14.【4 : 结构风振控制设计!
》
14.—4.:1 当高层建筑】结构风振舒适—度不满足使用—功能的要求》时应:进行结构风振控制】设计降低结构风【振效应
】。
1:4.4.2 高】层结构采用风振控】制时可根据》风荷载?作用下的预期结构位!移和加速度控制【要求设置适当的【消能器消能器宜【采用速?度相关型消》能器(黏《滞消能?器、黏弹《性消能器)、调频消!能器(调频》质,量消能器、调频液体!消能器)、或—主被动混合调频【质量消?能器
《
14.4.!3 结合高层建筑!的具体?情况:和结构风振舒适【度控制要《求选择适宜》的,消能器
】
? 1 一般的高!层建筑?结,构可选用速度相关型!消,能器或调频》消能器
《
,。
》 : 2:。 当高层结构有】存在特殊《的风:振舒适度控制要【求时或者振动控制要!求,较为严格时可选用】。主,被动混合调频—质量消能器
【
14.4.!4 消能部件的】布置:。宜,符合:下,列规定
—
《 , 1 《。 消:能部件宜根据需要沿!结构主?轴方向双向设—置形成均匀》合理的结构》体系
【
2 】速度:相关型消能器宜【布置在结构变形和速!度较大的位》置且平面布置应【避免偏心当》需控制结构风振【扭转的情况》时宜尽可能远离结构!。质心:成对布置或偏心布】置
—
?。 :3 ?调频消?能器、主被动混合调!频质量消能器宜【布置在?结构顶层或》所控制振型的峰【值处当需控制结构】扭转风?振的情况《宜在结构顶层或所控!制振型峰值处远【离质心两侧布—置或偏心《布置:
》
《 4 当在结构】上部设置单》个,调频消能器后仍不能!满足结构风振—控制要?求时可采用多—重调频消能》器设计方案在—结构多个不同—的楼层同《时设置调频消能器】
—14.?4.5 设置消能!部件的高层结构风】。振计:算,分析应符合》下列规定
!
《 1 当主—。。体,结构:处于弹性工作—状态且消能器处于线!性工作状态时可采用!等效静力风》荷载法或弹性时【程分析法计算结【构风振效《应
】 2 当主】体结构处于弹性工】作状:态但消能器处—。于非线?性工:作状态时可将消【能器进行等效线性化!采用:等效静力风荷载法或!弹塑性时程分—析,法计算结构风振效应!;也可不对消能器】进行等效线》性,化,直接采用弹塑性时程!分析法计《算结构?风振效应
】
,
3 宜!在设置消《。能部件的高层结构的!两个主轴方》向分别计算风—振,作用各方向的风【振,作用:应由该方《向,的消能部件和抗侧力!构件承担当存在【风荷载作用下—。最不:利方向时宜沿该【方向布置消能—部件
【
4 【。 对可能《产,生横风向风振—效,应的高层《建筑可?通过消能部》件的设置抑制结【构横风向风致振动避!免出现横《风向涡激共振效应
!
【 5? ,。 对于?质量和刚度分—。布不均匀的高层结】构应对扭转》风向的风振作用进】行验算并《宜采用消能部件【控制扭转效应对结】构产生的不利影响】
1【4.4.6》。 采用消能器【控制风致振动—的高层结构其消【能,器的设计《参数、恢复力模型、!附加给结构的等效阻!尼比和等效刚度、性!能检验?及与结构《的连:接与构造应分别【符,合本规程《第1:4.3节的规定
!
