调谐质量减震技术的研究及其应用前景

何明胜,石桂菊,张红彬,刘成刚

(石河子大学水利建筑工程学院,石河子832003)

调谐质量减震技术的研究及其应用前景

何明胜,石桂菊,张红彬,刘成刚

(石河子大学水利建筑工程学院,石河子832003)

阐述了调谐质量减震技术的减震原理及研究现状,归纳了影响调谐质量减震技术减震效果的因素及各因素对减震效果影响的规律,并且指出各因素存在参数优化的问题;通过对该技术工程应用的分析,提出目前调谐减震技术的可行性及存在的问题;综合分析了近几年调谐减震技术的主要发展方向,提出了该技术深入发展所需要解决的若干问题。

振动控制;调谐质量减震;研究;应用

Abstract:The theory and present condition of research of tuned mass control is introduced briefly.Factors that influence the efficiency of tuned control as well as its influence discipline are investigated.Also,optimizing factors exist.It points out feasibility and open questions of this technology through the analysis of practical application.Finally,the recent main development trend of this technology is synthetically analyzed,and several issues to be resolved to make tuned control grow better are put forward.

Key words:vibration control;tuned mass control;research;application;development

随着我国经济水平的不断提高,高层建筑及超高层建筑如雨后春笋般出现在人们的视野中,在节约用地和展现城市面貌的同时,这些建筑也面临着诸如风振、地震等安全性问题。传统抗震方法以“抗”为主要途径,通过加大结构断面、加多配筋来抵抗地震,其结果是断面越大,刚度越大,地震作用也越大,所需断面及配筋也越大。这种恶性循环,不仅难以保证安全,也使“抗震”所需的建筑造价大大提高。因此,自20世纪70年代初现代控制理论引入到土木工程的振动控制中后,对于振动控制的理论、试验和应用的研究成果也大多集中在多、高层和高耸建筑中。

调谐质量减震技术是结构振动控制中的一种。该技术的核心部件是调谐质量阻尼器(TMD),它是一个小的振动系统,由质量块、弹簧和阻尼器组成。它对结构进行振动控制的机理是:原结构体系由于加入了 TMD,其动力特性发生了变化。原结构承受动力作用而剧烈振动时,由于 TMD质量块的惯性而向原结构施加反方向作用力,其阻尼也发挥耗能作用,从而使原结构的振动反应明显衰减。在高耸结构的风振控制中应用最多,也发展的比较成熟。

调谐减震技术一般从较窄频域振动控制入手,但地震反应的频域相对较宽,单个 TMD不能有效对抗,这就有了多重调谐质量阻尼器(multiple tuned mass damper,MTMD)的提出和推广。但是,地震作用较为迅速,每个 TMD是否反应或是否充分反应都关系到其减震的有效性。可见,地震反应的特殊性是调谐减震技术的一个难题,也正是因为这些问题的存在使得调谐减震技术有较大改进和发展空间。

本文阐述了调谐减震技术的研究现状,归纳了影响调谐减震技术减震效果的因素,以及该减震技术有待研究的若干问题,提出了该技术进一步研究的发展方向。

1 调谐减震理论研究

1.1 调谐减震技术原理

常用的调谐减震控制系统有调谐质量阻尼器(TMD)、调谐液体阻尼器(tuned liquid damper,TLD)、质量泵控制器等。TMD系统的控制效果对输入地震动频率的依赖性较大,TLD系统是通过容器中液体的晃动来消耗和吸收结构振动的能量,从而达到控制结构振动的目的。本文主要介绍 TMD的研究及应用进展。

作为调谐减震控制系统中的核心部件,TMD是附加在主结构中的一个子结构,由质量块、弹簧、阻尼器组成。质量块通过弹簧(连接件)和阻尼器(耗能减震装置)与主结构连接在一起,一般支撑或悬挂在主结构上。质量块的存在使原结构产生了附加的质量、刚度和阻尼,通过子结构的这些基本特性调谐其自振频率,可以使其尽量接近主结构控制振型的振动频率。这样,当结构在外激励作用下产生振动时,主结构带动 TMD系统一起振动,TMD系统相对运动产生的惯性力反作用到结构上,对结构的振动产生控制,TMD系统中的阻尼器也将发挥耗能作用,从而达到减小结构振动反应的目的[1]。

