[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.

[振动控制] 简谐激励下强迫振动复数解法与实数解法的等效性 [Equivalence of Complex and Real Solutions for Harmonically Excited Forced Vibration]

实干、实践、积累、思考、创新! 在学习动力学与结构振动控制相关内容时,复数解法常用于分析简谐激励下的强迫振动问题。回想起在校初学此部分时,常感到困惑。随着后续深入理解,才认识到其背后的实质:简谐激励下的强迫振动问题,复数解法与实数解法(三角函数法)在数学上是完全等效的。复数解法的优势在于推导过程更为简洁,尤其在处理高阶系统或多频激励时显得更为高效。 以下以单自由度简谐激励受迫振动为例,对这两种方法的等效性作一简要总结。 三角函数激励作用下,单自由度动力体系动力平衡方程如下: \[m\ddot x + c\dot x + kx = F\cos \left( {\omega t} \right)\] 也可表示为正弦函数激励的形式 \[m\ddot x + c\dot x + kx = F\sin \left( {\omega t} …

[记事] 参加2025筑信达用户大会并做报告分享

实干、实践、积累、思考、创新! 2025年8月21日至22日,我有幸以嘉宾身份参加了在浙江嘉兴月河客栈举办的2025筑信达用户大会。本次大会以“分享·交流·实践”为主题,汇聚了来自全国各地的工程设计专家、学者和企业代表,围绕结构工程、岩土工程、电力新能源等多个领域的创新技术与工程实践展开了深入交流。 本次大会设立了民用建筑、工业与交通、电力与新能源三大平行会场,覆盖了当前工程领域的热点议题。来自奥雅纳、华东建筑设计研究院、中冶钢结构、中国电建等单位的专家,分享了包括消能减震、大跨空间结构、海外项目设计、风电混塔技术等众多前沿内容。此外,22日的“出海·破局之道”沙龙聚焦中国工程公司与国际项目的对接,多位拥有丰富海外经验的专家分享了在“一带一路”工程项目中的实践心得,为国内企业“走出去”提供了宝贵的思路。 我在“工程软件智能化应用交流专场”分享了题为《基于调谐液体阻尼器(TLD)的高层建筑风振控制分析——软件开发与工程应用》的报告,重点介绍了我们公司(广州容柏生建筑结构设计事务所(RBS))近年在结构振动控制领域的探索,尤其是TLD技术在超高层建筑风振响应控制中的应用与实践。 在我的报告中,我着重介绍了调谐液体阻尼器(TLD) 的基本原理、数值模拟方法及其在我们近期项目中的具体应用。TLD作为一种经济有效的被动控制装置,特别适用于抑制高层建筑在风荷载作用下的振动响应。借助ETABS的API功能及二次开发能力,我们实现了TLD系统的参数化分析、优化设计等,显著提升了设计效率与准确性。此外,还和多位与会者在问答环节就TLD的适用性、数值模拟细节和施工实施问题展开了进一步讨论。 结语 此次大会不仅是技术的展示,更是一个开放的交流平台。通过此次会议,我深切感受到结构工程正迈向数字化、智能化与国际化的新阶段,只有不断适应这些新的变化才能生存下来并找到机会。期待未来与同行们继续保持交流合作,共同推动结构振动控制及其他前沿技术在实际工程中的落地与应用! 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 …

[振动控制] 支座竖向隔振一些注意点备忘 [Some precautions for vertical vibration isolation of supports]

