结构振动控制的概念与分类
结构振动控制的概念及分类
-----------------------作者： -----------------------日期：耗能方案
耗能减震技术的研究、应用与发展
一、结构振动控制的概念及分类
传统的抗震设计是通过增强结构本身的抗震性能来抵御地震作用的，即由结构本身储存和消耗地震能量，以满足结构抗震设防标准，小震不坏，中震可修，大震不倒。而这种抗震方式缺乏自我调节能力，在不确定的地震作用下，很可能无法满足安全性的要求；另一方面，在满足设计要求的情况下，结构构件的尺寸可能需做得很大，这样既给建筑布置带来一定的困难，在经济上又要增加相当多的投资。近年来，在土木工程领域新兴一种新型的抗震方式——结构振动控制，即对结构施加控制机构，由控制机构和结构共同承受地震作用，以调谐和减轻结构的地震反应。
结构振动控制可分为被动控制、主动控制、半主动控制和混合控制。
被动控制——无外加能源的控制，其控制力是由控制装置随结构一起振动变形而被动产生的。被动控制可分为基础隔震技术、耗能减震技术和吸能减震技术。
主动控制——有外加能源的控制，其控制力是由控制装置按某种控制规律，利用外加能源主动施加的。主动控制系统由传感器、运算器和施力作动器三部分组成。主动控制是将现代控制理论和自动控制技术应用于结构抗震的高新技术。主动控制有主动拉索系统（ATS）、主动支撑系统（ABS）、主动可变刚度系统（AVSS）、主动质量阻尼系统（AMD）等。主动控制研究较多的国家是美国、日本和中国，我国自80年代末期开始研究主动控制。目前，主动控制在土木工程中的应用已达30多项，如日本的Takenaka实验大楼和Kankyu Chayamechi大楼。
半主动控制——有少量外加能源的控制，其控制力虽也由控制装置自身的运动而被动的产生，但在控制过程中控制装置可以利用外加能源主动调整自身的参数，从而起到调节控制力的作用。现有的半主动控制技术包括：半主动隔震装置、半主动TMD、半主动力触动器、半主动变刚度装置和半主动变阻尼装置等。
混合控制——在结构上同时应用被动控制和主动控制，或者是同时应用不止一种的被动控制装置，从而充分发挥每一种控制形式和每一种控制装置的长处，克服它们的弱点，以获得更好的控制效果。目前提出的混合控制方法主要有：同时采用AMD和TMD的混合控制系统、主动控制和基础隔震相结合的混合控制系统以及主动控制和耗能减震相结合的混合控制系统。世界上第一个安装混合控制系统的建筑是位于日本东京的清水公司技术研究所。
在这四种控制技术中，主动控制的效果最好，但由于建筑结构体形巨大导致所需的外加能源较大，加之控制装置的控制的算法比较复杂，而且存在时滞问题，因此其应用程度少于其它三种控制技术；被动控制造价低廉，减震效果良好，容易实现，目前发展最快，应用最广，尤其是其中的基础隔震技术已相当成熟，并得到了一定程度的推广应用；半主动控制介于主动控制和被动控制之间，其控制精确度较高，造价较主动控制低廉，而且不需要较大的动力源，因此其具有广阔的应用和发展前景；混合控制综合了某几种控制方法的优点，因此其具有较好的控制效果，发展前景较为广阔。
二、被动控制的研究与应用
被动控制包括基础隔震技术、吸能减震技术和耗能减震技术。
基础隔震技术是指在建筑物或构筑物基底设置控制机构来隔离地震能量向上部结构传输，使结构振动减轻，防止地震破坏。目前研究开发的基础隔震技术主要有：夹层橡胶垫隔震、摩擦滑移隔震、滚珠及滚轴隔震、支撑式摆动隔震和混合隔震等。近年来，越来越多的国家开展了基础隔震技术的研究，因此，隔震技术也得到了飞速的发展。理论上较为成熟，并且也有相当多的实际应用。截止1999年12月份统计表明：日本94栋，美国21栋，中国46栋，意大利19栋，新西兰16栋，已采用了基础隔震技术。最近有些国家已制订了相应的隔震规范，我国即将出台的新规范就包含了基础隔震部分。