,
:
14.《4.7 《。 高层建筑中可使用!消,防水箱设计》调频液体消能器亦】可将:水,。箱作为?质量块设计成调频】质量:消能器
【
1【 采用调》。频质量?消能器进行高层【结构风致振动控制】设计时?调频质?量,消,能器宜设置在结构顶!部当:结构顶部根据建筑】。方案不能《设置时?宜,在结构可安装调频】质量消能器的—最高位置设置—当在:。。结构上部设置单【个调频质量》消,能器:后仍:不能满足结构风【振控制要求时可采用!多重调频质》量消能器设》计方:案在结构多》个不同的楼层同时设!置调频质量消—能器
《
调!频,质量消?能器应保证其振动频!。率与结?构自振频率接近或】相等调频质量消能器!的质量md=ad】Mi其中Mi为【原结构第i振型【质量;ad为质量】比
】 2 采用】调频液体消》能,器进行高层》结构风致《振动控制设计时【调频液体《消能:器宜设置在结构顶】部当结构顶部—根据建筑方》。案不能设置时—宜在:结构可安装》调频液体《。消能:器,的最高位置设置【当在结构上部设置单!个调:频液体消能器—后仍不?能满足结构风—振,控制要求时可采【用,多重调频液体消【能器设计方案—在结构?多个不同的》楼层同时《设置调频液体消能器!。。
?
— ,调频:液,体,消,能器设计时》宜保证其振动频【率与结构自振频率】接近或相《等,并应:根据需要按》照第一类调频液体】消能器和第》二类调频液体—。消能器分别设计
】
1—4.4.8 采】用调频质量消能器】控制高层结构的风致!振动:其最优自振频率ωT!1和最?优阻尼比《ξ,T1:。宜按下式确定—
【
,
》。
《
, 式中ω1】结构第一自振—圆频率;
【
,。
》 【μT调频消能器【等效质量与》结构预期控制振型的!广义:质量比值常用取值】范围为0.01~】0.03
】
1?。4.4.《9 : 采用矩形》水箱调频液体—消能部件控制风致】振动:的高层结构其自振】频率ωT、阻尼【比ξT和质量参与系!数τT?宜按下式确定—
:
【。
【
《
?
? 式中τT矩形】水箱调?频,液体消能《器的质量参与系【数;:
,
》 《 《 :a矩:形水箱液《体振:动方:向长度;
—
— ? 》h水箱水深;
【
:
》 】。D,矩形水箱位移幅【值;
】 》。 》γ,水箱中加滤网影【响系数水《箱中加滤《。。网时γ=1不加滤网!时γ=0.5
!
1《4.:4.10《 采?用圆柱形水箱调频】液体消能《器控制高《层结构的风致振【动其自振频率ωT、!阻尼比ξ《T和质量参与系数τ!T,可按下?式确定
《
】
—。
:
《。
?。 ? 式中r圆柱—形水箱圆截》面半径;
】
: 《 R1】第一振型雷诺数R1!≈ω:1r:2/v其中v—为流体黏滞系—数
1】4.:4.:11 采用U型管!水箱调频液体消【能器控制《高层结构的》风致振动《其自振频率ωT、】阻尼比ξ《T和质量参与—系数τT可按下式】确定:
【
!
【
? 式中BU型【管水箱水平》管长度;
】
— ? LU型管水】箱中液体总长;
】
【。 ,。 Wm!axU型管水箱中液!体的:最大流度;
【
《 — ξ》0U型水箱隔—板或阐板《阻,尼系数
》。
《14.4.12 !采,用主被动混合调频质!。量消能器控制—高层结构的风—致振动其行》程反馈增益》。gd和相对》速度反馈《增益gv宜分—别按下式确定
【。
《
gd=《mT(?a,Aω1)2-—kT ? 》 (14》.4.12-1)
!
,
gv=2m!T(aA《ω1)ζA》-,cT: ? : : (14.》4.12《-2)
—
:
式中mT!控制系统总等效质】量,按下式?确定其中mi—为高度H《i处第i个子控制系!统的质?量;φ1(Hi)】。为计算结构第—1阶振型广义—。质量:。m1时所用归一化振!型在Hi高度处的】振型系数;
【
! 《 k:TTMD系统的【刚,度,最,优刚度?kT:=mTωT2—=mT?(a:。Tω1?)2;?
:
《 》。 : cTT—。MD系统的阻—尼系数最优》阻尼系?数cT=2mTω】TζT=2mT(】aTω1)ζT;
!
,。
:
? ? ω1】结构第一《阶自:振频率;
!
, — aA主动调!频质:量消:能器:的名:。义最优调频比—。按下:式确:定
【
【 》 ζA主动】调频质量消》。能器的名义最优阻尼!比按下式确定
】
【
《 : ? : :g,a加速度《反馈增益由设计人根!据控制要求和结构】具,体情况确定
!
