液体阻尼器

《航海科技名词》第一版。 2100433B

1996年，经全国科学技术名词审定委员会审定发布。

TLD又叫调频液体阻尼器，是一种被动耗能减振装置。

近年来进行了大量的研究和应用。 调谐液体阻尼器利用固定水箱中的液体在晃动过程中产生的动侧力来提供减振作用。其具有构造简单，安装容易，自动激活性能好，不需要启动装置等优点，可兼作供水水箱使用。

质量－弹簧－阻尼器系统研究背景

调谐液体阻尼器是一种固定在结构楼层（或顶层）上的水箱。当结构在地震作用下而发生振动时，将带动水箱一起运动，使水箱中的水晃动起来产生波浪，此波浪对水箱壁的动水压力就构成了对结构的减振力。国内外对TLD用 于结构风振、地震反应控制研究较多。TLD用于结构抗风抗震控制已处于工程设计和实施阶段。面向工程设计，对TLD系统参数取值及简化设计进行研究，具有一定的应用前景。同时高层钢结构重量轻、阻尼系数小，所以更易采用结构振动控制技术，研究的主要目的旨在利用单个和多个调频液体阻尼器减小高层钢结构地震反应时的参数取值问题及高层钢结构-调频液体阻尼器系统抗震控制简化设计方法，将多个调频液体阻尼器系统的固有频率按线性分布进行设计即形成MTLD系统，研究其最优频带宽取值及高层钢结构-MTLD系统简化设计方法，为调频液体阻尼器的工程设计和实施提供参考。

质量－弹簧－阻尼器系统TLD简化模型

采用Housner质量-弹簧模型，引入液体阻尼，从而形成质量-弹簧-阻尼器系统。设某一n层高层钢结构建筑，TLD系统设置于第k层，结构受基底地震加速度扰动输入，在地震作用下，水箱中的水将产生振动，箱壁产生的动液压力可分为脉动压力和振荡压力，脉动压力与水箱加速度成正比，但方向相反；振荡压力取决于液体振荡的波高和频率。两种动液压力可分别采用两个与箱体联接形式不同的等效质量的振荡效应来模拟。

质量－弹簧－阻尼器系统研究结论

（1）将单个和多个调频液体阻尼器引入高层钢结构抗震中，由于其装置简单、经济，因而具有一定的工程应用前景。

（2）研究根据“高层民用建筑钢结构技术规程”，对高层钢结构阻尼比取为0.02，对TLDs和MTLD的位置都假定设置于同一楼层。

（3）研究了单个和多个调频液体阻尼器设计参数，提供的设计参数可供工程设计查用，可以不考虑振型参与系数的影响；设计过程可为设计人员采用。

（4）数值分析及仿真分析表明，采用 目标函数设计的单个和多个调频液体阻尼器控制效果基本相同。

（5）采用目标函数设计的多个调频液体阻尼器，较采用目标函数，设计的多个调频液体阻尼器控制效果好；而且由于MTLD具有一定减震频带宽，所以MTLD较TLD/TLDs具有更好的鲁棒性。

（6）多振型控制时，可设置多个TLD/TLDs/MTLD系统，忽略振型间的相互作用，仿照本研究的设计思想与方法进行设计。 2100433B