1.2 调谐减震理论研究

调谐减震的设计思想可以从两个方面来考虑:

1)在中小震作用下,结构处于弹性阶段,调谐减震系统的设计目标除了减小地震作用以外,主要是避免因传统抗震而增加结构构件的断面,从而极大地降低工程造价。

2)在大震作用下,结构一般处于弹塑性状态,位移较大,调谐减震系统的设计目标就是利用质量块与基本结构的相对运动减小结构的位移,有效地保护结构不受损伤或破坏。

1.2.1 TMD的有效性

一项技术被应用于实际工程一般需经历概念的提出、理论研究和工程应用3个阶段。Cecchi等[2]将TMD的发展归结为单个 TMD研究、MTMD研究及TMD概念扩展3个阶段。自 TMD概念被提出以后,国内外学者针对应用于调谐减震技术的TMD系统作了大量的研究工作,取得了许多有益的成果。随着 TMD系统研究逐渐深入,针对 TMD是否具有减震效果,很多学者提出了不同观点。

1)TMD对减震有效。

McNamara[3]在1977年对附设一个 400 t重TMD的Citicorp Center进行研究,验证了其在风振作用以及在白噪声激励下对减振的有效性。Wirsching和 Yao[4]对一幢5层和10层钢结构的研究发现,TMD对结构地震反应控制是有效的。周福霖[5]指出,被动调谐减震控制体系可以有效地控制高层建筑、大跨桥梁、高耸塔架等柔性建筑在地震作用下的振动。

2)TMD对减震无效。

Sladek和 Klinger[6]基于 Den Hartog理论对El-Centro地震波作用下的无阻尼结构-TMD系统模型的数值模拟结果显示,TMD在减小此结构地震反应方面是无效的。

3)TMD在特定情况下有效。

Villaverde R[7]选用9条实测地震记录对3种不同结构进行了 TMD控制研究,结果表明在某些情况下 TMD是有效的,而在另一些情况下 TMD有效性较差,甚至是无效的,同时还指出 TMD的有效性依赖于输入地震动的频率。Villaverde[8]对TMD的结构地震反应控制的研究表明,如果结构-TMD系统前二阶模态阻尼比等于结构阻尼比和TMD阻尼比的平均值时,TMD能够有效地减小结构的地震反应。

大量的理论和试验研究表明,TMD的有效性与很多因素有关,当参数设置合适,减振效果的有效性非常明显;参数设置不合适,有效性降低或者趋于无效。

1.2.2 TMD减震效果影响因素分析

邬传宇等[9]研究了 TMD系统参数对高耸结构地震控制的影响,得出影响其减震效率的主要因素为:结构的阻尼比、TMD的阻尼比、TMD系统与结构的频率比、TMD系统与主结构的质量比等,并且给出了这些参数与TMD系统减震效率之间的关系曲线。许多学者对 TMD系统的动力特性作了深入研究,并得出一些相似的结论:

1)TMD系统与主结构质量比对减震控制的影响。

杨泽华等[10]研究结果表明,当子结构与主结构质量比μ=0.3～0.7时控制效果最佳,当μ>0.7时效果就不明显了。杨雅平等[11]对第一振型控制下的子结构质量对减震效果影响的数值模拟结果表明,装设 TMD对结构的顶层位移有减小作用,且随子结构质量的增大,结构反应降低幅度也随之增大。

2)阻尼比对减震控制的影响。

张文芳[12]经计算分析表明,调谐体系子结构的阻尼越大,其地震反应一般会减小,而基本结构的反应一般会增大些,当基本结构的阻尼增大时,地震反应会减小。杨泽华等[10]的分析表明,阻尼比越大减震效果越明显,说明增加阻尼比是控制地震反应的一个有效手段。

3)频率比对减震控制的影响。

欧进萍等[13]和王肇民[14]对 TMD的减震分析表明,当 TMD的自振频率与主体结构的基频相等或相近时,减震效果最好。杨泽华等[10]指出,当等效频率比η=0.9～1即子结构与主结构的频率相近时,减震控制将取得最佳效果。实际上要考虑附加的质量块会使主体结构频率略有降低,所以频率比可以略小于1.0。

