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                膜結構景觀結構抗震性及振動控制的研究分析
                編輯:山東雙天金屬制品有限公司   時間:2021-03-28

                  據聞,有膜結構景觀廠家從彈塑性時程分析入手研究膜體結構的抗震性能,并考慮了多維輸入;進行了單層球面膜體模型的模擬地震振動臺實驗,以驗證理論推導及所編制的有限元分析程序的正確性。在此基礎上對不同類型膜體建筑進行大規模的參數分析∶除了膜體本身幾何參數和結構參數的變化外,考慮了不同地震波和不同加速度幅值的輸入,并對單維(水平)和多維輸入進行了比較。通過分析和歸納所取得的大量計算結果,試圖獲取相關膜體抗震性的一些規律性的了解。同時,也運用了振型分解反應譜法進行了平行的運算,和彈塑性時程分析的結果進行對照。

                  這項研究工作還在繼續進行,其終端目的是試圖對膜體結構的抗震設計提出一些切實有據的建議。

                  對膜結構景觀建筑振動控制進行了較系統的理論研究。鑒于膜體結構的振型分布比較密集,而且有較多振型對結構響應產生影響,因而需要采用若干個膜單元來同時控制主導振型,也即是說膜結構越為適合運用MTMD系統。人們建立了多自由度體系MTMD減震系統的隨機振動數值計算模型,運用傳遞函數算法及非線性數學規劃方法確定其越優控制參數,并針對單層的球面膜體、柱面膜體和鞍形膜體進行了系統的算例分析。得出的主要結論是∶

                  膜體自重不大,采用MTMD系統時,單個TMD的質量不大,也易于安裝;由于采用多個TMD,系統的減振作用對調諧頻率和阻尼的偏離不會過于敏銳;對剛度較差的膜體MTMD的減振作用好(25-40%);對剛度好的膜體,MTMD系統不能起減振作用,有時還會起到放大作用;因膜結構振型密集與振型間的耦合作用,MTMD參數優化的計算量相當大,應進行合理算法的研究。

                  對膜結構景觀結構一粘滯阻尼器減振系統則采用時程分析方法進行了較系統的理論研究,并針對球面膜體模型進行了振動臺試驗驗證。通過大量理論計算和該模型試驗,可以認為粘滯阻尼器用于膜體結構減振較為有益,而且粘滯阻尼器的安裝較簡單,也不太影響膜體的外觀。對模型試驗結果的頻譜響應分析還表明,受控膜體結構的頻率沒有發生變化,說明粘滯阻尼器只對結構提供阻尼,而并不提供額外剛度,這與這種阻尼器的理論假設是一樣的。

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