北京奥林匹克公园中心演播塔风振控制研究：TMD应用

"基于简化模型的北京奥林匹克公园中心演播塔顺风向风振TMD控制研究 (2010年)" 本文主要探讨了利用Tuned Mass Damper (TMD) 对北京奥林匹克公园中心演播塔在强风环境下的风振响应进行振动控制的技术。文章基于随机振动理论，采用了M. Shinozuka的方法对塔体的顺风向脉动风荷载进行数值模拟，生成了6条风荷载时程曲线，以便更准确地模拟风对塔的影响。 作者们通过建立二维模型研究了塔的三维空间行为，验证了二维模型在保持计算效率的同时，能够准确反映塔的动态特性。这种简化模型的应用显著减少了计算时间和复杂性，对于大规模结构分析尤其有利。文章中，他们以塔顶层的顺风向风振加速度响应为优化目标，对TMD的参数进行了优化研究。 研究结果显示，演播塔在未经TMD控制时，其顺风向风振加速度响应超过了设计规范允许的极限。而安装TMD后，这一响应明显降低，表现出TMD的有效性。在最优的TMD参数设定下，风振加速度响应的减振率达到20.2%，位移响应的减振率更是达到了42.7%，这表明TMD能够显著吸收结构振动的能量，有效改善风振响应。 关键词包括：高耸结构、风振响应、TMD（调谐质量阻尼器）、风振控制。高耸结构由于其柔性和低频特性，对风荷载特别敏感，风振响应是设计中的关键考虑因素。相较于地震，风荷载对结构的影响更为常见。脉动风是导致高耸结构风振的主要原因，其随机性使得数值模拟成为一种经济有效的分析手段。TMD作为一种主动或被动的振动控制装置，通过调整质量和阻尼参数，能有效地减少风振对结构的影响，确保结构稳定和内部设备的正常运行，同时也提高了人员的舒适度。 这篇论文提供了关于如何使用TMD进行高耸结构风振控制的详细研究，对于理解和应用此类技术以增强建筑物的抗风性能具有重要的参考价值。其研究方法和成果对于未来的高耸结构设计和风工程研究具有指导意义。