[论文][Paper] 深圳某400m双塔连体结构TLD风振控制可行性研究 (Feasibility investigation of wind-induced vibration control using TLD for a 400-meter twin-tower connected structure in Shenzhen)

The structural system of a 400m twin-tower linked project in Shenzhen features a frame-core tube configuration with outriggers and belt truss strengthening story, comprising eastern and western towers connected by connective structure. Due to complex architectural geometry, high wind loads, and unique site-specific wind conditions, under 10-year return period wind loads from the southeastern direction, the towers exhibit significant dynamic responses. Wind-induced accelerations at the tower tops substantially exceed code limits, resulting in occupant comfort deficiencies. To address this, tuned liquid dampers (TLDs) were proposed for wind vibration control. Spectrum analysis was employed to identify governing vibration modes of structural wind-induced responses. Time-history analysis was conducted to evaluate wind-induced dynamic responses of the TLDs-equipped structure, with parametric sensitivity analysis subsequently optimizing TLD design parameters. The results demonstrate that the structural base shear and the wind-induced acceleration spectrum at the eastern tower top exhibit a single-peak characteristic, primarily governed by the first translational mode of the eastern tower. The wind-induced acceleration spectrum at the top of the western tower shows a double-peak characteristic, influenced concurrently by the first translational modes of both the eastern and western towers. TLDs installed atop the eastern tower significantly reduce base shear and wind-induced accelerations at both tower tops. However, TLDs at the top of the western tower only effectively mitigate accelerations perpendicular to the connective structure but show no significant control effect on accelerations along the connective structure direction, the accelerations at the top of the eastern tower, or the structural base shear. Furthermore, when TLDs are installed simultaneously at the tops of both towers, wind-induced accelerations are effectively controlled, ensuring compliance with code-specified limits.

[参会] 2025青年工程师建筑结构创新设计研讨

实干、实践、积累、思考、创新! 9月12日,我参加了《2025年度青年工程师建筑结构创新设计研讨会》。本次会议的指导单位为广东省土木建筑学会结构专委会,会议主要由广州市华阳国际工程设计有限公司主办,广东精特建设工程有限公司与安徽吾兴新材料有限公司协办。会议汇聚了众多专家前辈和行业同仁,并有多位优秀青年结构工程师带来精彩的主题报告。 我在会上分享了题为《一种细腰弱连接楼盖地震作用效应计算的新方法》的报告,内容主要总结了我们团队近年来在细腰弱连接结构抗震设计方法及工程应用方面的研究成果。报告重点探讨了该类结构的受力特性,并提出了一种名为“弱侧地震力法”的新计算方法。该方法以振型分解反应谱法所确定的地震作用为基础,能够有效激发细腰楼盖两侧结构的相对错动变形,弥补现有分析方法的不足,可视为一种预设最不利地震工况的实用设计手段。   本次会议报告内容详实、见解独到,专家点评切中要害、富有洞见,会场交流互动频繁,讨论气氛热烈。会后还与多位同行朋友继续深入探讨,收获颇丰。此次会议不仅拓宽了我的视野,也为我后续的研究提供了宝贵思路。 关于我们 超限复杂高层结构设计 |  美标欧标结构设计| 软件定制开发| 环评减振控制 |人行及风致振动控制 | 减隔震设计 | 施工过程模拟 | 小品钢结构 | 有限元仿真分析 | BIM与GH参数化 | 大震弹塑性分析 https://www.jdcui.com 合作及技术咨询 COOPERATION & CONTACT E-mail:jidong_cui@163.com …

[数据处理] HLA滞回曲线分析软件案例: 多级捏缩滑移滞回曲线分析 [HLA Example: Multi-Stage Pinched Slip Hysteresis Loops Analysis]

实干、实践、积累、思考、创新。 小伙伴试验的一组滞回曲线,比较特殊,存在较为明显的滑移特性,而且每一级加载,存在多级循环,如下图所示。 小伙伴采用其他人的软件无法分析,于是采用我们的HLA( [程序] HLA v2025: Hysteretic Loop Analysis Program [HLA滞回曲线分析工具 2025版] )进行分析。下图为采用最新版HLA分析的结果,可见,HLA可以完整识别所有滞回环,并且分析对应的参数。 下图是滞回曲线的历程曲线,从历程曲线中,也可以看出识别的多级滞回环。 相关博文( Related Topics) [01] [试验][软件][科研] CurveCorrection 2024: General Curve Correction Program [通用曲线修正程序] [02] [科研][软件][试验] HLAV: Hysteresis Loop Animation Viewer …

[数据处理] HLA滞回曲线分析软件案例: 捏缩滑移滞回曲线分析 [HLA Example: Pinched Slip Hysteresis Loop Analysis]

实干、实践、积累、思考、创新。 小伙伴试验的一组滞回曲线,比较特殊,存在较为明显的滑移tex,如下图所示。 小伙伴采用其他人的软件无法分析,于是采用我们的HLA( [程序] HLA v2025: Hysteretic Loop Analysis Program [HLA滞回曲线分析工具 2025版] )进行分析。下图为采用最新版HLA分析的结果,可见,HLA可以完整识别所有滞回环,并且分析对应的参数。 相关博文( Related Topics) [01] [试验][软件][科研] CurveCorrection 2024: General Curve Correction Program [通用曲线修正程序] [02] [科研][软件][试验] HLAV: Hysteresis Loop Animation Viewer [滞回环动画演示软件] …