实干、实践、积累、思考、创新! 今日份参会总结,支座竖向隔振一些注意点备忘: (1)竖向隔振支座的类型 目前常用支座包括:橡胶支座、钢弹簧支座、聚氨酯支座。不同支座减振可调节性、隔振效果、使用寿命、后期维护、性能老化特性等均不同。 橡胶支座在国内外经过长期实践检验,国外有100年使用经验,但是又要注意,虽然橡胶特性较为稳定,但也和具体生产技术、应用条件等有关。距一些调研,国内和国外生产的橡胶质量可能并不同,目前国内一些橡胶可能寿命大概10几年或者20年,这个得具体调研。 钢弹簧支座可调性好,频率可调性好自然减振效果好,但是也有适用条件,一般弹簧支座需要考虑侧向问题,具体看项目对侧向刚度的需求及具体支座的设计构造。 聚氨酯隔振支座是一种新材料,可调性及性能老化特性据说是优于橡胶支座,但由于是比较新的材料,相关信息还有待后期调研,先mark。 (2)项目后期维护 既然是支座,那都有使用寿命。因此需要考虑项目后期维护问题,需要考虑支座的更换及支座的性能老化对各种效果的影响。 (3)振动和噪声 振动和噪声可以是相关的,比如二次噪声,是由直接振动引起的,隔了振动,二次噪声也随之减轻。一次噪声的隔离通常可以咨询声环境顾问单位,比如设置隔离屏障之类等等。 (4)支座空间预留 支座需预留足够的空间,一来是隔振自身需要的压缩空间,因为隔振结构的竖向频率与压缩量有关系(这个我们在前面的博文中有提到,Link: [振动控制] 隔振建筑竖向振动频率与支座压缩量的关系 [The relationship between vertical vibration frequency and isolater compression of isolated buildings] ),二是后期维护肯定需要空间。通常来说,维修需要的维护空间可能是更大点。 (5)隔振方案 一些机房或者机械设备的隔振,可以采取的一种方法是在已有的结构上设置隔离子结构,这是比较常见的一种做法,可以很好的和其他不需要隔振的结构相互隔离开,保持各种设计的独立性。比如浮设地板等。 …

[振动控制] 隔振建筑竖向振动频率与支座压缩量的关系 [The relationship between vertical vibration frequency and isolater compression of isolated buildings]

实干、实践、积累、思考、创新! 昨天参加了 迈达斯主办的 减振降噪专题技术交流会,见到老朋友,也认识一些新朋友,所有专家报告非常精彩,受益匪浅。 其中 广州地铁设计研究院股份有限公司 伍永胜 总工的报告《轨道交通上盖钢弹簧隔振的技术研究》里面介绍了用钢弹簧进行隔振的技术和工程案例,印象比较深刻。 这里做个简单笔记,推导一下里面提到的 隔振建筑竖向振动频率与支座压缩量的关系,如下: 将上部结构等效为单质点质量m,支座等效为弹簧,弹簧竖向刚度为k。 支座的压缩变形为 竖向振动圆频率为 进一步变形,可得支座压缩变形与频率的关系 或者写成下面这种形式 有了上述公式,我们可以画个曲线看看,支座压缩变形和竖向振动频率、周期的关系,如下 由上图可见,随着压缩变形增大,质量增大,频率减少,但是减少速率是非线性的。 有了这些关系,后续就可以利用它分析一些振动问题了。 PS. 但需要注意,这个本质上是评估1阶竖向振动频率。 相关博文 ( Related Topics) [00] [数学][地震动][软件] FOUR_TRAN: Fourier Analysis Tool …

[振动控制] 人行桥、连廊、天桥人致振动舒适度评估步骤 [Assessment steps for human induced vibration comfort of footbridges and corridors]

实干、实践、积累、思考、创新! 最近搞了几个连廊舒适度分析,人行桥、连廊、天桥人致振动舒适度评估和一般楼盖舒适度分析有所不同,涉及到等效人群的概念,对荷载的计算和施加均有影响,此外还可能涉及竖向、横向、纵向三个方向的振动问题。 查了相关资料,做个总结,人行桥、连廊、天桥人致振动舒适度评估步骤,如下图 相关博文 ( Related Topics) [00] [数学][地震动][软件] FOUR_TRAN: Fourier Analysis Tool [傅里叶分析工具] [01] [数学][软件] FOUR_TRAN Example 1: Filtering [FOUR_TRAN傅里叶分析工具使用案例1: 滤波] [02] [数学][软件] FOUR_TRAN Example 2: Square Wave Signal …

