建筑中经常用到的调谐质量阻尼器的工作原理是什么

调谐质量阻尼器(简称TMD)就属于动力吸振中被动调谐减振控制装置的一种，可以减轻结构的动态反应。TMD作为子结构附加到主结构上，通过被动谐振将主结构的振动的能量转移到子结构上，也就是阻尼器上，从而抑制主结构的振动。

在工程应用中，机械设备在工作时引起振动，相对于静态载荷，振动产生的交变应力往往对设备危害更大，会导致机器工作中精度无法保证，组成机器设备的零件疲劳破坏，最终影响其正常工作，同时振动会产生噪声，对环境也是一种污染。因此对于有害的振动，应该要考虑如何去避免。

工作原理：

风对高层建筑的影响有多大？一般说，在正常的风压状态下，距地面高度为10米处，如风速为5米/秒，那么在90米的高空，风速可达到15米/秒。若高达300-400米，风力将更加强大，即风速达到30米/秒以上时，摩天大楼会产生晃动。 纽约世贸中心在春季刮风时，通常摇晃偏离中心6-12英寸(15-30厘米)，在强飓风作用下，位移可达3英尺(1英尺约等于30厘米)，设计按极限风力下的极限偏离为4英尺。

调谐质量阻尼器的减振性能在于准确的调频。当阻尼器的自振频率与主体结构频率相近，那么子结构的振动会非常强烈，会对主结构产生一个与外部激励反向的作用力，从而使得主结构的振动减小。

为了减少强风对建筑物的影响，防止高空强风及台风吹拂造成的摇晃，高层建筑通常会安装调谐质块阻尼器（又称调质阻尼器）。 调谐质块阻尼器通电后，一旦建筑物因强风产生的摇晃可以通过传感器传至风阻尼器，此时风阻尼器的驱动装置会控制配重物的动作进而降低建筑物的摇晃程度。如果强风从北面刮来，钢球就好比一个巨大的‘钟摆’摆向北面，使风阻尼器会产生一种与风向相反的‘力量’，从而‘消化’建筑物的摇晃程度。

抑制振动主要通过抑制振源、隔振、减振、振动的主动控制等方式实现。减振就是在振动的主系统上，通过添加一个子系统来转移或耗散掉主系统上的振动能量，从而减小主系统的振动，包括动力吸振、阻尼吸振、冲击减振等方式。其中动力吸振是将主系统的振动能量转移到添加的减振子装置上，从而减小主系统振动。