吸能减震技术是在主体结构中附加子结构，使结构的振动能量分散，即结构的振动能量在原结构和子结构之间重新分配，从而达到减小主结构振动的目的。目前主要的吸能减震装置有：（1）调谐质量阻尼器（TMD）；（2）调谐液体阻尼器（TLD）；（3）质量泵；（4）液压—质量控制系统（HMS）；（5）空气阻尼器。其中，应用最多的是TMD和TLD，如1976年，美国波士顿60层的John Hancock大楼在58层上安装了两个重300吨的TMD，质量块在9米长的钢板上滑动，它很好地减小了大楼的风振反应，防止了玻璃幕墙的脱落。澳大利亚的悉尼电视塔，加拿大多伦多电视塔，日本的Chiba Port塔以及Funade桥的桥塔均安装了TMD，其减震效果均令人十分满意。日本的Yokohama海岸塔是一个高101米的钢塔架结构，为减小结构的风振反应，在结构上共设置了39个圆柱形的TLD，实例分析表明，安装了TLD后塔的阻尼比由0.6%增加到4.5%，在强风作用下塔的加速度减小到原来的1/3，满足舒适度要求。除此之外，日本149.4米高的Yokohama王子饭店也在其顶部安装了TLD以控制其风振反应。
三、耗能减震技术的研究、应用与发展 耗能减震技术是把结构物中的某些构件（如支撑、剪力墙等）设计成耗能构件或在结构物的某些部位（节点或连接处）装设阻尼器。在风载和小震作用下，耗能构件和阻尼器处于弹性状态，结构体系具有足够的抗侧移刚度以满足正常的使用要求，在强烈地震作用时，耗能构件或阻尼器率先进入非弹性状态，从而保护主体结构在强震中免遭破坏。
目前研究开发的阻尼器种类较多，归纳起来主要有：(1) 金属阻尼器；(2) 摩擦阻尼器；(3) 粘滞阻尼器；(4) 粘弹性阻尼器；(5) 复合型阻尼器。
1. 金属阻尼器
由于金属材料在弹塑性范围以后具有较好的滞回性能，因而被用来制造各种类型的耗能装置。常用的金属阻尼器有：软钢阻尼器、铅阻尼器和形状记忆金属阻尼器。
软钢阻尼器是充分利用软钢具有较好的屈服后性能，进入塑性阶段后具有良好的滞回特性。1972年Kelly首先进行金属阻尼器的研究和实验的；1991年Wittaker等人和1992年Tsai等人分别研究了X型软钢阻尼器（XADAS）和三角形软钢阻尼器（TADAS）的减震特性。目前这两种阻尼器是国内外研究较多的软钢阻尼器。由于软钢阻尼器具有滞回特性稳定，低疲劳性能好，对环境和温度的适应性强和长期性能稳定等优点，因此引起了国内外学者的广泛关注，并已在一些建筑物上开始应用。例如，在意大利Naples的一幢29层的钢结构、美国San Francisco的一幢非延性钢筋混凝土结构和墨西哥的三幢钢筋混凝土结构上均安装了软钢阻尼器，其中美国和墨西哥的情况是为了对原有结构进行抗震加固。软钢阻尼器的缺点是：可恢复性差，其滞回耗能性能受其形状的影响较为显著，如形状制作不合适，会引起滞回环的畸变。
铅阻尼器是充分利用铅具有密度大、熔点低、塑性高、强度低、润滑能力强等特点，同时由于铅具有较高的延性和柔性，故在变形过程中可以吸收大量的能量，并且具有较强的变形跟踪能力，而且通过动态回复和再结晶过程，其组织和性能还可恢复至变形前的状态，因此铅阻尼器具有以下优点：（1）使用寿命不受限制；（2）提供的阻尼力可靠；（3）对位移变化敏感；（4）构造简单，工作中不需维护。但它具有恢复性差和铅对环境造成污染等缺点。