[日志] 参加 华沙龙·广州站「大师说」

实干、实践、积累、思考、创新。 昨天有幸来到华阳国际广州公司 参与 华阳 主办的 华沙龙·广州站「大师说」。本次活动由广州市华阳国际工程设计有限公司执行总工程师林瑶明主持, 特邀了广东省工程勘察设计大师、广东省建筑设计研究院集团股份有限公司执行总工程师苏恒强,以《面向城市复杂激励环境下的工程振动控制》为题,通过建筑工程项目案例及减隔振/震控制系列措施介绍,解析复杂激励环境下的工程振动控制设计经验与要点。还有其他一些领导嘉宾也出席本次活动,并深入交流。 由于刚好之前也进行了轨道交通振动这块课题的研究,此次正好去现场学一下。 报告听完受益匪浅,几个工程案例也挺有意思,会上也参与了讨论,会后也和大家进行了交流学习,还认识了几个新朋友。总体讲,环评、轨道交通振动控制、建筑微振动等项目还是比较交叉学科的,需要结构设计、岩土工程、振动控制、结构动力学等多方面的知识积累和摸索,有难度,不过更难得是得有项目 🙂 。在这也用照片记录一下吧。 PS.  前路茫茫,边走边看! 关于我们 结构设计| 软件开发| 抗震抗风| 振动控制| 减隔震| 参数化设计 致力于探索和拓展行业设计前沿 为客户提供极致服务 https://www.jdcui.com 合作及技术咨询 COOPERATION & CONTACT E-mail:jidong_cui@163.com WeChat & Tel: 13450468449

[振控][软件] OSA倍频程分析软件 案例1:振动加速度 1/3倍频程分析 [OSA octave band analysis software case 1: Vibration acceleration 1/3 octave band analysis]

实干、实践、积累、思考、创新。 最近,小伙伴找我们编制了倍频程分析软件OSA,[振动控制][编程] OSA: Octave Spectra Analysis Program [倍频程谱分析软件],OSA是一个倍频程分析软件。倍频程分析在噪声测量(表示声压和声功率谱)以及楼盖振动测试中非常常见。软件支持1倍、1/2倍及1/3倍频程的频谱分析。软件支持有效值和最大值统计,支持声压级计算等。分析数据结果可保存为.txt文本文件、.csv文本文件、Excel和word文件。 如前面所述,倍频程分析有很多用处,比如在住宅建筑室内振动分析及评估的时候,就经常需要进行1/3倍频程铅垂向振动加速度级进行评估。下面我们用OSA做个简单例子,供大家参考。 下图是一个实测的住宅楼盖竖向振动加速度时程。 将其导入OSA软件,并导入规范要求的1/3倍频程中心频率:1,1.25,1.6,2,2.5,3.15,4,5,6.3,8,10,12.5,16,20,25,31.5,40,50,63,80 接着设置参考声压级1E-6,并进行分析,结果如下图所示: 软件可计算出曲线的频谱特性及1/3倍程振动加速度级(转为dB格式),检查无误,将结果导出,并与规范限值对比: 由图可见,该点的1/3倍频程振动加速度级能满足规范限值要求。 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 …

[图][日志] 楼梯振动舒适度现场试验

实干、实践、积累、思考、创新。 Mark! 图片记录。跟随团队学习,有幸参与,还认识到新的小伙伴! 枯燥的生活需要点缀。 结构|超限|光伏支架|软件开发|编程|参数化|优化|算法|振动控制|减隔震|有限元|技术培训 追求卓越 脚踏实地 致力于探索和拓展行业设计前沿 https://www.jdcui.com 合作及技术咨询 COOPERATION & CONTACT E-mail:jidong_cui@163.com WeChat & Tel: 13450468449

