TMD减震结构复振型分解反应谱法

摘要

为解决实振型分解反应谱法采用强迫解耦处理调谐质量阻尼器(tuned mass damper,TMD)减震结构具有非比例的阻尼矩阵,导致计算精度较差的问题。本文引入复模态理论,利用复振型在状态空间中的正交性和叠加性,并基于复完全平方组合(complex complete quadratic combination,CCQC)法和反应谱,提出了一套适用于剪切型TMD减震结构的复振型分解反应谱方法。为匹配抗震规范,本文基于复振型的复共轭特性以及参数矩阵与状态方程系数矩阵间的关系,推导出实数形式的标准地震作用表达。通过数值分析比较实振型和复振型2种反应谱法的误差发现,实振型误差大于10%,复振型误差在5%以内。研究表明:复振型方法考虑了非比例阻尼和振型速度的影响,比实振型方法具有更高的计算精度和稳定性。匹配规范形式的标准地震作用表达式,可使用设计反应谱,形式简单易用。

关键词

调谐质量阻尼结构 / 剪切型结构 / 非比例阻尼 / 复振型分解 / 地震作用 / 复振型反应谱法