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三传奇的框架结构的响应行为与调谐液体阻尼器

帕迪Yannawar1,G.R.Patil2
  1. 打开学生,土木工程学系Rajashri Shahu工程学院,浦那(印度马哈拉施特拉邦
  2. 土木工程学系副教授Rajashri Shahu工程学院,浦那(印度马哈拉施特拉邦
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文摘

调谐液体阻尼器是一种被动阻尼器控制结构振动的结构。设计得当,部分充满液体(主要是水)刚性矩形或圆筒形储罐是刚性连接的结构和作为减震器。容器可能是一个大柜或许多小坦克的组合。他们的主要功能是吸收部分的输入能量与外部相关动态激励作用于结构。在本文中,一个水箱是作为调谐液体阻尼器的设计。这个柜被放置在顶部的三个传奇的框架模型。模型是被尝试了调谐液体阻尼器和摇表上没有调谐液体阻尼器设置以及加速度计连接到它。实验的帮助下进行正弦振动控制软件。得到以下数据在整个三个轴。考虑到在所有三个方向位移图绘制。 Further, a comparison is been carried out of displacements of framed model with and without water tank at the top floor.

关键字

激发、动态调谐液体阻尼器,阻尼器。

我的介绍。

昔时,工程师的使用实践的技术不仅给了结构强度,也促使更多的共振。之后,为了克服这个现代工程师发明的方法将提供所需的强度没有增加他们的共振。这种方法目的是不仅结构的稳定性,而且控制结构时的压力。这种方法普遍称为构造控制,在1800年代初首次记录。此后,很多研究工作已经开展,仍然有很多新技术使用这种方法是累了很多科学家在世界不同的地方。名叫约翰·米尔恩教授在1970年的第一个成功地使用这种技术。他成功地从地面和分离出整个结构提供了最小阻尼结构。
结构控制设备承受震动效应通过吸收和消散地震能量。结构控制装置分为4个类型:活跃、混合、半主动和被动的。被动元件非常有效且易于维护。一旦安装这些设备不需要传感器、执行器、控制器相比,其他三个类别。这个设备的唯一的缺点是,在设备安装后不能采取任何新的挑战,因此在这种情况下,有必要更换设备。
在被动元器件,振荡的整个机制直接影响到的振幅和方向控制的力量。被动系统创建所需的能量产生的控制力量,不是由外部影响,而是通过在动态兴奋”的运动机制。尽管有许多类型的被动控制系统,四个系统最受欢迎:调谐质量阻尼器(TMD),基础隔震,摩擦阻尼器、粘弹性阻尼器、流体粘滞阻尼器和调谐液体阻尼器(TLD)。
TLD由刚性罐,部分充满了液体,通常是水。TLD结构时,配备了一个经过适当地调整在动态加载事件开始摇晃时,它会导致容器内液体晃动运动。液体晃动运动给予惯性力量大约反相的动态力量令人兴奋的结构,从而减少结构运动。固有的阻尼机制TLD消散的能量液体晃动运动。调谐液体阻尼器(tld)是成本效益和低动态振动吸收器被用于灵活和轻阻尼结构。

二世。试验装置

这个由四个列和四个铝板连接到四列在400毫米的间隔。整个结构组装(图1)放在一个艾德振动台表由一个电动马达驱动的。ED除尘系统的容量3000 kgf(正弦/随机)6000 kgf(冲击)。单表的大小600 mm X 600 mm。电动机的转速可以变化来实现在不同频率谐波基本动作。
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框架是矩形的计划与刚度和质量特性分布均匀以及高程。框架旨在促进前三的可视化模式形状光着的眼睛。模型如图2所示可以被认为是一个模型框架三层建筑物遭受地震等基本动作。不过是一个理想化的模型示范建设以来,这种现象只能受到谐波基本动作。基本运动的频率可以改变通过改变电动机的转速;是可能变化的振幅基本运动通过调整中风。通过改变电动机转速有可能设置帧到谐振运动,这将使可视化框架的前三个正常模式。在实验三楼房框架模型的行为受到谐波基本动作。
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水箱的设计
基本TLD的晃动频率,fTLDA¯害怕一个一个½¯害怕一个½¯害怕一个½¯害怕一个½¯害怕一个½¯害怕一个½¯害怕害怕一个½¯½可以使用线性水晃动频率的估计,
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重力加速度,g =
h =仍然水深
L =槽的长度在晃动的方向运动。
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三世。阻尼器结构安排

