标准规范下载简介

JGJ／T 487-2020 建筑结构风振控制技术标准(完整正版、清晰无水印).pdf

3.2.1，当结构风振仅以顺风向为主时，可仅对被控结构顺风向 风振控制进行设计；当被控结构横风向和扭转风振也较为明显 时，尚需同时对结构横风向和扭转风振控制进行设计。横风向风 振和扭转风振明显结构的判断标准应依据现行国家标准《建筑结 构荷载规范》GB50009的相关规定

振和扭转风振明显结构的判断标准应依据现行国家标准《建筑结 构荷载规范》GB50009的相关规定。 3.2.2进行被控结构顺风向风振分析时，如果结构风振以第 振型为主，则可采用本标准第4.2节给出的计入风振控制系统附 加阻尼比影响的结构顺风向风振等效风荷载，根据本标准第 3.2.4条规定，计算被控结构顺风向风振最大位移、速度和加速 度响应。进行被控结构横风向风振分析时，对于截面为圆形或者 矩形截面且横风向风振以第一振型为主的被控结构，可采用本标 准第4.3节给出的计入风振控制系统附加阻尼比影响的结构横风 向风振等效风荷载，根据本标准第3.2.5条规定，计算被控结构 横风向风振响应。进行被控结构扭转风振分析时，对于截面为矩 形且扭转风振以第一振型为主的被控结构，可采用本标准第4.3 节给出的计人风振控制系统附加阻尼比影响的结构扭转风振等效 风荷载，根据本标准第3.2.6条规定，计算被控结构扭转风振响 应。若被控结构风振中高阶振型响应影响显著或者结构截面复杂 难以确定结构等效风荷载，宜采用时程分析法，计算被控结构风 振响应。

CECS 540-2018-T 混凝土用氧化镁膨胀剂应用技术规程3.2.3当采用等效风荷载法计算被控结构风振响应时。风振控

制系统阻尼器模型应采用等效线性模型。在计算被控结构频率和 振型时，应计入风振控制系统提供的质量和等效刚度。此外，应 根据本标准相关规定计算风振控制系统提供给被控结构的等效线 性刚度和等效阻尼比，被控结构顺风向风振、横风向风振和扭转

风振的等效风荷载的计算应根据风振控制系统提供的附加阻尼比 进行折减。安装风振控制系统的被控结构风振最大位移、最大速 度和最大加速度响应进行计算应参照本标准第3.2.4～3.2.6条 规定。

脉动风产生的动位移组成。脉动风产生的结构最天动位移响应可 由以下方法求得。被控结构风振系数βz可表示为

FDk(z) = βzFpk(z)

式中：Fk（）为顺风向在高度处单位高度平均风荷载标准值； FDk（z）为顺风向在高度之处单位高度第一阶风振总风荷载标准 值（平均风十脉动风）。Fpk（z）包含了结构阻尼比和风振控制系 统给结构附加的阻尼比对结构动力放大系数影响，即风振控制系 统通过给结构增加附加阻尼，减小结构风振动力放大系数，从而 减小结构第一阶风振惯性力峰值FDk（）；但风振控制系统增加 的阻尼比并不能减小平均风荷载FDk（）。则由脉动风所引起的 结构最大动位移可以由被控结构在等效风荷载标准值作用下的位 移求得：

式中：rDm（）是在脉动风作用下被控结构在高度处顺风问风 振的最大动位移，Sm（z）是在等效风荷载标准值作用下被控结 构在高度之处的最大动位移。 对满足本标准第3.2.2条第1款的被控结构，对其顺风向风 振响应分析时，假设被控结构在脉动风作用下的顺风向振动可近 似为仅包含第一振型分量的最大振幅为αDm（z）的简谐振动，利 用简谐振动最大速度和最大位移的关系，即可求得被控结构的最 大速度响应。被控结构顺风向最大加速度响应的计算方法参考了 现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009的相关规定，并 考虑了风振控制系统附加阻尼比对顺风向风振加速度脉动系数 n影响。 工 款的被挖结构对其横

3.2.5对于满足本标准第3.2.2条第2款的被控结构，

风向振动响应分析时，假设被控结构横风向风振可近似为仅包含 第一振型分量的简谐振动，简谐运动的频率为结构横风向的第 阶频率。利用简谐振动最大速度和最大位移的关系，可以求得被 控结构的最大速度响应。被控结构横风向风振的最大加速度计算 采用了现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009提供的计 算公式，同时考虑了风振控制系统给被控结构提供的附加阻尼比 的影响。

转风振响应分析时，假设被控结构扭转风振可近似为仅包含第一 振型分量的简谐振动，简谐运动的频率为被控结构扭转风振的第 阶频率。利用简谐振动最大速度和最大位移的关系，可以求得 被控结构的最大速度响应。

3.2.7当结构风振响应中包含多振型成分时，采用本标准给出

的基于等效风荷载的静力分析方法计算的结构最大风振响应误差 较人。需采用风洞试验中获取的风何载时程或者人工模拟生成的 风荷载时程，通过时程分析法验算被控结构的风振响应。进行结 构时程分析时，需建立包括被控结构、风振控制系统以及支撑等 连接构件在内的结构风振控制体系的整体力学模型，需考虑风振 控制系统动力特性对结构风振响应的影响，不能将风振控制系统 的控制力简单地作为静力施加到结构上计算结构风振响应。被控 结构风振响应时程分析中的风荷载时程，应按照本标准第4.1.4 条规定生成。当采用结构所在地区相似地貌条件下测量的风速时 程时，需要对测量的风速幅值进行调整，以保证测量的平均风速 换算为风压后与当地基本风压相等。当采用时程分析法计算被控 结构内力时，直接采用结构风振控制体系的力学模型，不能采用 上述附加阻尼比和附加刚鹿的管错型

