이 문서에서는 다중 자유도 구조에서 TMD 의 위치 및 구조의 모달 특성을 고려하여 MTMD 가 있는 NDOF 구조의 제어 일반화 좌표에 대한 주파수 응답 방정식을 파생하는 주파수 영역 분석 방법을 사용합니다. 이를 바탕으로 MTMD 의 매개변수가 최적화되었습니다. 예를 들어 MTMD 가 올바르게 설계된 한 구조를 제어하는 지진파의 동적 응답을 효과적으로 줄일 수 있음을 보여 줍니다.
I. 개요
일찍이 1909 년 미국의 Frahm 은 한 품질의 운동으로 다른 품질의 운동을 통제하거나 약화시키는 개념을 제시하고 특허를 출원했다. 그 후 사람들은 많은 연구를 했습니다. Frahm 은 당시 선박의 동력반응을 줄이기 위해 튜닝 품질 흡입기를 제시한 뒤 토목공학 분야에서 천천히 건축공사에 적용해 바람과 지진의 작용에 따른 건물의 진동과 사용 하중 (예: 춤) 으로 인한 진동을 낮췄다. 오랫동안 튜닝 질량 댐퍼에 대한 연구는 대부분 단일 튜닝 질량 댐퍼에 집중되었다.
TMD 가 작용하는 전제는 정확한 주파수 조정이고, STMD 는 주파수 값일 뿐, 여러 가지 이유로 제어된 진동 모드의 주파수를 정확히 알기가 어렵고, 구조의 주파수가 진동 과정에서 변하기 때문에 STMD 의 정확한 주파수 변조를 실현하는 것은 거의 불가능하며, 실제로 적용하기도 어렵고, 설계와 시공의 관점에서도 한 위치에서 큰 질량을 설정하는 것도 어렵기 때문에 다른 형태의 TMD 를 채택해야 합니다. 최근 몇 년 동안 TMD 가 주요 시스템과 TMD 자체의 불확실성에 대한 루봉성을 높이기 위해 일부 학자들은 MTMD 를 연구하기 시작했다. 그러나 STMD 와 MTMD 에 대한 위의 연구는 실제로 단일 자유도 주체 구조를 겨냥한 것으로, 실제 TMD 교량의 내진 해석은 매우 적다. 이 문서에서는 MDOF 구조의 제어 진동 모드 일반화 좌표와 MTMD 의 주파수 응답 방정식을 추론하는 다중 자유도 구조에서의 TMD 위치 및 구조 진동 모드의 특징을 고려하여 MDOF 구조의 제어 진동 모드 일반화 좌표와 MTMD 의 주파수 응답 방정식을 추론합니다. 이를 바탕으로 MTMD 의 매개변수 설계를 최적화하고 브리지 인스턴스를 제공합니다.
둘째, MDOF 구조에서 MTMD 는 보고된 주파수 진폭 방정식을 제어합니다.
구조의 자유도를 M 으로 설정하고, TMD 의 수는 N (홀수로 설정) 이며, MTMD 의 주파수는 모드를 제어하는 진동수 주위에 일정한 간격으로 분산됩니다. 가공 제조를 용이하게 하기 위해 각 TMD 는 동일한 강성 및 댐핑 상수를 사용하며 질량만 변경됩니다.
셋째, MTMD 매개 변수 분석 및 설계
MTMD 를 설계할 때 결정해야 할 매개변수에는 MTMD 의 TMD 수, TMD 당 강성 상수, TMD 당 댐핑 상수 및 TMD 빈도 간격이 포함됩니다.
대량의 계산에 따르면 MTMD 의 최적화 매개변수는 구조마다 다르거나 동일한 구조의 모드 쉐이프에 따라 다르므로 특정 구조의 특정 모드 쉐이프에 대한 매개변수 최적화 분석이 필요합니다. 편폭의 제한으로 관가거대교 세로 및 가로 MTMD (각각 세로 모드 지진 반응을 제어함) 에 대한 최적화 매개변수가 아래에 직접 나와 있습니다.