的水箱设计用作阻尼器结构。坦克被放置在顶部的结构。阻尼器的长度被认为是96毫米。挡板的宽度是100毫米。水的高度等于100毫米,第一固有频率的水是2.84 rad /秒,等于99.9%的基频的结构。因此水被认为是100毫米的高度。水的密度1000 kg / m3。然后进行实验与框架是放置在ED振动台和加速度计连接到每层即基地,一楼、二楼和顶层。加速度计提供了整个框架的位移发生在当一个振动器的振动开始。每个加速度计提供在每层位移。 The frequency range starts from 2 Hz up to 40 Hz. However, the frequency in each floor hardly exceeds the frequency of 35 Hz.

四、实验结果

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在表图3(一个),振动被认为是沿着,阅读,表中已被证明是一个最大位移。是表中看到,当TLD不是放置在框架顶层的位移最大比其他楼层。在表图3 (b),振动被认为是沿宽度,阅读,表中已被证明是一个最大位移。是表中看到,当TLD不是放置在框架顶层的位移最大比其他楼层顶部证明将造成的损害将几乎三次,二楼,几乎90%以上的基础。在表图3 (c),阅读,已被证明是高度;位移是非常少的比其他两个方向。然而,再次在顶层位移最大比其他楼层。表图3 (d),振动被认为是沿着,表中显示的阅读的最大位移。是表中看到,当TLD放置在框架顶层的位移最小而没有TLD框架的位移。因此证明了位移的差异很大,TLD消散位移在一定程度上。 In table fig. 3 (f), the reading that has been shown is along the height; here the displacement is is less in the second floor it is more than the displacements of the second floor in the other two directions. However, the displacement at the top floor is again minimum as compared to the other floors. In table fig. 3 (e), the vibration is considered along the breadth, the reading that has been shown in the table is the one which had maximum displacement. As it is seen in the table that when the TLD was placed on the frame the displacement in the top floor was minimum as compared to the displacement in the frame which is without TLD which proves the damage that has occurred is very less in the entire frame and almost 90% less at the top floor. Fig. 4 a, b ,c, d, e and f shows the graphs of frequency in the x-axis versus displacement in the y-axis.

诉的结论

从图可见,位移的轴,轴和z轴没有水箱比位移与水箱放置在顶部。因此,可以说,当水箱放置在顶部的框架和当实验进行证明,水箱作为调谐液体阻尼器,它抑制了位移到最低限度。

引用

  1. Kareem Ahsan Kijewski特雷西,“缓解运动的高层建筑与特定的近期应用的例子。“风和结构,卷2,3号(1999),页201 - 251。
  2. 斯宾塞背面Jr .)和祈神保佑迈克尔·K。,“Controlling Buildings: A New Frontier in Feedback.” Special Issue of the IEEE Control Systems Magazine on Emerging Technology, Vol. 17, No. 6,(1997), pp. 19-35.
  3. 鲍尔H.F.,“Oscillations of immiscible liquids in a rectangular container: A new damper for excited structures.” Journal of Sound and Vibration, 93(1), (1984), pp.117-133.
  4. 藤井裕久K。,Tamura Y., Sato T., Wakahara T., “Wind-induced vibration of tower and practical applications of Tuned Sloshing Damper.” Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamic-s, 33, (1990), pp. 263-272.
  5. Kareem Ahsan”,减少风诱导运动利用调谐晃动阻尼器。“风工程和工业空气动力学学报,36岁,(1990),页725 - 737。
  6. 太阳L.M.,Fujino Y., Pacheco B.M., and Chaiseri P., “Modelling of Tuned Liquid Damper (TLD).” Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 41-44, (1992), pp. 1883-1894.