[图][日志] 悬挂连桥项目参观学习

实干、实践、积累、思考、创新。 [图片记录] 最近现场参观的某悬挂连桥项目,现场学习,收有获。 结构|超限|光伏支架|软件开发|编程|参数化|优化|算法|振动控制|减隔震|有限元|技术培训 追求卓越 脚踏实地 致力于探索和拓展行业设计前沿 https://www.jdcui.com 合作及技术咨询 COOPERATION & CONTACT E-mail:jidong_cui@163.com WeChat & Tel: 13450468449

[软件][振动控制] FOUR_TRAN 案例7: 钢楼梯实测振动数据(不同频率成分对加速度峰值的贡献) (FOUR_TRAN Ex7: Frequency spectrum of measured vibration data of Steel stairs)

实干、实践、积累、思考、创新。 最近参与的一个钢楼梯振动舒适度控制的项目,实测了钢楼梯在不同加载工况下的加速度时程。 在处理数据的时候发现,有些实测曲线整体看来变化较为平稳,有些曲线则会在局部出现一些零散的突兀点,而最大值往往就是这些突兀点控制。 下面是两组这样的曲线,第一组是相对平稳的曲线,第二组是存在明显零散的突兀点。 Data1 Data2 第一直觉,这些突兀点应该是高频成分导致。我们可以采用( [数学][地震动][软件] FOUR_TRAN: Fourier Analysis Tool [傅里叶分析工具] )对其他进行频谱分析,并通过滤波处理,获得不同频率成分的加速度时程,进行对比。 把数据导入FOUR_TRAN,进行分析如下。 第一组曲线不同频率成分的加速度时程曲线 第二组曲线不同频率成分的加速度时程曲线 汇总不同频率成分加速度曲线峰值 由以上分析可见: (1)第二组数据的高频成分比第一组数据大,40HZ~80HZ成分占据了加速度峰值达到原始数据的79.3%,远大于第一组数据的43.1%。 (2)对于第二组数据,零散的突兀点是高频成分所致!高频成分对加速度峰值贡献极大!! (3) 如果以峰值作为一个评价指标,这个时候高频成分的来源分析就特别重要。如果高频成分是真实的,比如一些附属结构引起,那就必须以实测值为准。如果高频成分是仪器不稳定引起,或者是测试时候受一些异常操作影响,那就应该过滤掉再进行评估。 (4)最后的最后,舒适度需要以真实体感结合为主,数字只是数字。 相关博文 ( Related Topics) [00] [数学][地震动][软件] …

[数学][笔记] 随机过程中的平稳与各态历经 (Stationarity and ergodicity in random processes)

实干、实践、积累、思考、创新。 学习随机振动分析需要搞清楚 两个最重要的随机过程特性:平稳性(Stationarity )及各态历经(ergodicity )。 [平稳性] 指的是随机过程的概率特性(如期望值、自相关函数等)与时间无关。 [各态历经] 各态历经也称为遍历性,指的是一个平稳随机过程任意样本函数的时间平均都相等,且等于集合的平均。其最大作用是,有了各态历经假定,意味着可以通过对一个具体的样本进行分析,获得总体集合的概率特性。 一个随机过程具有平稳性,则描述起来大大简化,比如,只需要用一个概率密度函数描述各个时间点的概率分布特性,因为随机过程的概率特性不随时间改变。很多非平稳随机过程的研究,也采用以平稳过程为研究入手,然后通过某种方式进行非平稳随机修正。 如果一个平稳随机过程具有各态历经性,同样可以大大简化随机过程的分析。如前所述,有了各态历经假定,意味着可以通过分析一个具体的样本的方式获得总体集合的概率特性。如果没有各态历经,要获得随机过程的概率特性,则需要足够大的样本,进行样本间统计,这在大多数实际情况均不具备可行性。 终上所述,平稳及各态历经特性是比较理想的,并不是所有随机过程都满足,但从某种程度上讲,随机过程具有平稳及各态历经特性,研究才具有可行性啊。 相关博文( Related Topics) [01] [笔记] 随机过程中的平稳与各态历经 (Stationarity and ergodicity in random processes) [02] [振动控制] 常见质量阻尼器分类 [Passive, semi-active, active and …