3.2.8出于安全考虑，风振控制系统位移和速度设计值，取头

由本标准第3.2.4～3.2.6条给出的在等效风荷载标准值作用下 得到的风振控制系统最大位移和最大速度的1.4倍。

3.3.1风振控制系统的位移、速度和控制力设计值是指安装风 振控制系统的被控结构在风荷载标准值作用下并考虑安全系数进 行放大后的风振控制系统的最大位移、速度和控制力，可以按照 本标准给出的等效风荷载法或者时程分析法进行计算。考虑到结 构风振控制设计中风荷载的确定、结构风振响应的计算等都存在 不确定性，因此规定风振控制系统的位移、速度和控制力的允许 值应至少超过其设计值20%作为安全储备

B.3.1风振控制系统的位移、速度和控制力设计值是指安装风 辰控制系统的被控结构在风荷载标准值作用下并考虑安全系数进 行放大后的风振控制系统的最大位移、速度和控制力，可以按照 本标准给出的等效风荷载法或者时程分析法进行计算。考虑到结 购风振控制设计中风荷载的确定、结构风振响应的计算等都存在 不确定性，因此规定风振控制系统的位移、速度和控制力的允许 值应至少超过其设计值20%作为安全储备。 3.3.2风振控制系统与结构连接处的结构构件，承担着将风振 控制系统控制力传递给结构的重要功能，是风振控制系统中重要 的传力构件。风振控制系统与被控结构之间连接构件设计除应满 足在风振控制系统控制力设计值作用下的强度要求之外，还应满 足现行国家标准《钢结构设计标准》GB50017和《混凝土结构 设计规范》GB50010中关于连接构件构造措施要求。 3.3.3当设计与风振控制系统相连的结构构件承载力时，需要 考虑与风振控制系统相连的连接构件传递的最大拉力或压力对连 接构件的不利影响，保证在上述荷载作用下连接构件仍处于弹性 范围。 3.3.4风振控制系统与结构的连接宜优先选用螺栓连接或销栓 连接，便于风振控制系统的安装、检修和更换。当连接销轴之间 存在较大空隙时，会削弱风振控制系统的控制效果，应采取措施 避免。当风振控制系统与结构的连接采用焊接连接时，要求焊缝 质量达到现行国家标准《钢结构焊接规范》GB50661中对焊缝 质量的要求。 3.3.5黏弹性阻尼器和黏滞阻尼器的正常工作会对工作环境温 度、湿度等条件有一定要求。将这些风振控制系统安装在直接日 晒雨淋、温度较高和较低位置，可能会影响其正常工作，并可能 加速这些风振控制系统的老化。当由于安装条件限制，风振控制 系统需要安装在上述工作条件较为恶劣的环境下时，应采取适当

控制系统控制力传递给结构的重要功能，是风振控制系统中重要 的传力构件。风振控制系统与被控结构之间连接构件设计除应满 足在风振控制系统控制力设计值作用下的强度要求之外，还应满 足现行国家标准《钢结构设计标准》GB50017和《混凝土结构 设计规范》GB50010中关于连接构件构造措施要求。 3.3.3当设计与风振控制系统相连的结构构件承载力时，需要 考虑与风振控制系统相连的连接构件传递的最大拉力或压力对连 接构件的不利影响，保证在上述荷载作用下连接构件仍处于弹性 范围。 3.3.4风振控制系统与结构的连接宜优先选用螺栓连接或销栓

控制系统控制力传递给结构的重要功能，是风振控制系统中重要 的传力构件。风振控制系统与被控结构之间连接构件设计除应满 足在风振控制系统控制力设计值作用下的强度要求之外，还应满 足现行国家标准《钢结构设计标准》GB50017和《混凝土结构 设计规范》GB50010中关于连接构件构造措施要求。

3.3.3当设计与风振控制系统相连的结构构件承载力时，需要

考虑与风振控制系统相连的连接构件传递的最大拉力或压力对连 接构件的不利影响，保证在上述荷载作用下连接构件仍处于弹性 范围。

风振控制系统与结构的连接宜优先选用螺栓连接或销栓

3.3.4风振控制系统与结构的连接宜优先选用螺栓连接或销布

连接，便于风振控制系统的安装、检修和更换。当连接销轴之间 存在较大空隙时，会削弱风振控制系统的控制效果，应采取措施 避免。当风振控制系统与结构的连接采用焊接连接时，要求焊缝 质量达到现行国家标准《钢结构焊接规范》GB50661中对焊缝 质量的要求。

3.3.5黏弹性阻尼器和黏滞阻尼器的正常工作会对工作环境温

度、湿度等条件有一定要求。将这些风振控制系统安装在直接 晒雨淋、温度较高和较低位置，可能会影响其正常工作，并可能 加速这些风振控制系统的老化。当由于安装条件限制，风振控制 系统需要安装在上述工作条件较为恶劣的环境下时，应采取适当

遮蔽措施，避免风振控制系统的加速老化和锈蚀，以及黏滞阻尼 器油缸中阻尼液体因温胀而发生泄漏。

3.4风振控制系统检验

3.4.1～3.4.3为了保证风振控制系统的控制效果，在风振控制 系统安装前，应对其主要性能参数进行全部或者抽样检验，具体 检验方法和检验数量应符合本标准相关章节规定的各类风振控制 技术检验要求。黏滞和黏弹性阻尼器风振控制系统的检验应符合 本标准5.4节的有关规定。调谐阻尼器风振控制系统的检验应符 合本标准6.4节的有关规定。主被动混合调谐质量阻尼器风振控 制系统的检验应符合本标准7.3节的有关规定。 3.4.4当被控结构遭受大于荷载规范中给出的风荷载作用之后 应对风振控制系统及其连接部件进行检查，以保证风振控制系统 完好，可以继续工作。检查内容包括： 密封性能和液体泄漏情况： 风振控制系统部件和连接节点锈蚀、破坏、松动情况； 3 风振控制系统保护功能正常工作情况； 4 风振控制系统的硬件和软件正常工作情况；

