随着石化、能源等产业的快速发展和环保要求的提高,塔器、烟囱等高耸设备日益增多,风诱导振动导致此类结构失效的事故频频发生。减少此类振动的传统方式不仅效果有限,而且资金投入大。针对以上问题,本课题组设计了一种带钢丝绳的减振装置,并开展了一系列前期工作,在机械激励下测试了减振装置的减振性能。为了更加真实的模拟实际塔设备发生风诱导共振,利用缩比模型进行风洞试验,对TMD装置的减振效果、影响参数开展研究。此外,对随机减量法和有限元分析技术进行了分析研究,为TMD减振装置的工程上设计提供一些依据。主要的研究内容及结论如下:(1)依据高塔设备特点,设计了一套风洞实验装置,装置主要由缩比模型以及与之配套的含钢丝绳隔振器的TMD减振装置组成。对实验模型进行了风洞试验,结果表明含钢丝绳隔振器的TMD减振装置在共振风速区域内减振性能优良,减振幅度可达60%,离开共振区减振效果迅速下降。(2)通过对比随机减量法的方法获得的模态参数与实验获得的模态参数进行比较。结果说明,随机减量法是一种在不影响结构本身的情况下获得结构自由衰减曲线的一种方法,而且测量方式简单,适合对已经建成的塔设备进行模态参数的识别。(3)通过有限元方法对整个实验进行了数值模拟,并与实验结果进行了比较,结果表明:采用等效刚度和等效阻尼来描述钢丝绳的非线性,数值结果与实验结果吻合良好,说明这种数值计算方法可用于塔设备的工程计算之中。这为TMD减振装置的设计提供技术支持。风洞实验以及数值模拟表明,TMD减振装置能有效抑制塔设备在发生风诱导振动时的振幅。