综上所述,减震结构控制效果的影响因素都存在一个参数优化问题。苏荣华等[15]对 TMD用于结构减震控制中参数优化问题做了研究,主要内容包括 TMD的设置位置、频率、阻尼等参数以及TMD对与其非调谐的结构振型地震反应的作用进行了分析,导出了最优参数的计算式,为 TMD在结构抗震方面的设计提供了理论依据。

蓝宗建等[16]提出了 TMD参数有效域的概念,利用参数有效域而不是某一个目标函数进行 TMD系统设计,从而有效提高了 TMD可靠性,进一步促进了TMD减振技术的推广使用。

1.2.3 MTMD理论研究

许多研究表明,TMD的控制作用仅限于较窄频域内,即 TMD的自振频率被调频到结构第一振型频率附近时,对结构第一振型反应有较好的控制效果,但对高阶振型反应的抑制较差,使得单个TMD无法有效满足结构所需的控制效果。因此,国外一些学者提出了使用多个具有不同动力特性的TMD,即/MTMD对结构进行控制的想法,以提高TMD的控制效果和稳定性。

MTMD在设计上仍是以 TMD原理为理论基础。它允许主结构保证最低材料用量的同时具备较大的刚度,而且柔性子结构部分由一个或少数几个楼层组成。这一控制结构可局部改变结构刚度、质量、配筋和延性等,通过子结构消能减振。

1.2.3.1 MTMD机理研究

在MTMD机理研究方面,国外较早进行研究的有 Iwanami和 Seto[17]、Yamaguchi和 Harnpornchai[18]以及 Abe和 Fujino[17],他们不但提出 MTMD用于减振的新思想,研究了MTMD的控制机理,而且还采用动力放大系数法和摄动分析法,给出了MTMD参数的摄动近似解。

在国内,李春祥[20]给出了实际工程适合选用的MTMD-1模型(各 TMD的刚度和阻尼都相等,而质量及阻尼比都不相等)。另外,李春祥[21]提出刚度和阻尼系数保持常量但质量线性分布的MDMTMD是土木工程结构振动控制的最佳MTMD模型策略。余钱华等[22]根据能量守恒原理推导出了地震作用下桥梁结构的能量表达式,从地震能量输入、地震能量分配与耗散二方面阐述了MTMD的制振机理。

1.2.3.2 MTMD减震效果影响因素分析

与TMD研究方法类似,MTMD是否能达到最优减震效果,其影响因素除了在研究 TMD中所必须涉及的阻尼比、质量比、频率比等因素以外,还与TMD个数、质量块作用位置等因素密切相关。与TMD的研究相比,MTMD的影响因素更多也更为复杂,主要如下:

1)频带宽度的影响。

李黎[23]通过对MTMD系统的参数研究指出,频带宽度约取0.2左右,取的太小,其减震效果类似于单个 TMD;取的太大,有些 TMD将失去作用使得控制效果损失很多。蔡国平[24]的研究分析结果也表明,MTMD系统存在着一个优化频率分布范围值(本例取0.17),使得建筑结构的频响曲线在一个较宽的频带内保持较为平坦以及峰值最小。康希良[25]在悬吊质量摆的研究中指出,该结构的减震效果与质量摆的频率关系很大,当悬吊质量摆的频率与结构的自振频率相同时,减震效果最显著。孙颖[26]对MTMD用于桥梁减振的研究结果表明,阻尼器频率取除2.4 Hz之外的值时,频带拓的越宽,桥梁跨中节点位移变化曲线越平缓,说明减振效果越好。

2)阻尼比的影响。

李黎等[23]研究了 TMD阻尼比对结构减震控制效果的影响,结果表明:阻尼比太小时,控制效果不稳定;阻尼比太大时,TMD的共振反应降低了,控制效果反而大大下降。蔡国平等[24]认为,MTMD存在着一个优化阻尼系数,使得MTMD耗散结构的能量最大。李春祥[27]也得出相近的结论,并认为阻尼比最优取值区间为[0.01,0.02]。李春祥和黄金枝[28]认为,MTMD系统在设定不同参数值时,最优阻尼比的取值也是不一样的,并给出了表格以供查询。蓝宗建等[29]对巨型框架的减振效果分析表明,结构的减震效果与隔震层(即子结构)的阻尼比有关,阻尼比愈大,减震效果愈好,但减震效果的提高幅度逐渐降低;当阻尼比大于某一值时,减震效果不再显著变化。