4.1.1~4.1.3本章适用于安装风振控制系统的建筑结构顺风 向、横风向和扭转风振等效风荷载的确定。对于被控结构顺风向 风振，当以第一振型振动为主时，可采用本标准第4.2节给出的 考虑风振控制系统附加阻尼作用的顺风向等效风荷载，通过静力 分析，进行结构顺风向抗风设计和验算。对于被控结构横风向风 振和扭转风振，当结构风振以第一振型振动为主且被控结构立面 规则且平面为圆形和矩形时，可采用本标准第4.3节给出的考虑 风振控制系统附加阻尼作用的横风向和扭转风振等效风荷载，通 过静力分析，进行结构横风向风振和扭转风振的抗风设计和验 算。对于被控结构立面复杂或高阶振型对结构风振影响显著的情 况（高阶振型的风振响应占总响应20%以上时，不可以忽略高 阶振型对结构风振的影响），应采用时程分析法进行被控结构风 振响应分析。

4.1.4结构风振响应时程分析采用的风荷载时程规定：基本风

压和场地粗糙类别应按现行国家标准《建巩结构何载规池 50009确定。所选取的风荷载时程的长度应使结构响应进入稳 态，采样频率应满足采样定理的要求。每条风荷载时程的持续时 间不宜小于10imin，采样周期不宜大于o.1s；现行国家标准《建 筑结构荷载规范》GB50009确定的基本风速是根据10min平均 年最大风速数据确定，因此在生成脉动风速时程时，脉动风速时 程的持续时间同样不宜小于10min。高层建筑的基本周期一般在 （5～10）s以上，采样周期不宜大于0.1s，以确保一个周期内有 足够的采样点。脉动风速时程生成时应考虑空间相关性，脉动风 荷载时程则不再重复考虑，脉动风速时程的功率谱、相干函数和

流度应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009的 定计算。从脉动风速时程到脉动风荷载的转换方法，可见本标准 条文说明第4.4.3条，

4.2顺风向风振的等效风荷载

4.2.1被控结构顺风向风荷载标准值主要依据现行国家标准 《建筑结构荷载规范》GB50009的规定进行计算，但应计入风振 控制系统给被控结构附加的阻尼比。对于主要承重结构，风荷载 标准值的表达式可有两种形式，其一为平均风压乘以风振系数， 其二为平均风压叠加脉动风压。我国规范主要采用第一种表达形 式，即采用风振系数βz。风振系数综合考虑了结构在风荷载作用 下的动力响应，包括风速随时间、空间的变异性和结构阻尼特性 等因素。当采用人工生成脉动风速时程，计算风荷载标准值则采 用第二种表达形式，脉动风荷载可参照本标准第4.4节确定。对 于风荷载比较敏感的高层建筑，计算风荷载时，应按基本风压的 1.1倍采用，

等因素。当采用人工生成脉动风速时程，计算风荷载标准值则采 用第二种表达形式，脉动风荷载可参照本标准第4.4节确定。对 于风荷载比较敏感的高层建筑，计算风荷载时，应按基本风压的 1.1倍采用。 4.2.2对于一般的竖向悬臂型结构，包括：高层建筑和构架、 塔架、烟窗等高箕结构，在分析顺风向风振响应时，可认为其风 振以第一振型为主，忽略其他高阶振型的风振影响。脉动风荷载 的共振分量因子R的计算应考虑风振控制系统给被控结构附加 的阻尼比，共振分量因子R的计算由本标准第4.2.3节确定。 4.2.3与现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009有所区 别，共振分量因子R计算首先应考虑风振控制系统给被控结构 附加的阻尼比，同时应考虑脉动风荷载共振分量因子折算系数 MR。当不考虑风振控制系统给被控结构附加的阻尼比时，被控结 构的第一振型阻尼比一般取值为0.01～0.05，此时折算系数m 接近于1.0，现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009将 折算系数R取值为1.0，并没有体现在现行国家标准《建筑结 沟荷载规范》GB50009的共振分量因子R的计算公式中。

4.2.2对于一般的竖向悬臂型结构，包括：高层建筑和构架

塔架、烟等高耸结构，在分析顺风向风振响应时，可认为其风 振以第一振型为主，忽略其他高阶振型的风振影响。脉动风荷载 的共振分量因子R的计算应考虑风振控制系统给被控结构附加 的阻尼比，共振分量因子R的计算由本标准第4.2.3节确定

别，共振分量因子R计算首先应考虑风振控制系统给被控结构 附加的阻尼比，同时应考虑脉动风荷载共振分量因子折算系数 nR。当不考虑风振控制系统给被控结构附加的阻尼比时，被控结 构的第一振型阻尼比一般取值为0.01～0.05，此时折算系数mR 接近于1.0，现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009将 折算系数取值为1.0，并没有体现在现行国家标准《建筑结 构荷载规范》GB50009的共振分量因子R的计算公式中。 当计入风振控制系统给被控结构附加的阻尼比时，被控结构

4.3横风向和扭转风振的等效风荷载

4.3.1对于超高层建筑，当结构第一阶自振周期较大、结构高 宽比较大、结构顶点风速超过临界风速时，可能引起较为明显的 横风向振动，甚至出现横风向效应大于顺风向效应的情况，应考 虑横风向风振。结构横风向振动问题比较复杂，与结构平面形 状、竖向体型、高宽比、刚度、自振周期和风速均有关系。当结 构体型复杂时，宜通过气动弹性模型的边界层风洞试验确定横风 向的等效风荷载：也可参考有关资料确定。圆形平面高层建筑发