形状记忆合金（SMA）是一种兼有感知和驱动功能的新型材料，它与传统材料的区别是具有高阻尼和大变形超弹性特性，能够重复屈服而不产生永久变形，因而具有很好的耗能能力。目前，主要的几种记忆合金为Ni-Ti合金、Cu基合金和Fe基合金等。90年代初，一些学者对形状记忆合金阻尼结构的地震反应进行了研究。Aiiken等在美国加利福尼亚大学地震工程研究中心对装有Ni-Ti拉力装置的3层钢结构模型进行了试验研究；美国国家地震工程研究中心对装有铜锌铝记忆合金装置的5层钢结构模型进行了试验研究；Higashino等对利用镍钛合金丝制成的阻尼器的性能作了研究；Adachi等也对安装有形状记忆合金阻尼器的桥梁的减震进行了系统的研究。
2. 摩擦阻尼器
摩擦阻尼器的研究始于70年代末。目前，研究开发的摩擦阻尼器主要有：Pall摩擦阻尼器、Sunitome摩擦阻尼器、摩擦剪切铰阻尼器、滑移型长孔螺栓节点阻尼器。这些摩擦阻尼器都具有较好的库仑特性，摩擦耗能明显，可提供较大的附加阻尼。荷载大小和频率对其性能的影响不大，且构造简单，取材容易，造价低廉，因而具有很好的应用前景。摩擦阻尼器的缺点是两种材料在恒定的正压力作用下，保持长期的静接触，会产生冷粘结或冷凝固，所期望的摩擦系数发生改变。在地震作用时，滑动面产生滑动而使摩擦装置产生退化，地震后会产生永久性偏位，需要进行维修和保护。目前国内外对摩擦阻尼器及装有摩擦阻尼器的结构体系的试验研究和分析较多，已建立了一套专用的设计方法并编制了专用的摩擦减震支撑框架分析程序（FDBFAP），用来分析和设计摩擦减震支撑框架。
加拿大的Montreal市的Concordia大学图书馆共使用了60个摩擦阻尼器；加拿大民航大楼共使用了58个摩擦阻尼器；日本Omiya市31层的Sonic办公大楼共安装了240个摩擦阻尼器；加拿大Sorel的一幢教学楼建于1967年，在1988年的Saguenay地震中受损，其抗侧能力和延性均不能满足规范要求，为此在支撑上安装了摩擦阻尼器对其进行加固，效果良好。
3. 粘滞阻尼器
粘滞阻尼器一般是由缸体、活塞和流体组成。活塞在缸筒内可作往复运动，活塞上有适量小孔，筒内盛满流体，当活塞与筒体产生相对运动时，流体从活塞上的小孔内通过，产生流体阻尼力，从而耗散运动能量，减小结构的反应。活塞上孔的数量和筒内流体的体积，可根据阻尼器所需提供的阻尼值来确定，流体可为硅油或其它粘性流体。粘滞阻尼器能提供较大的阻尼，有效地减小结构的振动，同时阻尼器产生的阻尼力与结构的位移反应和柱中弯矩异相，因此该阻尼器在减小结构层间位移和剪力的同时，不会在柱中产生与柱弯距同相的轴力。此外，粘滞阻尼器受激励频率和温度的影响较小，但粘滞阻尼器的加工制作较难，粘滞流体易发生渗漏。
粘滞阻尼器早就广泛地应用于军事、航天、船舶、设备和管网的减震中，最近几年才应用于土木工程，目前已有一些工程应用实例。如美国洛山矶的两幢基础隔震的民用住宅，其基础隔震系统就是由螺旋弹簧和粘滞阻尼器构成的；在意大利的一座长1000米，重25000吨的桥梁的每一个桥台下安装了粘滞硅胶阻尼器，阻尼器重2吨，长2米，活塞杆的行程达500mm，能抵抗500吨的力，耗散2000千焦的能量；1994年美国新San Bermardino医疗中心也使用了粘滞阻尼器，共安装了233个阻尼器。
4. 粘弹性阻尼器
粘弹性阻尼器是由粘弹性材料和约束钢板组成。图1为常用的粘弹性阻尼器，它由两块T形约束钢板夹一块钢板所组成，钢板之间夹有粘弹性材料。粘弹性阻尼器一般设在能产生相对变形的位置，如斜撑、人字形支撑、梁柱节点、桁架下弦杆上或毗邻建筑之间，当结构层间发生位移时，粘弹性阻尼器会产生剪切滞回变形，耗散输入的振动能量，减小结构的振动反应。