3)TMD个数的影响。

李黎[23]对 TMD个数的研究表明,增加 TMD的个数其实质就是增大MTMD的频带宽度,个数太少,作用微弱,个数太多,作用损失。蔡国平和孙峰[24]对TMD个数问题的研究表明:TMD的个数增加,相当于减小了结构的伴生共振响应,但当TMD的个数增加到一定数量时,结构响应的变化将趋于稳定,即存在着一个 TMD个数优化问题。李春祥[30]给出了不同参数之间的影响关系,即质量比一定的情况下,TMD个数越多时,最优频带宽度越大,最优阻尼比越小,减震效果越好,但当 TMD个数超过11时,以上最优参数基本不变。薛松涛[31]用理论推导、试验分析和数值模拟的方法得出TMD个数对减振的影响,即在总质量一定的前提下,如果各个 TMD拥有相同的质量、频率和阻尼,则其个数的变化对减震效果影响很小。

4)总质量比的影响。

李黎等[23]提出,增加 TMD、MTMD的质量比都可以提高控制效果,但是到达某个值时,控制效果趋于饱和,即MTMD的质量比存在最优值。李春祥[27]对5种不同质量比的频率影响曲线给出了动力放大系数,当质量比为0.01时,曲线最为平坦,即0.01为最优总质量比。韩西等[32]通过对拱桥竖向振动控制的研究指出,MTMD质量过大不但会引起模型桥受控频率漂移,而且对拱桥结构的合理拱轴线影响很大,这些都会削弱MTMD的减振效果,所以建议MTMD的总质量与主体结构质量比一般应在0.005～0.02之间。连业达等[33]对一种新型有控建筑结构的巨、子结构质量比对结构承担风载时的自控能力研究结果表明,随着子结构与巨型结构质量比的增大,结构顶层侧移响应呈减小趋势,当子结构质量是巨型结构质量的2倍时,结构的控振效果更好。

5)TMD设置位置的影响。

蓝宗建[29]指出,次框架的位置越靠近上部,主框架的减振效果越显著,建议将次框架均设置为隔震次框架,并且其自振频率按从上至下依次增大的原则确定。涂文戈[34]对MTMD结构 TMD系统的作用高度及频率对减震效果的影响研究结果表明:TMD设置于底层时,当 TMD频率接近结构自振频率时,TMD的频率变化比质量变化对其振型的影响大;TMD设置于非底层时,被控制的模态振型将在TMD设置处发生变化,TMD质量变化比频率变化对振型的影响大。对于巨型框架子结构的设置位置,李疏影[35]认为要取得结构某振型的最佳控制效果,该振型向量中元素绝对值最大者所对应的质点处是 TMD的最佳设置位置。康希良等[25]通过对悬吊质量摆的研究提出,为了达到最佳的减震效果,质量摆宜设置在结构的顶部几层,且具体应根据实际情况来定。

6)场地条件的影响。

刘保东[36]对MTMD的频带宽度进行了研究,提出结构所处的建筑场地条件决定了地震激励的频谱特性,当场地的卓越周期小于或接近结构被控模态的周期时,MTMD系统的减震效果较好;反之,控制效果不明显,甚至会加大结构的响应。另外,蒋建等[37]提出随着阻尼比的增大,场地分类对阻尼比修正系数的影响程度逐渐增大。因此,在MTMD系统的设计时需要充分考虑建筑场地条件。

张丹和张洵安[38]导出了白噪声激励下MTMD对高层建筑风振控制的动力放大系数的计算公式,在总质量比一定时,阻尼系数和 TMD的数量取值较小时会对放大系数有比较大的影响,建议在实际工程中可采用大阻尼系数和 TMD个数少一些的组合来替代小阻尼系数和多个 TMD的组合,控制的有效性基本不变。