[资料整理] 城市轨道交通 – 振动环境评价范围 (Scope of vibration environment assessment – Urban rail transit)

实干、实践、积累、思考、创新。 城市轨道交通 – 振动环境评价范围,摘自《环境影响评价技术导则 城市轨道交通》HJ 453-2018 规范,如下图。 相关博文( Related Topics) [01] [工具][软件][规范] 广东省标准《高层建筑混凝土结构设计规范》反应谱计算工具 [02] [结构力学][结构设计] 两端固支梁弯矩为0点距端部的距离 [03] [抗震][结构设计][规范] 非抗震设计情况下混凝土柱的“轴压比”可达多大? [04] [结构设计][动力学] YJK中CQC振型组合地震力的复核 [05] [结构设计][楼梯] 混凝土楼梯施工图笔记 [06] [结构][设计][规范] 关于结构倾覆力矩计算公式的另一种理解 [07] [结构设计][规范] …

[地震工程] 功率谱系列2(一): 设计反应谱及其功率谱 (Design response spectrum and its power spectrum)

实干、实践、积累、思考、创新。 来自团队小伙伴 黄元根 的资料整理分享 …… 在实际结构设计时,结构设计反应谱曲线被工程师广泛熟知,其中加速度反应谱为单质点体系在地震作用下所达到的结构最大加速度值与对应自振周期的关系曲线,反应谱本身反映了地震动与结构双重关系; 如果仅仅从地震动的角度,若想直观了解地震能量分布,假定地震动为平稳随机过程,设计反应谱曲线所对应的功率谱密度函数曲线可通过数值方法获取,基本的思路如下: 以下为设计反应谱及其对应功率谱函数曲线算例,其中反应谱参数:7度(0.10g),阻尼比0.05,场地特征周期0.45s 本文编者: 相关博文( Related Topics) [01]. [软件][工具] SPECTR: A program for Response Spectra Analysis [SPECTR地震波反应谱计算程序 v1.0] [02]. [地震波][软件]GMS: Ground Motion Selection System [强震记录选取系统] [03]. GML: Ground …

[振动控制] 常见质量阻尼器分类 [Passive, semi-active, active and hybrid mass dampers]

实干、实践、积累、思考、创新。 最近查看一些调谐质量阻尼器的资料,发现很容易混淆各类质量阻尼器,而且不同资料在描述一些阻尼器时名字虽然一样,但是可能说的不完全是一个东西。 于是趁着这个机会,梳理一下各类质量阻尼器的一些基本概念。 常见的一些阻尼器包括: TMD = (Passive) Tuned Mass Damper (被动)调谐质量阻尼器 ATMD = Active Tuned Mass Damper 主动调谐质量阻尼器 AMD = Active Mass Damper 主动质量阻尼器 HMD = Hybrid Mass Damper 混合质量阻尼器 …