gjb16806振动标准
GJB16806振动标准
振动是指物体在空间中周期性地来回运动。在工程领域中，振动往往是不可避免的，并且也可能对设备和结构物产生负面影响。为了确保工程项目的安全性和可靠性，需要制定相应的振动标准。本文将介绍GJB16806振动标准，包括标准的适用范围、标准的内容要求以及标准的实施方法。
一、标准适用范围
GJB16806振动标准适用于军事工程领域中的振动测量与评估。该标准的范围主要包括以下几个方面：
1. 振动测量与评估的基本概念和术语；
2. 振动测量与评估的方法和仪器设备要求；
3. 振动测量与评估的数据处理和分析方法；
4. 振动测量与评估的结果判定和等级分类；
5. 振动控制和减振设计的要求。
二、标准的内容要求
GJB16806振动标准主要包含以下内容要求：
1. 振动测量与评估的基本概念和术语：标准对振动测量与评估中常用术语进行了定义和解释，并介绍了振动的基本概念和分类。 2. 振动测量与评估的方法和仪器设备要求：标准规定了振动测量与评估所采用的方法和所需的仪器设备的要求。此部分包括振动传感器的选择与安装、数据采集与处理的方法以及测量仪器的精度和准确性要求等。
3. 振动测量与评估的数据处理和分析方法：标准对振动测量数据的处理和分析方法进行了详细的说明，包括数据的滤波、频谱分析、时域和频域参数的计算等内容。
4. 振动测量与评估的结果判定和等级分类：基于振动测量与评估的结果，标准规定了不同振动水平的判定标准和等级分类方法，以评估设备或结构物是否达到相应的振动要求。
5. 振动控制和减振设计的要求：为了控制和减少振动对设备和结构物的影响，标准对振动控制和减振设计提出了相应的要求和建议，并介绍了常用的减振措施和方法。
三、标准的实施方法
为了确保GJB16806振动标准的正确使用和实施，以下是实施该标准的一般步骤：
1. 熟悉标准的内容和要求：使用人员应仔细阅读GJB16806振动标准，并了解其中的定义、方法和要求。
噪声与振动控制技术
噪声与振动控制技术
第二章 污染物控制技术
3 噪声与振动控制技术
3.1 ............................................................................................................................... 绪 论
.......................... 2
3.1.1 噪 声 的 定 义 及 分 类 ....
......... 2
3.1.2 噪 声 的 危 害 ....................
............... 3
3.1.3 噪 声 控 制 的 基 本 途 径 ..
....... 4
3.2 噪声的基本特征 ......................................................... 5
3.2.1 噪 声 物 理 特
征 ...............................................
............... 5
3.2.2 噪 声 的 声 学 特
征 ...............................................
............ 7
3.2.3 平 面 波 、 球 面 波 和 柱 面
波 ...............................................