2 调谐减震技术的应用及发展前景

2.1 调谐减震技术的工程应用

在土木工程中,TMD的工程应用有着比较早的历史。前苏联早在20世纪50年代初就在钢电视塔及烟囱上安装了撞击式摆锤,有效地抑制了风荷载产生的振动。目前,TMD已广泛应用在高耸结构的风振控制以及桥梁结构的振动控制中。

国外TMD的工程应用主要在美国和日本。美国波士顿的60层约翰汉考克大楼设置了2个重300 t的 TMD作为质量块,起到了减缓大楼风振摆动的作用。另外,纽约的花旗大楼上也安装了TMD用以减轻风振反应。在日本,第1个 TMD安装于千叶港观光塔上,随后在福冈塔上也安装了TMD[39],近年来,日本建设中心每月鉴定的采用耗能减震体系的房屋平均为5～10个,其中就包括调谐减震技术的应用[40]。澳大利亚的悉尼电视塔上安装了2个 TMD来减小电视塔的第一、二振型风振反应,特别应该指出的是用于控制第一振型反应的 TMD是悬吊在塔楼顶部重达180 t的水箱,这是第一个用水箱来代替质量块的尝试。

在我国,结构风振控制理论应用于实际工程的第1例是厦门九洲大厦和上海气象塔,设计理论来源于瞿伟廉[41]对U型水箱的系统研究。顾明等[42]对杨浦大桥的抖动问题进行了研究,根据控制目标和已定预算,从设计的7种结构-MTMD系统中任意选取一组,用于对杨浦大桥的抖振控制。楼梦麟等[43]研制了一种利用电磁涡流耗能的 TMD新装置,试验研究结果表明该装置有良好的阻尼特性,并且通过钢框架的振动台试验,验证了所设计的电磁耗能装置的有效性和合理性及实际应用的可行性。

2.2 调谐减震技术存在的问题

调谐减震技术已经应用于实际工程中,其中TMD多用于风振控制。虽然对结构的减震控制有效性研究得到了试验验证,但实际工程应用仍然不多,而且在实际设计和安装时,有许多值得注意的问题,如 TMD的大小和数量的确定、实际安装位置是否受限制、质量块的支承面问题等,这些都是需要进一步深入研究和探讨的。

目前,对MTMD的研究不足之处有:

1)频率呈均匀分布的MTMD存在近零最优平均阻尼比,即对于一个给定的质量比,当 TMD总数超过某一数值时MTMD的最优平均阻尼比趋于零。由于近零最优平均阻尼比会使MTMD产生大的冲程,这时的MTMD实际上没有任何实际意义。因此,有必要寻找不存在近零最优平均阻尼比的MTMD模型。

2)结构振动控制在强震作用下应允许结构产生一定的屈服来耗散结构的地震能量,即非线性灾害响应控制。因此,有待于进一步研究结构的非线性灾害响应MTMD控制。

2.3 调谐减震技术的发展前景

从最初的提出到如今的广泛应用,TMD经历了无数次的试验研究与创新改进,为调谐减震技术带来了深刻的变化。现代城市的高层建筑越来越多,TMD发挥作用的空间也越来越大,对 TMD应用领域的扩展研究吸引着众多学者。

由于TMD系统需要另配质量块,这大大增加了该结构体系的造价,因此针对该缺点,研究者提出了许多改进措施,即把结构的一部分作为 TMD或MTMD质量块,这也成为近几年 TMD技术发展的一个主要方向。

把建筑物必不可缺的屋盖作为 TMD质量块就是其中一个研究比较多的领域。对于网壳结构,不同于高层结构的风振控制,它需要有10～20个振型才能满足控制精度。叶继红等[44]提出如有若干个TMD系统分别控制一个振型,结构振动控制效果会更好。从这一点上来讲,MTMD更适合于网壳结构的振动控制。因此,网壳结构-MTMD减震控制会是TMD研究的一个新领域。

张红彬等[45]从每个建筑物所必不可缺少的围护墙入手,提出了围护墙多功能减震结构,如图1所示。

图1 围护墙多功能减震结构示意

该结构是将主体承重结构与功能围护墙分离,围护墙作为质量块与主结构调谐减震,具有更显著的质量调频作用。这种结构极大克服了常规 TMD及MTMD系统需要另附质量块而大大增加结构造价的缺点,而且考虑了多种功能的减震控震作用,可用于多层、高层建筑及厂房等结构中。张红彬等[45]通过有限元研究表明,该种结构形式具有较好的减震效果,因此具有极其广阔的发展空间。

