输电塔-调谐质量阻尼器减振系统的一体化设计

摘要

目前使用调谐质量阻尼器(tuned mass damper,TMD)对输电塔进行振动控制时,仅针对设计好的塔设计TMD,常忽略TMD对结构动力特性的影响.该文提出把输电塔和TMD视为一个系统,针对整个系统进行一体化设计.以系统传递函数的H∞范数为优化目标,采用遗传算法对角钢截面进行优化.在计算H∞范数时,用串联多质点模型模拟塔架结构以简化计算.为保证优化结果满足静力工况且不增加用钢量,引入惩罚函数来调整个体的适应度.最后以某输电塔为例进行优化计算,结果表明,一体化设计进一步降低了输电塔的地震响应,同时能保证结构满足静力工况且总质量不超过原设计的用钢量.该方法不需要求解时域响应,计算效率较高.