……8
3.3 吸声和室内声场 ....................................................... 10 北京中大华远认证中心 内部培训教材
2
3.3.1 吸 声 系 数 和 吸 声
量…………………………………………………………… …………… 10
随机振动基础知识
随机振动基础知识
目录
一、内容描述................................................2
1.1 定义与特点...........................................2
1.2 研究背景与意义.......................................3
1.3 振动基础知识的引入...................................4
二、随机振动理论基础........................................5
2.1 随机过程基本概念.....................................7
2.2 随机变量的统计特性...................................8
2.3 随机信号的描述与分析.................................9
三、随机振动信号分析.......................................10
3.1 随机振动信号的分类..................................11
3.2 信号的频谱分析......................................12
3.3 信号的时频分析......................................13
四、随机振动系统的建模与特性分析...........................15 4.1 系统建模方法........................................16
4.2 系统传递函数与响应特性..............................17
4.3 系统稳定性分析......................................18
钢结构设计中的振动问题
钢结构设计中的振动问题
摘要：随着社会的发展与进步，重视钢结构设计中的振动问题对于现实生活具有重要的意义。本文主要介绍钢结构设计中的振动问题的有关内容。
关键词 ： 振动；钢结构；设计；原因分析；问题；
中图分类号：tu391文献标识码： a 文章编号：
引言
钢结构的动力计算是结构设计中应重视的问题, 特别是当设备转速较低时( 转速f < 100 r/min) , 如果忽视或仍按静力方法加大安全系数来考虑设计中的动力影响, 将导致建筑物建成后不能正常使用。
一、实例简介
在某化工重点工程项目中, 设计采用钢结构框架支撑搅拌器等设备, 建成后设备试运行时,钢结构框架出现了共振现象。框架大幅度晃动,导致设备不能正常运行, 支架上的工人不能正常操作,
仪表无法读数。相同型号的2 台搅拌器, 分别支撑于钢结构支架的平台上, 平面布置见图1、图2。图中的单位, 除标高为m, 其余均为mm。支架四边布置了柱间支撑, 由于贮液罐之间连通管道较多,
框架kj- 2, kj- 3 的平面内未布置柱间支撑。搅拌器设计荷载: 重力w1 为90 kn, 动扭矩t 为30 495 n*m; 搅拌器输出转速f 为56 r/ min; 搅拌器电机功率p 为90 kw。
二、原因分析
当设备旋转时, 支架结构将随之旋转振动。文献[ 3] 规定: 动力设备置于钢平台上时, 应按专门规定进行结构动力计算。结合本文实例,如果楼盖为刚性, 在力矩t 的作用下, 楼层整体绕刚度中心产生旋转振动, 楼层整体形状保持为矩形不变( 见图3) 。支架四周均设置了柱间支撑, 由于柱间支撑水平刚度很大, 其受支撑平面内的水平力作用时, 水平振幅趋于零, 相当于刚性填充墙,
所以楼层转角趋于零。在实例中, 根据设计的钢楼盖构造, 楼盖应为弹性, 在力矩t 的作用下, 楼层整体绕刚度中心产生旋转振动时, 楼层整体形状将随之改变( 见图4) , 即使转角趋于零, 边缘框架水平振幅趋于零( 边缘框架有柱间支撑) , 水平刚度较小的kj- 2、kj- 3 仍有较大振幅, 因此仍应考虑旋转振动的影响。
