發(fā)布時間：2020-12-06 23:19

　　塔式結(jié)構(gòu)多為高聳結(jié)構(gòu),水平方向剛度較小,在荷載作用下動力響應(yīng)明顯。因此塔式結(jié)構(gòu)的風(fēng)振和地震波振動控制,已成為設(shè)計的重要內(nèi)容,也是結(jié)構(gòu)振動控制領(lǐng)域的研究熱點。本文設(shè)計并制作了減振裝置,通過對不銹鋼塔架模型進(jìn)行振動臺試驗,計算了其在有無減振措施時,塔架頂層的動力響應(yīng)大小;同時進(jìn)行了有限元數(shù)值分析。將分析成果應(yīng)用于山東某風(fēng)力發(fā)電機結(jié)構(gòu)作為工程算例,在塔頂安裝減振裝置,對其進(jìn)行在風(fēng)荷載作用下的數(shù)值模擬,實現(xiàn)減振控制;在此基礎(chǔ)上優(yōu)化實驗裝置,通過振動臺試驗,研究了多種形式的阻尼器在同種地震波作用下對塔架的減振效果。主要內(nèi)容與結(jié)論如下:1、設(shè)計了小型塔架模型,利用ABAQUS有限元軟件建立三維模型,對其進(jìn)行模態(tài)分析,獲得該塔架的一階自振頻率為13.6Hz。安裝調(diào)頻質(zhì)量阻尼器裝置,對比有無該裝置時塔架頂層的動力響應(yīng)大小。數(shù)值模擬表明,該減振裝置可以明顯降低塔架的動力響應(yīng)大小,具有一定的減振效果。2、用不銹鋼材料制作該模型,進(jìn)行振動臺試驗,測試塔架的自振特性以及動力響應(yīng)。試驗測得塔架的一階自振頻率與數(shù)值模擬結(jié)果誤差僅為4.99%;動力響應(yīng)測試表明,安裝調(diào)頻質(zhì)量阻尼器后,可以明顯降低塔頂?shù)恼駝觿×页潭?... 

【文章來源】：浙江科技學(xué)院浙江省

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

水平軸風(fēng)力發(fā)電機

圖 1-1 水平軸風(fēng)力發(fā)電機 圖 1-2 垂直軸風(fēng)力發(fā)電機1.2塔式結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)塔式結(jié)構(gòu)的高度大橫截面小，以至于結(jié)構(gòu)相對較柔，在水平向荷載作用下產(chǎn)生較大的振動和變形，其中結(jié)構(gòu)的內(nèi)部 80%~90%的應(yīng)力是由水平荷載作用起的[4]。近幾年來，高聳塔式結(jié)構(gòu)的在強風(fēng)作用下遭受嚴(yán)重破壞的例子數(shù)見不鮮另外，由于水平荷載長期作用于塔式結(jié)構(gòu)上，引起循環(huán)應(yīng)力，會造成結(jié)構(gòu)構(gòu)件疲勞損傷。因此即便較小的荷載沒有造成結(jié)構(gòu)發(fā)生強度破壞，也可能由于疲勞傷積累到極限，造成局部乃至整體的損壞。1969 年英國約克郡一座高 386 m 的鋼管電視塔遭遇強風(fēng)，其天線桅桿被接吹倒；捷克一座 180 m 高的電視塔由于水平風(fēng)向的響應(yīng)較大，塔體混凝土嚴(yán)開裂以致整座塔完全破壞，測算結(jié)構(gòu)顯示當(dāng)時橫風(fēng)向的振動振幅達(dá) 1 m；20

圖 1-3 在大風(fēng)中折斷的晉州電視塔 圖 1-4 大京風(fēng)電場倒塌的風(fēng)機總結(jié)建筑物特別是高聳結(jié)構(gòu)遭受到的破壞事故，水平荷載對其產(chǎn)生的破壞現(xiàn)象主要有：（1）在水平荷載作用下，結(jié)構(gòu)會發(fā)生抖振、顫振和馳振，從而引發(fā)結(jié)構(gòu)倒塌或構(gòu)件開裂而嚴(yán)重破壞；（2）往往大風(fēng)或者地震過后，結(jié)構(gòu)部分構(gòu)件會開裂或者留有一定的殘余變形，這樣高聳結(jié)構(gòu)只要受到微小的振動，就易于傾倒；（3）水平荷載頻繁作用在建筑物上，會使建筑物的部分構(gòu)件發(fā)生疲勞破壞，從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)整體的破壞。隨著高層建筑和高聳結(jié)構(gòu)的迅猛發(fā)展，對振動響應(yīng)的控制變得越來越重要。近二十年來，國內(nèi)外建造了大量的超高層建筑，且建筑物的高度還將不斷突破。這些結(jié)構(gòu)對減振設(shè)計都提出了新的要求，采用傳統(tǒng)的增加結(jié)構(gòu)剛度的方法顯然是

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]自調(diào)頻調(diào)諧質(zhì)量阻尼器及其減振性能試驗[J]. 施衛(wèi)星,王梁坤,王洪濤,單伽锃.  同濟大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(06)
[2]一種組合型質(zhì)量阻尼器的振動臺試驗研究[J]. 魯正,王賢林,何任飛,于昌輝,程健.  振動與沖擊. 2018(12)
[3]液體質(zhì)量雙調(diào)諧阻尼器(TLMD)的設(shè)計方法研究[J]. 盛濤,金紅亮,李京,孫超超.  振動與沖擊. 2017(08)
[4]振動控制研究進(jìn)展綜述[J]. 徐鑒.  力學(xué)季刊. 2015(04)
[5]一種新型調(diào)諧質(zhì)量阻尼器的試驗研究[J]. 施衛(wèi)星,何斌,李曉瑋,魯正.  振動與沖擊. 2015(12)
[6]風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展現(xiàn)狀及前景探討[J]. 黃加明.  應(yīng)用能源技術(shù). 2015(04)
[7]基于單自由度結(jié)構(gòu)的顆粒阻尼減振機理試驗研究[J]. 閆維明,王瑾,許維炳.  土木工程學(xué)報. 2014(S1)
[8]調(diào)諧液體阻尼器的振動臺子結(jié)構(gòu)試驗研究[J]. 周惠蒙,吳斌,譚曉晶,戴君武.  土木工程學(xué)報. 2014(S1)
[9]基于微型永電磁式渦流阻尼TMD的人行橋模型減振試驗研究[J]. 汪志昊,華旭剛,陳政清,王旭,王朝陽.  振動與沖擊. 2014(20)
[10]一種風(fēng)電塔架減振耗能裝置的振動臺試驗研究[J]. 戴靠山,王健澤,毛日豐,向志華,魯正.  地震工程與工程振動. 2014(S1)

碩士論文
[1]懸吊式TMD對近海風(fēng)機的振動控制研究[D]. 崔瓊.大連理工大學(xué) 2011
[2]高聳電視塔的風(fēng)振響應(yīng)及控制分析[D]. 羅書泉.西安建筑科技大學(xué) 2010



本文編號：2902175