[日记][图] “济济一谈”沙龙 12期 | 基于调谐液体阻尼器(TLD)的高层建筑风振控制分析与工程应用

实干、实践、积累、思考、创新。 2023年5月29日,“济济一谈”沙龙 2023年第12期活动在 RBS 广州总部举行。这次我分享的题目是《基于调谐液体阻尼器(TLD)的高层建筑风振控制分析与工程应用》,介绍了高层建筑结构风振控制概况、常用风振控制措施、调谐液体阻尼器(TLD)的减振原理、TLD阻尼器抗风减振设计流程、某450m超高层塔楼TLD抗风减振分析、某400m双塔连体结构TLD抗风减振分析。这次“济济一谈”沙龙采取了线下对外开放的方式,部分其他单位的朋友也来参加了讨论,非常感谢。这里做个记录。 济济一谈是RBS内部的技术学习交流专享会,2023年正值事务所20周年纪念,秉承分享的初心,我们首次开通线上报名,鼓励大家到场参与学习和交流,因部分课程内容涉及较多自身研究,带一定的探索特性,可能存在较多一家之言的地方,需更严谨的探讨。后续还有其他课程和继续分享,请持续关注本群发布动态,再次感谢大家的支持。 相关信息 [01] [日记][图] “济济一谈”沙龙 08期 | ENGT超限结构辅助设计集成系统-研发与应用 [02] [预告][济济一谈] 基于调谐液体阻尼器(TLD)的高层建筑风振控制分析与工程应用 微信公众号 ( Wechat Subscription) 欢迎关注 “结构之旅” 微信公众号

[动力学][振动控制][软件] SDOF_FRE 案例 2 —— 地震时程响应分析 [SDOF_FRE Example 2: Earthquake Time History Analysis]

实干、实践、积累、思考、创新。 SDOF_FRE ( [动力学][振动控制][编程] SDOF_FRE: Dynamic Response Analysis of SDOF System using Frequency Domain Analysis Method [单自由度体系动力响应的频域分析工具] ) 是一个通过频域分析法 (Frequency Domain Analysis Method ) 计算单自由度动力响应的程序,与常规的时域分析法 (Time Domain Analysis Method) 不同,其中频域积分法只计算系统的稳态响应 (Steady …

[动力学][振动控制][编程] SDOF_FRE: Dynamic Response Analysis of SDOF System using Frequency Domain Analysis Method [单自由度体系动力响应频域分析程序]

这是最近研究结构抗风减振、结构振动控制做的一个小软件。功能是通过 频域分析法 (Frequency Domain Analysis Method ) 计算单自由度体系的稳态动力时程响应 ( Steady-State Response ),具体包括位移、速度、加速度。顾名思义,与频域分析法相对的就是时域分析法 (Time Domain Analysis Method) 。时域分析法我想大多数工程师应该比较熟悉,平时进行地震动力时程分析采用的各类直接积分时程分析法就属于时域分析法的范畴。而对于频域分析法,我想大多结构工程师可能就比较陌生,平时大多数工作中可能也用不到。很多时候会觉得既然有了这么多时域分析方法,为何还需要频域分析?甚至觉得频域分析法没啥用的感觉。其实不然,频域分析法在结构随机振动、结构振动控制等领域举足轻重,有着极为广泛的应用。

言归正传,还是那一句,学习最重要的是要动手,于是写下这个小程序,以验证自己对于频域分析 (Frequency Domain Analysis)、复频响函数 (Complex Frequency Response Function)、离散傅里叶变换 (DFT, Discrete Fourier Transform) 等相关概念的理解,也为后续进一步深入研究结构抗风减震、振动控制、随机振动等内容打下基础。

时间有限,这里先做个笔记,进一步研究内容等深入学习后陆续整理。

[结构][软件] TLDPC: 调谐液体阻尼器参数计算器 [TLDPC: Tuned Liquid Damper (TLD) Parameter Calculator]

实干、实践、积累、思考、创新。 程序图标( Program Icon ) 程序介绍 ( Program Introduction) 最近在研究风振控制,研究了一下调谐液体阻尼器TLD,过程中涉及到TLD计算分析参数的取值问题,学习了许多文献,根据美国规范 ACI 350.3-06 Seismic Design of Liquid-Containing Concrete Structures and Commentary及印度规范IS 1893 PART 2 做了这个TLD参数计算软件。该软件主要用于计算TLD的设计参数及相关参数敏感性分析。 Recently, I studied wind vibration control and …