多频未知时变扰动下的结构微振动鲁棒自适应控制
第 36 卷第 5 期2023 年10 月振 动 工 程 学 报Journal of Vibration EngineeringVol. 36 No. 5Oct. 2023
多频未知时变扰动下的结构微振动
鲁棒自适应控制
方昱斌1， 朱晓锦2， 杨龙飞1， 许志超1， 田梦楚1， 张小兵3
（1.南京理工大学智能制造学院， 江苏 南京 210094； 2.上海大学机电工程及自动化学院， 上海 200072；3.南京理工大学能源与动力工程学院， 江苏 南京 210094）
摘要: 本文针对多频窄带未知和时变扰动，基于内模原理和Y⁃K参数化方法，提出一种反馈鲁棒自适应振动的主动控制算法。该算法通过设计PID中央鲁棒控制器，有效解决了次级通道模型未知情况下的鲁棒控制器参数设计问题。同时提出一种变步长最小均方（Variable Step Size Least Mean Square，VSSLMS）方法，可以在保证稳态误差的基础上大幅提升收敛速度，并通过系统辨识实验验证了所提VSSLMS方法相较于其他VSSLMS算法在收敛性能上的优越性。通过结构微振动主动控制实时实验，对比验证了单独采用滤波x最小均方（Least Mean Square，LMS）自适应控制算法、基于LMS算法的鲁棒自适应控制算法和基于VSSLMS算法的鲁棒自适应控制算法的抑振效果。实验结果表明，本文基于VSSLMS算法的鲁棒自适应控制算法在面向双频正弦窄带扰动以及其频谱、幅值突变情况时，都具有较好的收敛性和鲁棒性。
关键词: 振动主动控制； Y⁃K参数化； 变步长（VSS）； LMS算法； 鲁棒自适应中图分类号: TB535；O327 文献标志码: A 文章编号: 1004-4523（2023）05-1309-09 DOI：10.16385/ki.issn.1004-4523.2023.05.015
引 言
在高分遥感探测领域中，卫星结构微振动会引
振动测量的主要内容
振动测量的主要内容
振动测量是一种广泛应用于各个领域的技术，用于检测和分析物体的振动行为。它在工程、科学、医学等领域中都有着重要的应用，可以帮助人们了解物体的动态特性和结构健康状况。以下是关于振动测量的主要内容的详细介绍。
一、振动的基本概念
1. 振动的定义：振动是物体围绕平衡位置来回运动的现象，包括周期、频率、幅值和相位等基本概念。
2. 振动的分类：振动可以分为自由振动和受迫振动，自由振动是物体在没有外力作用下的振动，受迫振动是外力作用下的振动。
3. 振动的参数：描述振动行为的参数包括振幅、频率、周期、相位等，这些参数对于振动测量非常重要。
二、振动传感器
1. 加速度传感器：加速度传感器是最常用的振动传感器之一，它可以测量物体在某一方向上的加速度，并通过积分得到速度和位移信息。
2. 速度传感器：速度传感器用于测量物体的振动速度，它可以直接测量速度而无需进行积分运算。
3. 位移传感器：位移传感器可以直接测量物体的振动位移，常用的位移传感器包括电感式传感器、光电传感器等。 4. 压电传感器：压电传感器利用压电效应将振动转化为电信号，常用于高频振动测量。
三、振动测量方法
1. 时域分析：时域分析是最基本的振动分析方法，通过记录振动信号的时间历程，可以获取振动信号的幅值、频率、周期等信息。
2. 频域分析：频域分析是将振动信号从时域转换到频域的方法，常用的频域分析方法包括傅里叶变换、功率谱密度分析等，可以得到振动信号的频率成分和能量分布情况。
3. 阶次分析：阶次分析是将振动信号从时间域转换到转速域的方法，可以分析旋转机械系统中的振动特性，如齿轮啮合频率、轴承故障频率等。
4. 模态分析：模态分析用于研究结构振动的固有特性，可以确定结构的固有频率、振型等信息，常用的方法有模态测试和有限元模态分析等。
四、振动测量应用
1. 结构健康监测：振动测量可以用于结构健康监测，通过对建筑物、桥梁、飞机等结构的振动进行监测和分析，可以及早发现结构的损伤和故障。
直升机有关震动频率
直升机在使用过程中，旋翼、尾桨、发动机、传动装置等旋转运动部件要产生交变载荷，引起机体结构的振动。结构的振动会给直升机的使用带来严重后果：如主要部件、仪表设备等会产生振动疲劳的失效，从而降低其使用寿命；影响驾驶员和乘员的舒适性，当直升机的振动水平高于0.1g时，乘员就会感到不适。近年来要求直升机在巡航状态，全机的振动水平不超过0.05g，甚至0.02g。因此，直升机设计研究阶段必须尽最大努力控制和降低振动水平。