生跨临界强风共振时，在高度之处各振型的等效风荷载标准值主 要依据现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009的相关 定确定。公式（4.3.1）的结构横风向风振第j振型阻尼比S; 按照相关标准取值；风振控制系统提供的结构横风向风振第i折 型附加阻尼比可按照本标准相应章节给出的各类风振控制技 术的等效阻尼比计算方法确定。

4.3.2、4.3.3矩形平面高层建筑横风向风振等效风荷载标准值

4.3.6根据现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009

关规定，需要考虑被控结构顺风向风振、横风向风振和扭转风振 等效风荷载的组合工况。但计算被控结构顺风向、横风向和扭转 风振的等效风荷载时，需要采用本标准提供的考虑风振控制系统 附加阻尼比作用的风荷载标准值

体形和质量高度均匀分布的矩形平面高层建筑，横风向风振加速 度计算公式（4.3.7）根号内分母项应增加风振控制系统提供的

+.+. 三木用人 L模拟脉动风速时程得到的脉动风荷载进行风 振响应时程分析时，只能计算顺风向的响应。脉动风速时程生成 方法有多种，如谐波合成法等，设计人员可采用这些方法生成脉

人工模拟脉动风速时程进行检验。为高度之处的平均风速， 为脉动风频率，其高频截止频率取5Hz。

载标准值时，往往采用平均荷载叠加脉动风荷载的方法；计算平 均风荷载时，可根据当地基本风速和地貌类型得到各个高度处的 平均风荷载，不需要再乘以风振系数β；脉动风荷载可参照本标 准第4.4.3条确定。脉动风荷载公式（4.4.3）中脉动风速时程 乘以平均风速的部分（t)是由［十f（t）展开得到的， 展开后有3项，第1项为平均风荷载项，后面2项之和 [2f（t）十Ur（t）］为脉动风荷载项，由于脉动风速相对于平 均风速（设计风速）为小量，因此（t）相对于2f（t）为小 量，忽略不计，仅保留2zf（t）。由于脉动风速和平均风速已 经考虑高度变化，因此公式（4.4.3）中不在考虑高度变化系数 μ，仅考虑体型系数us。

5黏滞和黏弹性阻尼器的风振控制

5.1.1黏弹性阻尼器的力学性能受其工作温度的影响。为保证 黏弹性阻尼器的风振控制效果，要求在使用环境温度变化范围 内，黏弹性阻尼器主要力学指标（包括剪切存储模量、剪切损失 模量等）变化幅度不应大于15%；黏滞阻尼器的力学性能也受 工作温度的影响，在使用环境下其主要力学性能指标变化幅度不 应大于15%。黏弹性阻尼器的破坏形式主要包括黏弹性材料与 连接钢板脱离和黏弹性材料自身由于变形过大而破坏两类。黏弹 性材料与连接钢板脱离的破坏形式不能充分发挥黏弹性材料的耗 能能力，设计应避免此类破坏。黏滞阻尼器和黏弹性阻尼器在具 使用的过程中，由于材料老化等原因会造成性能指标的降低，但 在阻尼器使用寿命内，性能指标降幅不应超过15%

5.1.2黏滞阻尼器和黏弹性阻尼器的耗能能力与阻尼器两端的 相对变形或相对变形速度有关。将阻尼器安装于结构变形较大的

5.1.2黏滞阻尼器和黏弹性阻尼器的耗能能力与阻尼器两端

相对变形或相对变形速度有关。将阻尼器安装于结构变形较大的 地方可以充分发挥阻尼器耗能性能，提高结构风振控制效果。由 于本标准中将阻尼器的减振作用等效为结构附加总阻尼比，为了 控制由此产生的计算误差，阻尼器竖向布置宜沿结构高度均匀布 置。采用黏弹性阻尼器的被控结构，需要同时考虑阻尼器刚度和 阻尼对结构风振控制效果的影响。沿顺风向振动布置的黏滞阻尼 器和黏弹性阻尼器，可仅考虑其对顺风向风振的控制作用；沿横 风向振动布置的黏滞阻尼器和黏弹性阻尼器，可仅考虑其对横风 向风振的控制作用

5.2.1采用基于等效风荷载方法进行安装黏滞阻尼器

2.1采用基于等效风荷载方法进行安装黏滞阻尼器或者黏弹

性阻尼器的结构抗风设计时，需要同时考虑阻尼器对结构刚度和阻尼的贡献，并采用等效线性刚度和阻尼的方法计算提供给被控结构的刚度和阻尼比，进一步确定计入阻尼器附加阻尼影响的被控结构承受的等效风荷载。5.2.2为能准确分析黏滞阻尼器的结构风振控制效果，采用时程分析法分析时，宜采用阻尼器的精细化非线性模型直接进行数值计算。5.2.3阻尼器两端预期最大位移值可根据被控结构的预期减振目标确定的最大层间位移角计算得到，并应考虑阻尼器耗能方向与水平方向的夹角。结构风振分为顺风向、横风向和扭转振动：激励频率取为控制结构风振方向的第一阶自振圆频率。5.2.4黏弹性阻尼器等效刚度和阻尼系数等性能参数与其振动频率和工作温度有关。结构风振控制设计时，应取被控结构风振方向第一阶自振圆频率和阻尼器变形幅值对应的阻尼器性能参数。当黏弹性阻尼器包含多层黏弹性材料时（图1的黏弹性阻尼器包含2层黏弹性材料），应计算所有黏弹性材料层对阻尼器刚度和阻尼参数的贡献。钢板F/2黏弹性材料F/2图1黏弹性阻尼器示意5.2.5国内外提出了多种黏弹性阻尼器的阻尼力计算模型。当采用时程分析法进行安装黏弹性阻尼器的被控结构风振控制设计时，应采用能反映阻尼器真实阻尼力的力学模型，且力学模型中的参数应通过试验确定。68.