넷째, MTMD 제어 지진 시간 이력 분석
관자거대교는 간지교로 길이가 464 미터이다. 그것은 쓰촨 주 만현에서 양평고속도로에 이르는 고가교이다. 전교는 1 1 구멍 40m 프리스트레스 콘크리트 단순지지 빔, 이중 기둥 박막 교각, U 형 중력 지대치를 사용합니다. 이 다리는 상대 도랑 높이 차이 100 미터가 넘는 계곡을 가로질러 여러 개의 높은 부두가 있고, 가장 높은 부두는 자연지면보다 97 미터 높다. MTMD 의 충격 흡수 효과를 구체적으로 분석하기 위해 이 글은 19 의 지진파를 사용하여 관자거대교 MTMD 설정 전후의 지진 반응 일정을 분석했다. 계산에 따르면 MTMD 는 대부분의 지진파에 좋은 억제 효과를 가지고 있으며 편폭이 제한되어 있어 지진파 두 개만 제공된다.
MTMD 는 구조의 시간 이력 응답을 크게 바꿔 동력 응답을 낮췄다. 처음 몇 초 동안 MTMD 의 시간 이력 응답은 거의 변하지 않았습니다. 이는 MTMD 가 아직 초기 단계에 있으며 아직 완전히 이동하지 않았기 때문입니다. 어떤 지진파는 개별적인 순간에 반응이 증가하지만, 모두 비강한시기에 응답이 작기 때문에 중요하지 않다.
또 한 가지 중요한 경우는 지면 인센티브의 주파수 구성요소와 각 주파수 컴포넌트에 의해 운반되는 에너지 (또는 크기) 입니다. 지진파가 큰 가속도 최고치를 가지고 있고 주요 에너지를 휴대하는 주파수 컴포넌트가 구조 동력 응답의 주 제어 주파수에 가까우면 지진파가 구조를 제어합니다. 반면, 주요 에너지를 휴대하는 주파수 컴포넌트가 구조 동력 응답의 주요 제어 주파수에서 벗어나면 지진파는 구조에 대한 제어 효과가 없습니다. TMD 흡수 구조의 동적 응답 에너지를 위한 전제 조건 중 하나는 TMD 가 완전히 움직여야 한다는 것입니다. TMD 가 주체 구조에 상대적으로 이동하지 않으면 역효과를 일으켜 구조 반응이 증가합니다 (원래 구조 품질 증가와 동일, N 은 MTMD TMD 의 총 수). 만약 그것이 움직이기 시작한다면. 그러나, 운동의 규모가 커질수록, 그것의 역할은 그에 따라 작아진다. 제어작용을 하는 지진파의 경우 큰 구조의 주 모드 형상에 대한 동력 응답이 되고 그에 따라 TMD 가 더 큰 움직임을 일으키기 때문에 구조에 대한 제어작용이 좋다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 컨트롤, 컨트롤, 컨트롤, 컨트롤) 구조에 대한 통제 작용이 없는 지진파는 구조 동력 응답의 주 제어 주파수에서 벗어나기 때문에 구조 마스터 모드의 동력 응답을 확대하지 않고 그에 따라 TMD 가 큰 움직임을 일으키지 않기 때문에 구조에 좋은 제어 작용을 하지 않지만, 그래도 상관없다. 구조에 대한 동력 응답에는 제어 작용이 없기 때문에 이런 지진파는 제어 대상에 속하지 않는다.
또 다른 경우는 최대 피크 반응의 발생 시간이 평화롭다는 것이다. TMD 가 완전히 이동하기 전에 강한 진동의 시기가 지났다는 것이다. 이때 지진파가 휴대하는 주요 에너지의 주파수 성분이 구조의 제어된 진동 모드의 주파수에 가까울지라도 TMD 의 억제 효과는 약간 떨어진다. 많은 예시로 볼 때, 이것은 단지 예일 뿐이다.
동사 (verb 의 약어) 결론
본 논문에서는 주파수 영역 분석 방법을 사용하여 다중 자유도 구조에서의 TMD 의 위치 및 구조의 모드 형상 특성을 고려하여 MDOF 구조 MTMD 제어 모드 형상의 일반화 된 좌표에 대한 주파수 응답 방정식을 유도한다. 이를 바탕으로 MTMD 의 매개변수가 최적화되었습니다. 예를 들어 MTMD 가 올바르게 설계된 한 구조를 제어하는 지진파의 동적 응답을 효과적으로 줄일 수 있음을 보여 줍니다.
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