在直升机的旋转运动部件中，旋翼产生的交变载荷最大，它是直升机的主要振源。由于桨叶处于交变的气动力作用下，因而它在旋翼的拉力面和旋转面上发生振动。故在桨叶和桨毂接头处的作用力和反作用力也是交变的。因为桨叶的弹性振动产生的激振载荷汇集于桨毂，进而传给机体结构。所以，从振动的桨叶传到机体上的载荷可抽象为三个交变力和对坐标轴的三个交变力矩。这些激振载荷传到机体上，结构将产生弯曲或弯-扭耦合振动。
国外概况：直升机的减振技术一直是从事直升机研究者致力于研究和解决的一个重要问题，也是伴随直升机诞生而来的一个技术难点。它涉及到驾驶员和乘员的舒适性、仪表设备的工作环境、飞机结构的重量、机载武器的命中率等许多方面。为了减少直升机的振动，世界各国的直升机公司都做了大量的工作，投资了大量经费。各种学术会议和杂志上发表的文章也很多。综观各直升机公司所做的工作，主要是减小以W=ZP为基频由旋翼传到机身上的振动（Z-桨叶片数，P-旋翼转速）。从直升机诞生以来，直升机的振动水平不断降低，主要是采取如下一些减振技术。
一、早期的直升机设计是使直升机固有频率避开旋翼激振频率的方法
如直升机旋翼激振频率为Z=ZP，直升机固有频率为Ω，则Ω应小于0.9W及大于1.1Ω。直五、直六直升机就是采用这种设计思想。这种方法虽然可以避免发生共振的危险，但机体的振动水平还是比较高的。
二、机身结构动力优化设计技术
这种技术的难度较大，机器运算时间很长。七十年代后期已开始研究，目前这一技术在直升机设计上还未采用。而研究局部结构动力优化的课题却更引人注目。首先确定降低振动的主要部位是驾驶舱和座舱。通过结构优化模型的动力响应敏感性计算，定出主减速器附近是敏感元件区域。对这一部位进行结构修改动力计算，可获得较好的减振效果，这实际上是局部动力优化设计。
结构楼盖振动舒适度的控制在商业综合体钢平台中的应用研究
福 建 建 筑Fujian Architecture & Construction2021年第03期总第273期No 03 • 2021VoI - 273
结构楼盖振动舒适度的控制在e业综合
体钢平台中的应用研究
陈克用
(福建众合开发建筑设计院有限公司福建福州350004)
摘要:对于大跨度和大悬挑结构设计，在正常使用极限设计中不能只考虑常规的挠度、裂缝验算，还要注意结构振动 加速度过大给结构带来的不利影响，以一商业综合体内某内街的钢结构平台作为分析对象，描述振动舒适度的分析过 程，并得出楼盖结构舒适的分析的必要性和方法。关键词：舒适度;频率;峰值加速度中图分类号:TU3 文献标识码:A 文章编号：1004 -6135(2021)03 -0046 -04
Research on Application of vibration comfor control of stractural floor in steel platform of commercial complexCHEN Keyong(Fujian Zhonghe Development Architectural Desian Inistute Co. ,Ltd,Fuzhou 350004)Abstract：Foo the design of long - span and larae cantilever structure，in the normal use limit design，we cannot only consider the conven- etonaadeoaeceton and cack checktngcaacuaaeton， bueaasoeheadie.setmpaceooeccestieitb aeton acceae.aeton on eheseuceu e.Thtspape. eakeseheseeeapaaeoom ooan tnne.seeeetn ehecommectaacompaecaseheanaaestsobiece， desctbeseheanaaestsp ocesooitb aeton com- oo.e， and obeatnsehenecesteeand meehod oooaoo.seuceu eand comooeanaaestsaaw.Keywords:Comfort； Frequency； Peak acceleration
共振对建筑物的结构有什么影响？