5.3.1采用等效风荷载法计算被控结构风振响应时，应采用阻 尼器的等效线性模型；结构控制体系的刚度取为原结构刚度与阻 尼器刚度之和，结构控制体系的阻尼比取为原结构阻尼与阻尼器 附加阻尼比之和。仅计入黏滞阻尼器平面内的阻尼以及黏弹性阻 尼器平面内刚度和阻尼，不考虑平面外刚度和阻尼。

结构力学模型和阻尼器力学模型在内的结构控制体系的总力学模 型，进行结构风振控制体系的风振响应分析，不能简单将风振控 制系统等效为作用在结构上的控制力

5.3.3本标准采用强行解耦方 方法计算阻尼器提供给被控结构的 附加阻尼比。计算阻尼器提供给结构的附加阻尼矩阵时，宜采用 阻尼器的等效线性阻尼。国内外研究表明，当阻尼器分布较均匀 且提供给结构的附加阻尼比不大于20%时，强行解耦法与精确 解得到的阻尼比的误差可以控制在5%以内

5.3.4与阻尼器串联的结构构件刚度过小，会因其变形严重当

弱阻尼器的风振减振效果，因此参考了现行国家标准《建筑抗震 设计规范》GB50011的相关规定，本条规定了串联构件的最小 刚度值。

5.3.5当控制被控结构顺风向振动时，则采用顺风向等效风荷

当控制被控结构顺风向振动时，则采用顺风向等效风荷

载计算沿顺风向布置的黏滞阻尼器两端最大相对速度；当控制被 控结构横风向振动时，则采用横风向等效风荷载计算沿横风向布 置的黏滞阻尼器两端最大相对速度。

因此由弹性恢复力与阻尼力叠加后阻尼器出力的最大值一般会大 于其最大弹性恢复力和最大阻尼力，所以采用阻尼器最大弹性恢 复力和最大阻尼力的均方根值来计算阻尼器最大出力。由于黏弹 性阻尼器提供刚度，因此，其在平均风荷载作用下也会产生弹性 恢复力，计算其最大出力时应计入这部分弹性恢复力。黏弹性阻

尼器两端相对位移和速度设计值，可按本标准第3.2.4条、第 3.2.5条、第3.2.6条和第3.2.8条规定计算求得。 5.3.7当阻尼器沿结构高度方向分布不均匀时，阻尼器提供的 阻尼矩阵一般不满足结构振型解耦的要求。强行解耦法可能使计 算误差较大，所以需采用时程分析法进行验算。根据本标准第 4.1.1条给出的方法，产生模拟随机脉动风压荷载，采用包含阻 尼器和被控结构在内的结构风振控制体系的整体力学模型，通过 时程分析计算获得被控结构在不少于3条风荷载作用下的结构内 力和响应，并取多条风荷载时程作用下的包络值进行被控结构抗 风设计和验算

尼器两端相对位移和速度设计值，可按本标准第3.2.4条、第 3.2.5条、第3.2.6条和第3.2.8条规定计算求得。

5.4.2、5.4.3当采用阻尼器速度设计值进行阻尼器加载试验 时，应保证阻尼器的最大位移小于其位移允许值；若实验加载频 率低，导致阻尼器最大位移超过其位移允许值时，应降低实验中 阻尼器的峰值速度，使实验中阻尼器最大位移不超过其位移允许 值。进行黏滞阻尼器和黏弹性阻尼器疲劳试验的加载方案，应避 免因温度升高导致阻尼器产生破坏。

5.5.1黏滞阻尼器采用铰接方式与结构连接，便于阻尼器的安 装，且铰接连接方式不易使黏滞阻尼器活塞对油缸施加过大的弯 矩，导致油缸损坏。黏滞阻尼器的安装应使其仅承受轴向变形， 避免出现平面外变形导致阻尼器的密封破坏。

6调谐阻尼器的风振控制

6.1.1本章适用于采用调谐阻尼器的建筑结构风振控制设计、 检验和安装。调谐阻尼器包括调谐质量阻尼器（TunedMass Damper，TMD）和调谐液体阻尼器（TunedLiquidDamper， TLD）。调谐阻尼器通过与结构发生共振，转移、吸收和耗散结 构风振能量，从而达到减小被控结构风振响应的目的。调谐阻尼 器既可以用于控制被控结构顺风向风振控制，也可以用于控制结 构横风向风振控制或者扭转风振控制，但要求调谐阻尼器中质量 块或者液体的运动方向应与拟控制被控结构风振方向一致。当调 谐阻尼器布置在被控结构所控振型振动较大的位置时，可以增加 调谐阻尼器吸收的被控结构风振能量，从而提高调谐阻尼器的风 振控制效果。所以，调谐阻尼器宜设置在所控制振型的峰值处 当控制被控结构第一振型风振响应时，调谐阻尼器宜设置在结构 顶部。当由于结构自身功能或安装空间限制，调谐阻尼器无法安 装在所控制振型峰值处时，其安装位置宜尽可能靠近振型峰值 处。当结构以多振型振动时，可在结构多个位置安装多个调谐阻 尼器，需根据减振要求确定调谐阻尼器的数量和安装位置，并假 设每个调谐阻尼器仅对其所控制的振型起作用，对其他振型不起 控制作用。 6.1.2当被控结构风振响应以单一振型为主时，调谐液体阻尼

器响应以单一振型为主，可以按照本标准第6.3.1条规定将调谐 液体阻尼器等效为一个质量进行折减后的调谐质量阻尼器进行被 控结构风振控制分析。当结构风振包含多振型成分时，调谐液体 阻尼器响应计算宜采用可以模拟水箱中液体晃动的有限元模型 计算复杂，且在此种情况下，结构振动控制效果一般较差，宜使