[仿真分析] 岩土数值模拟中的地应力平衡 [Geostatic Stress Equilibrium in Numerical Modeling of Geotechnical Engineering]

实干、实践、积累、思考、创新! 在岩土工程数值模拟中,地应力平衡是一个至关重要的初始步骤。它不仅决定了后续计算是否真实可靠,更是模拟结果能否反映实际工程响应的基础。本文简要总结地应力平衡的核心评判标准、主要原因及其实现目标。 为何要进行地应力平衡? 地应力平衡的根本原因在于:真实岩土体在自然状态下已存在一个稳定平衡的初始应力场,而数值模型中的“初始几何”并不等同于该应力场形成前的状态。 如果我们直接在模型中施加重力而不进行地应力平衡,模型将产生一个较大的初始变形,这显然与实际情形不符。现实中,岩土体在自重作用下早已完成变形,我们所见到的当前地貌实为应力与变形平衡后的结果。 在实际岩土工程分析中,我们所建立的岩土体几何模型通常基于“现状几何尺寸”,而非处于无应力状态下的“原始初始几何”。可以这样理解:实际岩土体在天然状态下的“原始初始几何”应比当前建模采用的尺寸更大,它在重力及边界条件长期作用下逐渐发生变形,最终趋于当前我们所见的“现状几何尺寸”。如果我们能够准确获取这一“原始初始几何”,并基于该尺寸建立模型,再施加相应的荷载与边界条件,便可以直接计算出岩土体的初始应力状态,而无需进行额外的“地应力平衡分析”。然而,实际问题在于我们无法获知这一原始几何形态。 从另一角度来看,如果我们能已知现状岩土体的内力,并将其直接提取作为模型的初始内力,再与外部荷载及边界条件实现平衡,则所建立的“现状几何尺寸”模型就能够与实际岩土体保持一致。这正是地应力分析的基本思路:以现状几何为建模依据,并将实际岩土体的内力作为初始内力,通过数值方法寻求静力平衡。然而,现实中现状岩土体的初始内力同样无法直接测得,因此我们通常采用一种近似方法:基于现状几何尺寸建立数值模型,施加重力及实际边界条件进行计算,将所得变形稳定后的岩体内力作为现状内力的估计,并将其重新施加到现状几何模型上,在相应外力和边界条件下实现平衡。 这就好比放置重物在弹簧床上:如果直接将重物放在未经预压的床上,床会立刻下陷,产生大幅变形。但如果我们先用某种方式将弹簧预先压缩到刚好能支撑重物的程度(建立初始应力),再轻轻放下重物,床面几乎不会移动。地应力平衡就类似于这个“预压”的过程——目的是在数值模型中生成一个初始应力场,使其在重力作用下保持位移几乎为零,却已具备真实合理的应力状态。 地应力平衡的本质,是通过数值方法反推出一个与当前几何和边界条件相适应的初始应力场,使得模型在重力作用下保持位移近似为零,同时具备合理的应力分布。这一过程相当于“还原”了现实中的原位应力状态,为后续开挖、加载或加固等工程模拟提供真实的起点。 地应力平衡的判别标准? 地应力平衡的质量主要通过以下两方面判断: 位移云图:平衡完成后,位移云图中的最大位移值应达到10⁻¹⁰量级或更低,即几乎接近于零。这是判断平衡是否成功的主要依据。 应力云图:平衡后的应力应具有合理的数值分布,即应力不为零,同时模型保持几乎没有变形的状态。 只有当这两个条件同时满足时,才可认为地应力平衡是有效的。 地应力平衡的实现方式? 常用的地应力平衡方法包括初始应力条件导入、分步加载或迭代计算等。其核心思想是:将“内力”(初始应力)与“外力”(如重力)在数值上达到平衡。 值得注意的是,地应力平衡中必须同时考虑内力(初始应力场)和外力(重力及边界约束)。仅施加重力而不赋予初始应力,或仅赋予应力而不施加重力,都无法实现系统的力学平衡。 测试例子 下图是一个ABAQUS测试的小例子,左边是直接对模型进行重力荷载,右边是进行地应力平衡的结果。 由图可见,左右模型的应力结果是基本一致,左侧模型在重力下发生了显著变形,而右侧地应力平衡的模型变形几乎为0。 应力云图 位移云图 相关博文 ( Related Post) [01] [工程][案例][资料] 某农业玻璃温室结构设计 [Structural design of …

[软件案例] DataSmoothing 曲线平滑修正软件 案例21: 停顿点修正+平滑修正 [Datasmoothing curve smoothing correction software Case 21: Pause point correction+smooth correction]

实干、实践、积累、思考、创新。 采用DataSmoothing软件( [工具][试验][软件] DataSmoothing v2024: A Program for Test Data Smoothing [试验数据曲线平滑+降噪工具 2024版] )对一组试验曲线进行修正,做一个软件应用案例。 原始试验滞回曲线如下图所示,存在很多异常点及停顿点。 导入DataSmoothing进行停顿点修正 修正后如下图,停顿点得到了修正,曲线数据点显著减少。 进一步删除特殊离散点 并 进行平滑修正。 修正前后曲线效果如下 相关博文( Related Topics) [01] [试验][软件][科研] CurveCorrection 2024: General Curve Correction …