共振对建筑物的结构有什么影响？
一、共振的概念及影响因素
共振是指在一定外力作用下，被振动的物体会受到与其本身振动频率相近的外力的作用，进而放大振幅的现象。对于建筑物的结构来说，共振可能产生以下影响：
1.1 结构失稳：共振会导致建筑物结构失去稳定性，使其无法承受外力。在共振作用下，振动会不断积累，最终导致结构的崩塌。
1.2 疲劳破坏：频繁的共振振动会导致结构中的材料疲劳，随着时间的推移，可能会引起裂纹和破坏。
1.3 减小结构寿命：共振振动会加速结构的老化和损耗，从而缩短建筑物的使用寿命。
二、造成共振的原因
共振的发生受到多种因素的影响，常见的包括以下几个方面：
2.1 外力频率与结构固有频率相近：当外力的频率接近结构的固有频率时，就容易引发共振。
2.2 结构刚度：结构的刚度越小，共振的频率范围就越宽，共振的可能性就越大。
2.3 结构的振动阻尼：振动阻尼越小，共振的可能性就越大。
三、防止共振的方法
为了避免共振对建筑物结构带来的负面影响，可以采取以下措施：
3.1 加强结构的刚度：通过增加材料的厚度或在结构中添加钢筋等方式来增强结构的刚度，使其更难共振。
3.2 引入振动阻尼器：在结构中引入振动阻尼器，可以有效地消耗振动能量，减小共振的可能性。
3.3 控制外力作用：通过合理的设计和施工，尽量避免外力与结构固有频率相近，减少共振的风险。
3.4 频率调谐：通过调整结构的固有频率，使其与外力频率相隔较远，降低共振的风险。
四、案例分析：台北101的共振问题
台北101是全球著名的超高层建筑，但在其建设过程中曾遇到共振问题。由于建筑物的结构特点和台湾地震频发的地理环境，台北101在施工后曾发生过共振现象，导致建筑物晃动较大。为了解决这一问题，工程师们采取了多种措施，如增加钢筋混凝土强度、加装振动阻尼器等，最终成功地将共振问题解决。
五、结论
共振对建筑物的结构具有重要的影响，可能导致结构失稳、疲劳破坏和减小结构寿命。为了避免共振带来的负面影响，需要加强结构的刚度、引入振动阻尼器、控制外力作用以及调整频率等。通过对高层建筑共振问题的案例分析，可以发现科学合理的设计和施工措施对于防止共振问题至关重要。只有通过合理的防范措施，才能确保建筑物的结构稳定性和安全性。
振动耦合效应-概述说明以及解释
振动耦合效应-概述说明以及解释
1.引言
1.1 概述
概述
振动耦合效应是指在振动系统中，由于结构的复杂性和耦合作用，振动传递和影响会发生变化，导致系统整体的振动特性发生变化的现象。振动耦合效应是一种普遍存在且重要的现象，它在工程实践和科学研究中具有广泛的应用和研究价值。
传统的振动理论通常是基于单一的振动系统进行分析研究的，在这种理论框架下，振动系统被简化为自由振动系统或者简单的简谐振动系统。然而，在实际工程和科学问题中，振动系统往往是复杂而多样的，由多个子系统或者组件耦合在一起组成的。在这种复杂的耦合结构中，振动传递和相互影响的规律会发生变化，使得振动分析和控制变得更加困难。
振动耦合效应的产生和影响因素主要包括结构的刚度、阻尼、质量分布、几何形状以及边界条件等。这些因素的变化会改变振动系统的频率响应、振型分布和能量传递路径，进而影响系统的振动性能和稳定性。因此，研究和理解振动耦合效应对于设计优化和故障诊断具有重要的意义。
本文将首先介绍振动的基本概念和原理，包括振动的定义、分类以及与频率、振型等相关的概念。然后，将详细探讨振动耦合效应的定义和影响因素。特别是对于常见的耦合结构和耦合作用进行分析和讨论，例如悬臂梁的耦合振动、杆件系统的振动传递、结构边界的耦合效应等。最后，总结振动耦合效应的重要性，并展望未来的研究方向。
通过对振动耦合效应的深入研究和理解，可以提高振动系统的设计和运行效率，优化振动控制策略，减少不良的振动影响，提高系统的抗振能力和稳定性。因此，对于工程实践和科学研究而言，振动耦合效应是一个重要的研究领域，具有广阔的应用前景。
1.2 文章结构
文章结构部分的内容可以包括以下信息：
文章结构:
本文主要包括引言、正文和结论三部分，分别介绍了振动耦合效应的概述、定义和影响因素，以及总结了振动耦合效应的重要性，并展望了未来的研究方向。下面将详细介绍每个部分的内容。
引言:
在振动领域中，振动耦合效应是一个重要的研究方向。振动耦合效应指的是在一个振动系统中，不同部分或不同模态之间通过相互作用而产生的耦合现象。它具有广泛的应用领域，包括工程结构的振动分析、声学领域的声振耦合问题、电子设备的振动和热耦合效应等。