调谐质量阻尼器(Tuned Mass Damper,TMD)作为一种动力吸振器,在高层和高耸结构抗震、抗风控制中有广阔的应用前景。这种装置对结构的振动有明显的控制效果。其特点是对建筑功能的影响较小,占用的建筑面积少,便于安装、维修和更换。本文以义马某高层钢混框架结构厂房为工程背景,研究了该框架结构本身固有的动力学特性以及其在矩形周期脉冲激励下的动力反应特性。进一步把厂房的主要设备——气化炉作为TMD系统的惯性质量来设计TMD控制系统。利用子结构和主框架的动力相互作用,研究结构在矩形脉冲周期激励作用下,TMD控制系统对框架结构响应控制的可行性以及控制效果。同时也对结构在地震作用下的动力反应及控制效果进行了分析。本项目的主要设备气化炉重达1440(总重)吨,高度达30m,属大型设备。这种带有大型设备的高层工业厂房是近些年新兴的建筑形式。在设计中,如何对框架结构与设备之间的相互作用进行计算是一大难点。传统的工业设计中,一般将设备进行等效荷载处理,将荷载直接作用在结构的相关部位上。这一等效荷载并不能真实反应结构与设备之间的受力情况。对于本项目,如果也将气化炉作为等效荷载进行处理,将会与真实的受力情况有很大的差异。因此在进行分析时,本论文考虑了气化炉和框架结构相互作用,并在此基础上,对该厂房进行振动控制。主要研究内容如下:(1)利用ANSYS大型有限元分析软件建立气化炉厂房模型,进行模态分析,得出结构的动力特性,并分析了在静力作用下结构的应力和变形。(2)利用ANSYS分别分析在矩形脉冲周期激励及地震作用下的结构响应,从而探讨结构在激励作用下的振动特性,作为控制效果的标准。(3)针对该厂房结构进行被动TMD减振控制优化设计,寻求最优减振效果、最优刚度及阻尼配置,以达到最优控制效果。(4)确定结构受控模态后,建立结构—TMD有限元模型,进行减振钢混框架结构时程分析,对比分析了减振框架结构与原结构的减振控制效率。