文献[29,33]提出了一种新型的巨型框架多功能减振结构系,其原理是把巨型框架分解成主框架与设置有隔震装置的多个次框架,则次框架就形成了一个 TMD系统的质量块,在地震作用下这种结构体系既具有调频质量减震的功能,又具有基础隔震和阻尼耗能减震的功能,表现出明显的减震效果。

3 结语

我国的地震研究者和工程设计人员自20世纪80年代以来一直致力于结构减震被动控制的技术研究和工程应用,并取得了可喜的成果。但MTMD用于结构的减震控制及其可靠性还处于研究阶段,为了使调谐减震技术的研究与应用得到进一步的发展,需解决以下一些问题:

1)大尺寸模型试验和实际结构控制效果的研究;2)控制系统的可靠性、耐久性及经济性的论证;3)性能稳定且易于安装的消能装置的研究开发与推广普及;

4)可用于实际工程中的相应构造措施。

总体来说,调谐减震技术较之于传统的抗震方式更经济,与其他的耗能减震方式相比也更易于施工、更安全适用。可以预言,调谐减震技术将成为未来建筑防震减灾的重要手段和方法,将为人类社会的安居乐业发挥巨大作用。

[1]李宏男,李忠献,祁皑,等.结构振动与控制[M].北京:中国建筑工业出版社,2005:202-233.

[2]王均刚,马汝建,赵东,等.TMD振动控制结构的发展及应用[J].济南大学学报:自然科学版,2006,20(2):172-175.

[3]Satish Nagarajaiah,Ertan Sonmez.Structures with seismictive variable stiffness single/Multiple tuned mass dampers[J].Journal of Structural Engineering,2007,133(1):67-77.

[4]Yang J N,Li Z,Liu S C.Stable controllers for instantaneous optimal control ASCE[J].J Engorge Mech,1992,118(8):612-630.

[5]周福霖.工程结构减震控制[M].北京:地震出版社,1997.

[6]Sladek J R,Klinger R E.Effect of tuned-mass dampers on seismic response[J].J Structure Div,1983,109:2004-2009.

[7]Villaverde R.Seismic control of structures with damped resonant appendages[J].Proc of First World Conf on Struct Control,1994,1(4):113-122.

[8]Villaverde R,Martin S C.Passive seismic control of cable-stayed bridges with damped resonant appendages[J].Earthquake Engineering and Structural Dynamics,1995,24:233-246.

[9]邬传宇,李黎,唐家祥.TMD系统参数对高耸结构地震控制的影响研究[J].华中理工大学学报,1998,26(2):28-30.

[10]杨泽华,徐磊,陈志明.砌体结构 TMD减震体系非线性地震反应研究[J].工程抗震与加固改造,2007,29(3):59-64,53.

[11]杨雅平,霍达,许树峰,等.子结构质量对 TMD减震性能影响研究[J].建筑与结构设计,2008(8):32-36.

[12]张文芳.调谐结构体系地震作用下的参数配置研究[J].地震工程与工程振动,2008,28(3):71-76.

[13]欧进萍,王永富.设置 TMD、TLD控制系统的高层建筑风振分析与设计方法[J].地震工程与工程振动,1994,14(2):61-75.

[14]王肇民.电视塔结构 TMD风振控制研究与设计[J].建筑结构学报,1994,15(5):2-13.

[15]苏荣华,梁冰,宋维源.结构-TMD系统抗震的优化参数研究[J].振动与冲击,2001,20(4):8-11.

[16]房良,蓝宗建,周伟.TMD系统参数有效域的研究[J].工业建筑,2004,34(10):10-12,49.

[17]Iwanami K,Seto K.Optimum design of dual tuned mass dampers and their effectiveness[J].Proceedings of the JSME(C),1984,50(499):44-52.

[18]Yamaguchi H,Harnpornchai N.Fundamental characteristics of multiple tuned mass dampers for suppressing harmonically forced oscillations[J].Earthquake Engineering and Structural Dynamics,1994,23:813-835.