用调谐质量阻尼器进行结构风振控制。 6.1.3相对于结构，调谐阻尼器受风面积较小。因此，在进行 被控结构风振控制设计时，可以忽略作用在调谐阻尼器上的风 荷载。

影响调谐质量阻尼器质量块导轨的平整度，进而影响阻尼器的正 常工作。因此，需要对直接承受调谐阻尼器作用的结构构件的变 形进行验算。

的磁通量来产生阻尼、消耗结构振动能量的一种速度相关型阻尼 器。电涡流阻尼器具有启动阻力小、耗能效率高的优点，适宜作 为调谐质量阻尼器的阻尼元件。

6.2调谐阻尼器力学参数

6.2.2～6.2.4根据盛水容器的形状，调谐液体阻尼器可分为三 类：矩形水箱、圆柱形水箱和U形管水箱。第6.2.2～6.2.4条 规定给出了根据阻尼器水箱形状和尺寸计算调谐液体阻尼器力学 参数的公式。可以根据这些公式设计调谐液体阻尼器水箱的尺 寸。对于U形水箱的调谐液体阻尼器，其阻尼比与结构响应有 关，因此，需要依据被控结构的预期响应或者被控结构的实际响 应进行计算和修正

供的调谐液体阻尼器阻尼比计算公式多是基于少量试验结果的拟 合分析结果。但是调谐液体阻尼器阻尼比与多种因素有关，因 此，在实际风振控制系统设计中，采用本标准提供公式计算的调 谐液体阻尼器阻尼比还需要通过实验进行检验才能用于被控结构 抗风设计。

学分析中采用了深水假设，即调谐液体阻尼器装置中液体的响应 波高相对于水箱水深是小量。在建立计算模型时，调谐液体阻尼

器液体波高响应中的非线性项可以忽略，从而使得液体的波动方 程线性化，计算量减少，实现较为容易。所以要求水箱水深与水 箱平面尺寸应满足本条规定。

6.3.1公式（6.3.1）中3；是指调谐阻尼器所在楼层或部位在 调谐阻尼器振动方向的被控结构绝对加速度响应，若控制结构顺 风向风振，则为结构顺风向响应；若控制结构横风向风振，则为 结构横风响应；若控制结构扭转风振，则为结构扭转风振产生的 结构水平向响应。通过使用质量参与系数TT，本标准将调谐质 量阻尼器和调谐液体阻尼器统一等效为单自由度系统。调谐质量 阻尼器的有效质量为质量块质量；调谐液体阻尼器的有效质量为 水箱中液体质量与质量参与系数tT的乘积。调谐质量阻尼器的 频率和阻尼比由阻尼器的刚度和阻尼元件以及质量块质量确定； 调谐液体阻尼器的频率由阻尼器水箱的类型、尺寸以及水深 确定。 6.3.2调谐阻尼器的有效质量定义为阻尼器质量m与质量参 与系数T的乘积。调谐质量阻尼器的有效质量即为惯性质量块 的质量；调谐液体阻尼器，指水箱中液体的质量与阻尼器质量参 与系数T的乘积。调谐阻尼器的有效质量与结构预期控制振型 广义质量的比值定义=m/（M），且称之为振型广 义质量比。其中，mT是调谐阻尼器有效质量，Φ是所控振型向 量；振型向量在安装调谐阻尼器位置的取值应为1，若计算软件 给出的结构振型不满足上述条件，需将振型进行归一化。调谐阻 尼器的有效质量与结构预期控制振型广义质量的比值越大： 结构风振控制的效果越明显，质量块行程越小。所以，在可能的 条件下振型广义质量比T尽可能取大值。当调谐阻尼器的有效 质量过小（质量比<0.5%）时，结构风振控制效果不明显且 质量块行程较大。 调谐阻尼器的最优自振频率和最优阻尼比的计算基于以下假

定：结构响应仅以调谐阻尼器所控制振型为主，不计其余振型对 结构响应的贡献；在安装阻尼器位置所控振型取为1；结构所受 激励为白噪声激励，风荷载是宽带随机过程，可近似为白噪声 激励。

6.3.5调谐质量阻尼器风振控制设计时，阻尼器质量块行程是

算调谐质量阻尼器最大控制出力时，可忽略阻尼力的影响，采月 调谐质量阻尼器刚度与阻尼器行程设计值的乘积作为调谐质量 尼器的控制力设计值。

6.3.7采用时程分析法进行调谐质量阻尼器设计时，可以参未

1根据风荷载作用下预期的结构风振控制要求，确定调 质量阻尼器的数量和布置位置；

2根据本标准第6.3.2条关于调谐阻尼器有效质量与被控

6.4.2对于调谐质量阻尼器，可计算或称量其惯性质量大小， 并实测其刚度元件（或吊摆长度等其他刚度形式）所能提供的刚 度，计算得到调谐质量阻尼器的实测频率。也可通过动力测试方 法，对调谐质量阻尼器施加扫频激励，测量得到阻尼器实测频 率。当采用黏滞阻尼元件或黏弹性阻尼元件为调谐阻尼器提供阻 尼力时，可通过对阻尼元件进行性能检验得到其实测阻尼系数。 当采用其他形式的阻尼元件时，可通过扫频激励的动力试验方 法，得到阻尼器的阻尼系数。也可通过子系统试验方法，得到调

谐质量阻尼器在风荷载作用下的响应。阻尼器惯性质量行程应不 超过其行程设计值。可通过对阻尼器输入非破坏性的较强激励， 对其安全保护措施进行试验，以验证其安全保护措施在响应激励 工况下的有效性和可靠性。 6.4.3由于大型调谐阻尼器一般难以直接进行单独动力参数测 试，可在大型调谐阻尼器安装与被控结构后，在对调谐阻尼器的 自振频率和阻尼比等主要性能参数进行现场测试，以满足被控结 构风振控制要求。

