建筑中經常用到的調諧質量阻尼器的工作原理是什么

調諧質量阻尼器(簡稱TMD)就屬于動力吸振中被動調諧減振控制裝置的一種，可以減輕結構的動態反應。TMD作為子結構附加到主結構上，通過被動諧振將主結構的振動的能量轉移到子結構上，也就是阻尼器上，從而抑制主結構的振動。

在工程應用中，機械設備在工作時引起振動，相對于靜態載荷，振動產生的交變應力往往對設備危害更大，會導致機器工作中精度無法保證，組成機器設備的零件疲勞破壞，最終影響其正常工作，同時振動會產生噪聲，對環境也是一種污染。因此對于有害的振動，應該要考慮如何去避免。

工作原理：

風對高層建筑的影響有多大？一般說，在正常的風壓狀態下，距地面高度為10米處，如風速為5米/秒，那么在90米的高空，風速可達到15米/秒。若高達300-400米，風力將更加強大，即風速達到30米/秒以上時，摩天大樓會產生晃動。 紐約世貿中心在春季刮風時，通常搖晃偏離中心6-12英寸(15-30厘米)，在強颶風作用下，位移可達3英尺(1英尺約等于30厘米)，設計按極限風力下的極限偏離為4英尺。

調諧質量阻尼器的減振性能在于準確的調頻。當阻尼器的自振頻率與主體結構頻率相近，那么子結構的振動會非常強烈，會對主結構產生一個與外部激勵反向的作用力，從而使得主結構的振動減小。

為了減少強風對建筑物的影響，防止高空強風及臺風吹拂造成的搖晃，高層建筑通常會安裝調諧質塊阻尼器（又稱調質阻尼器）。 調諧質塊阻尼器通電后，一旦建筑物因強風產生的搖晃可以通過傳感器傳至風阻尼器，此時風阻尼器的驅動裝置會控制配重物的動作進而降低建筑物的搖晃程度。如果強風從北面刮來，鋼球就好比一個巨大的‘鐘擺’擺向北面，使風阻尼器會產生一種與風向相反的‘力量’，從而‘消化’建筑物的搖晃程度。

抑制振動主要通過抑制振源、隔振、減振、振動的主動控制等方式實現。減振就是在振動的主系統上，通過添加一個子系統來轉移或耗散掉主系統上的振動能量，從而減小主系統的振動，包括動力吸振、阻尼吸振、沖擊減振等方式。其中動力吸振是將主系統的振動能量轉移到添加的減振子裝置上，從而減小主系統振動。