[19]Abe M,Fujino Y.Dynamic characteristics of multiple tuned mass dampers and some design formulas[J].Earthquake Engineering and StructuralDynamics,1994,23:813-835.

[20]李春祥.不同参数组合的最优多重调谐质量阻尼器[J].三蛱大学学报:自然科学版,2001,23(1):13-19.

[21]李春祥.土木工程结构振动控制的最佳多重调谐质量阻尼器模型[J].四川建筑科学研究,2004,30(1):99-102.

[22]余钱华,胡世德,范立础.桥梁结构 MTMD被动控制机理及试验[J].中国公路学报,2008,21(4):50-54.

[23]李黎,黄尚斌,张卉.结构振动控制中 MTMD的基本特性研究[J].工程力学,2000,17(2):90-96.

[24]蔡国平,孙峰.MTMD控制结构地震反应的特性研究[J].工程力学,2000,17(3):55-59.

[25]康希良.悬吊质量结构减震性能的研究[J].兰州理工大学学报,2006,32(4):112-116.

[26]孙颖.MTMD对铁路钢桁梁桥减振研究[J].广东建材,2009,32(8):37-39.

[27]李春祥,熊学玉.结构MTMD地震反应控制最优参数研究[J].振动与冲击,1999,18(1):63-66.

[28]李春祥,黄金枝.高层钢结构MTMD地震反应控制优化设计[J].振动与冲击,2000,19(1):37-40.

[29]蓝宗建.巨型框架多功能减振结构体系的减振机理及其减振效果分析[J].土木工程学报,2002,35(6):1-5.

[30]李春祥.结构-MTMD系统的动力特性研究[J].振动与冲击,1999,18(4):50-54.

[31]薛松涛,秦岭,陈镕,等.TMD个数对其减振效果的影响[J].力学季刊,2002,23(4):534-539.

[32]韩西.MTMD参数设计控制拱桥竖向振动方法研究[J].振动与冲击,2008,27(3):104-107.

[33]连业达,张洵安,王朝霞.巨、子结构质量比对新型有控建筑结构影响研究[J].振动与冲击,2007,26(8):112-115.

[34]涂文戈,邹银生.MTMD减震结构体系的频域分析[J].工程力学,2003,20(3):78-88.

[35]李疏影.运用 TMD的巨型框架结构被动减震控制[D].重庆:重庆大学,20066.

[36]刘保东,朱晞.MTMD系统抗震控制研究[J].工程力学,2003,20(1):127-130.

[37]蒋建,吕西林,周颖,等.考虑场地类别的阻尼比修正系数研究[J].地震工程与工程振动,2009,29(1):153-161.

[38]张丹,张洵安.高层建筑 MTMD风振控制优化研究[J].西北工业大学学报,2002,20(4):672-676.

[39]邓长根.日本建筑结构耗能减震研究和应用的若干新进展[J].四川建筑科学研究,2003,29(20):84-87.

[40]周云,徐彤.耗能减震技术的回顾与前瞻[J].力学与实践,2000,22(5):1-7.

[41]瞿伟廉.高层建筑和高耸结构的风振控制设计[M].武汉:武汉测绘科技大学出版社,1991.

[42]顾明,陈人,项海帆.用于杨浦大桥抖振控制的MTMD研究[J].振动工程学报,1998,11(1):1-8.

[43]楼梦麟,吴和霖,马恒春,等.电磁耗能 TMD结构减震效率的振动台试验研究[J].地震工程与工程振动,2003,23(4):158-164.

[44]叶继红,陈月明,沈世钊.TMD减震系统在网壳结构中的应用[J].哈尔滨建筑大学学报,2000,33(5):10-14.

[45]张红彬,何明胜,刘成刚.围护墙多功能减震结构减震性能研究[J].石河子大学学报:自然科学版,2009,27(5):637-641.

Devolopment of Research and Application of Tuned Control

HE Mingsheng,SHI Guiju,ZHANG Hongbin,LIU Chenggang
(College of Water Conservancy and Architectural Engineering,Shihezi University,Shihezi,832003,China)

S641

A

1007-7383(2010)05-0618-07

2010-03-26

国家自然科学基金项目(50868011)

何明胜(1971-),男,副教授,从事结构抗震及组合结构研究;e-mail:Hms1971@sina.com。