6.5.3应保证调谐液体阻尼器水箱与结构紧密连接，两者之间 不能发生相对滑动，且阻尼器水箱不能发生倾覆

7主被动混合调谐质量阻尼器的风振控制7.1一般规定7.1.2本标准所涉及的主被动混合调谐质量阻尼器是在被动调谐质量阻尼器的基础上，在调谐质量块与被控结构之间安装主动控制装置，并根据实测结构响应实时调整主动控制装置输出的控制力。相对于被动调谐阻尼器风振控制系统，主被动混合调谐质量阻尼器可以实现更好的结构风振控制效果。主被动混合调谐质量阻尼器应能够在被动调谐质量阻尼器和主动调谐质量阻尼器的模式之间切换。主被动混合调谐质量阻尼器对建筑结构的风致振动有较好的控制效果，可以提高建筑结构的舒适度，减轻结构在风荷载作用下的疲劳损伤。主被动混合调谐质量阻尼器系统主要由监测反馈系统、驱动系统、实时控制系统、支承或悬挂系统和安全保护系统等组成，如图2所示。控制指令驱动系统实时控控制制系统系统监测反响馈系统应结构响应777777777777777777777777图2主被动混合调谐质量阻尼器系统主要组成示意77

监测系统应主要包括传感器、滤波器、数据采集系统硬件和软件。驱动系统应至少包括惯性质量、弹性元件、阻尼元件、驱缓冲器弹性元件动装置、故障保护装置和外部能源系统。实时控制惯性质量系统应主要包括控制器、控制算法和数模转换模块等。支承系统或悬挂系统驱动器滑移支承轨道阻尼元件用于惯性质量与被控结构图3直线轨道支承的主被动的连接可采用轨道支承混合调谐质量阻尼器示意（图3）、叠层橡胶垫支承（图4）、润滑面支承：及悬吊（图5）或多级悬吊等支承方式。主被动混合质量阻尼器控制系统应设置安全保护系统，保证控制系统在实际工程中安全可靠运行。惯性质量叠层橡胶支座阻尼元件驱动器缓冲器图4叠层橡胶支座支承的主被动混合调谐质量阻尼器示意缓冲器吊索惯性质量片驱动器竖向缓冲器阻尼元件图5悬吊形式的主被动混合调谐质量阻尼器示意78

7.1.3主被动混合调谐质量阻尼器一般安装于结构顶部或靠 近顶部的某一楼层上。如果条件充许，宜安装在主要控制振型 的最大值楼层或其附近楼层。当仅控制结构某个主轴方向的振 动时，可仅在该主轴方向上安装单方向的混合调谐质量阻尼 器；当结构沿多轴振动时，可设置平面内运动的混合调谐质量 阻尼器，或按照多个正交主轴方向布置单方向的混合调谐质量 阻尼器。当要控制结构扭转振动时，可在结构刚度中心两侧设 置阻尼器。混合调谐质量阻尼器一般宜安装于建筑内部，当必 须安装于建筑外部时，应有防护措施避免环境因素造成元件腐 蚀或老化。

由参数分析结合零部件出厂指标及检验、试验验证确定。主被动 混合调谐质量阻尼器中一般包含机械构造，其设计应便于检查维 护和部件更换。设计文件中应注明对混合调谐质量阻尼器及所用 部件的性能要求及相应的检验标准，应对工程中采用的各种类型 和规格的原型部件按照相关规定进行检测。主被动混合调谐质量 阻尼器系统包含机电和精密机械设备，除按本标准进行设计外， 还应符合国家现行有关标准的规定。使用期间应进行定期维护和 检修，如更换部件须重新进行性能检测

7.2.2主被动混合调谐质量阻尼器应同时兼顾最优被动调谐质 量阻尼器的设计，使其能够在被动调谐质量阻尼器和主动调谐质 量阻尼器的模式之间切换。这样，可以使主动驱动装置仅在需要 时启动而不必长期运行，从而可以节约能源。

7.2.3当结构以某阶振型为主振动时，安装混合调谐，

器的振动控制体系计算简图如图6所示，其运动方程为：

7.3.2条和第7.3.3条中的结果。在确定加速度反馈增益g后，可以根据本标准第7.3.2条的表格直接计算主被动混合调谐质量阻尼器给结构提供的等效附加阻尼比。主动控制力也可由其他控制算法确定。7.2.4当采用可切换主动控制模式和被动控制模式的混合调谐质量阻尼器时，主动控制与被动控制切换条件可按下列规则确定，也可根据控制目标专门研究确定（图7）：结构加速度幅结构加速度幅阻尼器行值连续两个周值连续两个周程超过设期超过2cm/s2期超过设定值计行程锁定状态TMDATMD限位装置结构加速度幅值结构加速度幅值阻尼器行连续100个周期连续20个周期小程小于设小于2cm/s2于设定值计行程图7主动控制和被动控制切换原则示意TMD一被动调谐质量阻尼器；ATMD一主动调谐质量阻尼器。1阻尼器日常处于锁定状态，以避免疲劳破坏；2当结构加速度幅值连续两个周期超过2cm/s²时，启动TMD;3TMD控制下结构加速度仍超过1/2加速度限值，则转为ATMD;4ATMD模式下阻尼器行程达到设计行程，应设置可靠的缓冲限位装置，诸如分级阻尼或分级刚度，以避免对被控结构造成冲击；5在ATMD模式下，当结构加速度连续20周期小于1/3加速度限值，转为TMD；6当结构加速度幅值连续100个周期小于2cm/s时，锁定阻尼器，以减少疲劳破坏。除加速度反馈控制算法外，也可采用其他控制算法，但需要进行专门设计。当控制力时滞小于被控结构周期（一般情况下为81

