[發明專利]一種超高層建筑VD-MTLCD風振控制系統

有效

• 申請號: 201310501037.8
• 申請日: 2013-10-22
• 公開（公告）號: CN103541456A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 趙昕;林楨杉;董耀旻;余天意;周瑛;江祥
• 申請（專利權）人: 同濟大學建筑設計研究院（集團）有限公司
• 主分類號: E04B1/98
• 分類號: E04B1/98
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 趙繼明

1.一種超高層建筑VD-MTLCD風振控制系統，其特征在于，超高層建筑設置有多個具有調頻液柱阻尼器功能的消防水箱，所述的多個消防水箱豎向分布在超高層建筑上，所述的消防水箱為U型等截面管狀水箱。

2.根據權利要求1所述的一種超高層建筑VD-MTLCD風振控制系統，其特征在于，所述的超高層建筑包括筒體結構體系、伸臂結構體系、巨型結構體系中的一種或多種。

3.根據權利要求1所述的一種超高層建筑VD-MTLCD風振控制系統，其特征在于，所述的消防水箱的管道中間安設有用于增加液體運動阻尼的隔板。

4.根據權利要求3所述的一種超高層建筑VD-MTLCD風振控制系統，其特征在于，所述的具有調頻液柱阻尼器功能的消防水箱的結構參數包括質量比μ、頻率比f、長度系數α和隔板阻塞系數ξ。

5.根據權利要求4所述的一種超高層建筑VD-MTLCD風振控制系統，其特征在于，所述的消防水箱的結構參數根據以下步驟進行優化：

1)根據超高層結構特點和建筑的給水排水系統設計消防水箱的豎向分布位置；

2)設定各消防水箱結構參數的初始值；

3)對各消防水箱的結構參數進行調整，得到使超高層建筑各層的位移、速度和加速度達到最小的結構參數。

6.根據權利要求5所述的一種超高層建筑VD-MTLCD風振控制系統，其特征在于，所述的步驟2)中，質量比的初始值根據給水排水系統確定；頻率比的初始值為0.9～1.1；長度系數的初始值為0.8～0.9；隔板阻塞系數初始值通過以下步驟計算：

201)隔板阻塞系數取0～100間的任意值；

202)用式(1)計算TLCD的等效線性阻尼，并代入式(2)，求解消防水箱中液體的位移、速度與加速度的時程和超高層建筑各層的位移、速度與加速度的時程：

cd=ρA2ξ|v·|≈2ρAξσv·2π---(1)]]>

......0..mi,i+md(1-α)..αmd......00(α-1)md0md..x··i..x··d+......0..ci,i..0......00-cd0cd..x·i..x·d+......0..ki,i..0......00-kd0kd..xi..xd=..Fi(t)..0---(2)]]>

203)改變隔板阻塞系數，重復步驟202)，直至超高層建筑各層的位移、速度與加速度的時程達到最小；

204)各消防水箱均用步驟201)～步驟203)的方法，確定其隔板阻塞系數，作為隔板阻塞系數的初始值。

7.根據權利要求6所述的一種超高層建筑VD-MTLCD風振控制系統，其特征在于，所述的步驟3)具體為：

301)將各結構參數代入公式(3)進行計算，得到在設定風荷載作用下各消防水箱中液體的位移、速度與加速度的時程和超高層建筑各層的位移、速度與加速度的時程；

M+MTMV-MTMDx··x··D+C0-CTCDx·x·D+K0-KTKDxxD=F(t)0---(3)]]>

302)檢查各消防水箱中液體的時程結果，保證震蕩過程中各水箱的液柱水面不低于其水平段水面；

303)質量比μ、改變頻率比f、長度系數α和隔板阻塞系數ξ四組參數中的三組保持不變，調整一組參數的取值，重復步驟301)、步驟302)，直至超高層建筑的位移、速度和加速度達到最小。