不同形式的调谐质量阻尼器在弧形闸门地震控制中的对比

来源：水资源与水工程学报杂志2025年第1期北京时间：

作者：胡友一，王珏，靳双明，许诺

单位：（河海大学机电工程学院

摘要：鉴于地震激励对弧形闸门可能造成的振动破坏问题，通过振动优化设计，对比分析了3种调谐质量阻尼器（TMD）结构，即单个TMD（S-TMD）、多个串联TMD（M-TMD-Ⅰ）和多个并联TMD（M-TMD-Ⅱ）在弧形闸门地震响应控制中的减振效果。建立了与实际弧形闸门等效的力学简化模型，并基于达朗贝尔原理建立了含有3种减振结构的弧形闸门动力学控制方程；利用遗传算法以动力放大系数为优化目标，优化了各个TMD的质量比、频率比、阻尼比，以实现与弧形闸门振动特性的最佳匹配；利用ANSYS软件对加装优化减振结构的弧形闸门进行了动力时程响应分析，模拟了不同地震波作用下闸门的振动响应。研究结果表明：3种减振结构均能有效降低弧形闸门在地震作用下的动力响应，尤其是M-TMD-I结构，在位移和加速度的减振方面展现出最优的减振效果。研究可为弧形闸门的振动控制设计提供理论依据与实践参考。

关键词：弧形闸门,调谐质量阻尼器,减振优化,地震激励,动力响应,振动控制

基金资助：国家自然科学基金项目(52178474)； 江苏省自然科学基金项目(BK20221233)