[发明专利]一种超高层建筑VD-MTLCD风振控制系统

权利要求书

1.一种超高层建筑VD-MTLCD风振控制系统，其特征在于，超高层建筑设置有多个具有调频液柱阻尼器功能的消防水箱，所述的多个消防水箱竖向分布在超高层建筑上，所述的消防水箱为U型等截面管状水箱。

2.根据权利要求1所述的一种超高层建筑VD-MTLCD风振控制系统，其特征在于，所述的超高层建筑包括筒体结构体系、伸臂结构体系、巨型结构体系中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的一种超高层建筑VD-MTLCD风振控制系统，其特征在于，所述的消防水箱的管道中间安设有用于增加液体运动阻尼的隔板。

4.根据权利要求3所述的一种超高层建筑VD-MTLCD风振控制系统，其特征在于，所述的具有调频液柱阻尼器功能的消防水箱的结构参数包括质量比μ、频率比f、长度系数α和隔板阻塞系数ξ。

5.根据权利要求4所述的一种超高层建筑VD-MTLCD风振控制系统，其特征在于，所述的消防水箱的结构参数根据以下步骤进行优化：

1)根据超高层结构特点和建筑的给水排水系统设计消防水箱的竖向分布位置；

2)设定各消防水箱结构参数的初始值；

3)对各消防水箱的结构参数进行调整，得到使超高层建筑各层的位移、速度和加速度达到最小的结构参数。

6.根据权利要求5所述的一种超高层建筑VD-MTLCD风振控制系统，其特征在于，所述的步骤2)中，质量比的初始值根据给水排水系统确定；频率比的初始值为0.9～1.1；长度系数的初始值为0.8～0.9；隔板阻塞系数初始值通过以下步骤计算：

201)隔板阻塞系数取0～100间的任意值；

202)用式(1)计算TLCD的等效线性阻尼，并代入式(2)，求解消防水箱中液体的位移、速度与加速度的时程和超高层建筑各层的位移、速度与加速度的时程：

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)改变隔板阻塞系数，重复步骤202)，直至超高层建筑各层的位移、速度与加速度的时程达到最小；

204)各消防水箱均用步骤201)～步骤203)的方法，确定其隔板阻塞系数，作为隔板阻塞系数的初始值。

7.根据权利要求6所述的一种超高层建筑VD-MTLCD风振控制系统，其特征在于，所述的步骤3)具体为：

301)将各结构参数代入公式(3)进行计算，得到在设定风荷载作用下各消防水箱中液体的位移、速度与加速度的时程和超高层建筑各层的位移、速度与加速度的时程；

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

302)检查各消防水箱中液体的时程结果，保证震荡过程中各水箱的液柱水面不低于其水平段水面；

303)质量比μ、改变频率比f、长度系数α和隔板阻塞系数ξ四组参数中的三组保持不变，调整一组参数的取值，重复步骤301)、步骤302)，直至超高层建筑的位移、速度和加速度达到最小。