结构所控振型周期）的1/20时，可忽略控制力时滞的影响；否 则，应在控制算法设计时考虑控制力时滞的影响

控结构提供附加阻尼比。主被动混合调谐质量阻尼器的附加阻尼 比与其惯性质量模态质量比、被控结构阻尼比和加速度反馈 增益ga等参数有关，可以通过本标准第7.2.6条中给出的表格 进行查找确定。

7.2.7主被动调谐质量阻

7.2.8主被动混合阻尼器的刚度和阻尼元件与被控结构莲接处

7.2.9设置混合调谐质量阻尼器后，应验算结构的层Ⅱ

并应满足被控结构相应设计规范对层间位移角的要求，

7.2.10、7.2.11本标准给出了主动控制系统的主动控制力和功 率估算公式，便于工程设计人员据此进行主动控制系统选型，并 根据主动控制力设计主动驱动装置的连接构造，

TAF-WG4-AS0047-V1.0.0：2019 移动智能终端安全能力测试细则.pdf7.2.12结构风振控制体系中结构简化模型的

阵，在初步设计阶段应根据其三维有限元模型提取，结构简化模 型的阻尼矩阵可由刚度矩阵和质量矩阵根据瑞利阻尼法计算；在 结构建成后，应根据现场实测结果对结构简化模型进行修正，并 用修正后的结构简化模型重新进行风振控制分析和控制算法设 计。计算模型中应包括被控结构计算模型和混合调谐质量阻尼器 计算模型，其中混合调谐质量阻尼器计算模型应根据实测结果进 行修正。分析中应考虑惯性质量行程限制、控制力限制等约束 条件。

7.3.4混合调谐质量阻尼器采用力控制方式时，驱动装置的

·4比口 能测试可采用阶跃力指令测试、单频简谐力指令测试、等幅扫频 力指令测试、模拟实际控制力指令测试等。测试力指令幅值应覆 盖从0到额定驱动力范围，并以不大于20%额定驱动力的幅度 递增进行测试。 简谐力指令测试和扫频力指令测试时，力指令的频率工况应 满足以下要求： 1力指令测试的频率范围应包含结构一阶自振频率的1/4 至期望控制振型频率的5倍。 2单频简谐力指令工况应在上述范围内取至少10个代表性 频率进行测试。 3单频简谐力指令测试频率应至少包括结构前两阶自振频 率及期望控制的振型频率。 通过性能测试得出混合调谐质量阻尼器系统动力学模型和时 滞等动力性能参数。其动力学模型参数的多次测试结果变化应不 超过5%。

7.3.5混合调谐质量阻尼器测试时，系统软硬件参数应与实际 运行时的相应参数设定一致。试验时可通过给主动控制装置发送 力指令驱动阻尼器运动，并与数值仿真结果进行比较。其中相应 时程结果的相关系数应大于0.9，相应时程结果的最大值和均方 根值误差分别应小于10%和5%。当混合调谐质量阻尼器超过行 程设计值时，应有可靠的缓冲措施防止惯性质量对下部结构造成 冲击。阻尼器比例模型应与足尺阻尼器系统采用相同的软硬件架 构，并能够模拟足尺阻尼器系统的主要功能及全部的安全防护功 能。阻尼器模型试验的要求与本条第1款的要求相同。混合调谐 质量阻尼器中包含机电装置及主动控制算法，应用前应对系统的 容错能力和可靠性，特别是在某些极端工况下的可靠性，进行充 分的试验检验。其中极端工况包括突然停电，传感器错误与失 效，驱动装置故障、失效与溢出等，进行模拟测试

7.4.4主被动混合调谐质量阻尼器设备供应商提交的说明文件 至少应包括： 1 控制系统部件供货及安装企业的资质证明； 2控制系统部件出厂合格证书； 3控制系统部件出厂详细检验报告； 4控制系统安装及施工记录； 5隐蔽工程施工及监理记录。 7.4.7现场调试前，应根据现场实测结果修正控制算法中的结 构模型、阻尼器系统模型和控制算法参数。此外，在进行现场振 动控制调试前，应先检查各安全防护措施的有效性。可采用主动 控制装置激励结构振动，并分别根据结构振动衰减规律计算结构 在无控、被动控制和主动控制下的阻尼比，主动/被动调谐质量 阻尼器的控制效果应满足设计要求。主动激振试验结果应与相同 工况下的仿真计算结果进行比较，其中相应时程结果的相关系数 应大于0.9，相应时程结果的最大值和均方根值相对误差分别应

小于10%和5%。此外，也可根据环境激励下的实测结果通过模 态参数识别方法识别结构在无控、被动控制和主动控制下的阻尼 比，主被动调谐质量阻尼器的控制效果应满足设计要求，实测的 被控结构风振响应控制效果应不小于其设计值的15%

8.0.1当黏滞阻尼器和黏弹性阻尼器同时用于结构风振控制和 地震控制时，应根据本标准进行主体风振控制设计，并根据现行 国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011进行阻尼器结构减震 设计，阻尼器安装数量和性能参数应取两者设计中的较大值。 8.0.2当结构遭遇本地设防烈度及以下的地震作用时，通常情 况下结构仍然处于弹性变形范围，因此可以考虑调谐质量阻尼器 和主被动混合调谐质量阻尼器的减震作用。当结构遭遇超过设防 烈度的地震作用时，结构可能已经进入塑性变形范围，调谐质量 阻尼器难以发挥其减震作用，并且调谐质量阻尼器还可能发生由 于惯性质量块行程过大，造成控制系统基至结构发生损坏。因 比，当结构遭遇超过设防烈度的地震时，应通过机械锁定等措施 锁定阻尼器惯性质量块的运动。 8.0.3由于地震过程中，调谐液体阻尼器晃动剧烈，阻尼器无

CECS 215-2017-T 燃气采暖热水炉应用技术规程8.0.1当黏滞阻尼器和黏弹性阻尼器同时用于结构风折