,
14?.4.?13 速度相关】。型消能器应具有良好!的抗疲?劳性能并应满足【以下规?定
《
【1 对于黏滞消】能器以主体》结构风振响应—的主要?频率为?加载频率以消能【器在设计《风荷载作用下最【大位移为幅值进行】往复循环加》载试验4《×3:600/T次(【T为主体《结构基本周期—。。),黏滞消能器的主要】设,计指标误差和衰【减量应不超过15】%同时?黏,滞消能器《液体应不《产生泄漏对结—构风振以第一振型】为主的结构可—仅选取结构第—一,振型频率《的0.?75倍、1倍—和1.2《5倍作为检测频率】
》
2 对!于黏弹性消能器【以主体结构风—振响应的《主,要频率?为加载?频率以消能器—。在设计静风》荷载作用《下的位移《为平衡位置消能器在!设计风?荷载作用下最—大位移为幅》值以主?。体结构基本周期为加!载,频率连续4》小时进行往复循环】加载试验消能器的主!要,设计指标误差—和,衰减:量应不?超过15%
!
14.4.1】。4 调频消能器的!力学性能应符合【下列规定
》
,
?
, 1 — 第三方抽》样检测20》%的同一工程同一类!型同一规《格数量的《调频消能器并且应】不,少于2?个当只有1个—的时:候取1个《
!。 2 对调—频消能器《的频率和阻尼—比进行检测检测合格!。率应为100%
】
》 3 【。调,。频消能器的实测【频,率和实测阻》尼系数与《设计值的相对—误差分?别应:小于5?%和1?0%
—
《 4 《 调:频,消能器的《弹,簧和阻尼元件疲劳性!能不:应发生由《风荷载产生的疲劳破!坏;若消能器各组件!。不满足疲劳强度要】求应更?换
》
,
》。5 调《频消能器的惯—性质量行程限位等安!全保护措施》应进行?非破坏性试验验证其!等效性和可靠—性
:
?
6【 调频液体消【能器在?。。安装完成后》应检测?水箱:密闭性测试并符合相!关技术要《求
1】4.4.15— 主被动混合【调频质量消能—器的力学《性能检测应》符合:。下列规定
—
?
, 1 对于!小型主被动》混合调频质量消【能器:安装前应进行组装】试验
【
2 【 对于大型主被动】。混合:调频质量《消能:器安装前应进行比】例,模型试验检》。验各种极端工况下】消能器的控制性能】、容错能《力和可靠《性,
》
3— 主被动混合【调频质?量消能器由若干【子系统和零部件组成!应对每个《子系统和零部件单独!测,试并进行联合测试】。检验应满足设计要求!以,及符合国家有关【设备:产品标准的》相关规定
】
: 4 驱】动装置供应商—应提供?产品的相关参数及】使用:说明
?
《
14.4.16 ! 消能部《件的设计使用年限不!宜低于高层》建筑结?构的:设计:使用年限当高层建】筑结构的设计使用年!限大于?消能部件时在消能】。部件达到其使用年】限,时应及时检测重【新确:定其使用年限或更换!以满足设计使用年限!要求
?
《
14?.4.17 — 消能?部件在?建筑结构服》。役期间应符合—下列规定
—
】1 消能部件不】应作为承载主—体结构重《量的构?件
! 2 在主体】结构服役期》内消能部件》应正常工《作各部件及其连接】构件不应发生—强度、疲劳破坏
】。
,
?
《 3 应》按本规程的相关要求!对,消,能部件及《其部件?进行常规检测
!
4】 在经历超越设计!风,荷载:。的风振侵袭后—。应对:消能器及其连—接部件进行》。检,查若发现消能部【件损坏?或振动控制系—统工作异常应进行振!动控:制,系统维修、更换【或加固
《。
— 5 》 消:能部件与《。主体结构之间应留】有足够的空间并采取!防,碰撞措施《在服役期《内不应?出现消能《部件与主体结构【发生碰撞的情—况
《
14.4【.18 》消能器的《设计应便于检查、】维护和替《换设计文件中—。应注:。。明消能器使用—。的环境、检查和维护!要求
《