作为连接香港，朱海和澳门的超级大型跨海渠道，香港Zhuhai-macao桥集成了桥梁，岛屿和隧道，总长度为55公里，使其成为最长的交叉桥梁在最长的交叉桥梁中。世界。由于它已经在桥梁建设史上设定了许多第一，因此它被行业和媒体称为中国甚至世界上最具挑战性的建筑项目之一。
当人们普遍关注这座跨海桥梁的许多“世界数字”时，他们不知道这也是中国桥梁建设历史上最困难的跨海桥梁。在设计和施工过程中无数的技术问题中，桥梁的“减震”和“振动吸收”是其中之一。
在减少桥梁振动方面，人们不禁会想到美国塔科马峡湾桥的视频被在网上广泛流传的强风吹走。 1940年11月7日上午，美国的Tacomafjord悬架桥的跨度为850米，遇到了强风，速度为60〜70 km/h。然后，强风引发了桥梁的扭转共振。人们无助，只能看着桥梁扭曲和颤抖。两个小时后，刚刚建造了半年的超级桥被风吹吹。
从那时起，土木工程师开始研究各种桥梁建筑的风振动机制和振动控制技术。如今，随着我们科学和技术工人的共同努力，我国的振动控制技术已成为世界的最前沿。
TMD保护超级项目
TMD的全名是“调谐质量减震器”，是大型跨度，大悬臂和高耸结构的振动控制中使用最广泛的结构被动控制装置之一。
TMD是一个振动控制系统，由弹簧，阻尼器和质量块组成，并由需要振动控制的主结构支撑或悬浮。当主结构在外部激发力的作用下振动时，它将驱动TMD系统振动在一起。通过频率调整，TMD系统的运动产生的功率将在主结构上反应，使其与外部激发力的方向相反，从而抵消了激发力的一部分，大大降低了反应值（主结构的振动位移，速度和加速度），从而实现了控制主结构振动的目的。 TMD的质量越大，振动阻尼效果越好。
如果振动隔离技术使用柔软度克服硬度，则TMD技术会使用柔软度来克服柔软度。 TMD的主要结构类型分为两种类型：抗垂直振动和抗休度振动。在应用程序中，工程师需要分析特定问题，并根据要控制的振动模式决定要使用的结构。在香港Zhuhai-Macao桥之前很久，TMD技术已在我的国家广泛使用。
千年桥代表的大型跨度或悬臂结构，例如行人桥，运动架和大桥，通常在交通或行人兴奋下引起共鸣。尽管这些振动对结构本身的强度没有太大伤害，但它们将极大地影响行人或员工的舒适性。目前，抵抗垂直振动的TMD将显示其强度。
2007年，普登机场的第二阶段是中国第一个设计并采用非常新颖的寄宿桥的机场。这座寄宿桥既在斜坡上又关闭，而50米长的登机桥在中间没有柱子或关节，这既轻又美丽。但是，如此美丽的寄宿桥仍然存在一个必须解决的技术问题，即行人动机引起的共鸣问题。这座桥的固有频率约为2.2Hz，非常接近一个人的步行频率。在两个人之间同步行走将引发寄宿桥的共鸣，使人们感到恐慌。为此，寄宿桥的设计师委托Yin Xuejun的团队从Diergu Company设计和开发专门的反垂直振动TMD。
TMD工程中有一个规则，即调整TMD的频率越准确，阻尼比越合适，并且振动阻尼效果越好。但是，在桥梁最终完成之前，仅由理论计算的频率值不准确。
为了达到最大的振动阻尼效果，Yin Xuejun带领团队设计和开发具有准确频率和阻尼的TMD，可以在站点上调整，并在铺路时在寄宿桥上进行准确的测试，然后进行铺装，然后进行。根据寄宿桥，它是根据寄宿桥进行的。 TMD场的频率调整了频率和阻尼比。
使用这项技术，他们为23个登机桥安装了92个TMD钢结构建筑固有频率范围，每个TMD重约750公斤。振动阻尼效应测试表明，振动阻尼效率达到80％。多年来，即使人们迅速在覆盖的桥梁上行走，寄宿桥的舒适度也在国家标准之内。之后，该技术连续应用于Hongqiao机场寄宿桥，Hongqiao高速火车站覆盖的桥以及全国许多跨街的立交桥。
2010年4月30日晚上，世界博览会的开幕式在世界博览会文化中心举行。在入口仪式上，五颜六色的旗帜在黄浦河上飘扬，数百艘船争夺了潮流。现代的“春河夜之夜”使来自世界各地的客人徘徊。同时，黄浦河河岸上的两座独特的巨型建筑也给人们留下了深刻的印象。
一个是中国亭子，被称为“东方王冠”。它的主要形状带有红色支柱，显示了现代工程技术的机械美和结构美，强调了东方文明的庄严性。另一种是举行开幕式的文化。在中心，它的现代形状就像一个巨大的飞碟悄悄地落在黄浦河河岸上。
但是人们不知道的是，这种大型飞碟的背后是TMD技术。由于UFO悬臂的观察环向外延伸了30米以上，当人群密集或迅速行走时，模拟分析发现舒适度将略微超过标准。为此，工程师选择了TMD技术。
为了达到最高的振动阻尼效果和精确的频率调节，Yin Xuejun采用了不同刚度的三种弹簧组合，并导致团队在现场进行调试，并根据测得的频率和成功的频率仔细调整了TMD频率和阻尼比完成了任务。在访问了调试现场后，文化中心项目的首席建筑师王小安（Wang Xiaoan）高度赞扬了技术团队的科学和技术工艺精神。
之后，许多大型项目，例如广州亚洲游戏综合馆，也成功地采用了垂直TMD振动降低技术。
2012年11月，我国长江河最东端的金Qi长江大桥被开放。桥的主桥的钢制盒子的跨度为185米，垂直固有频率仅为0.56Hz。在风负荷激发下，产生垂直涡流激发共振，例如塔科马桥，很容易产生垂直的涡流启动共振。
为了控制这一振动，Yin Xuejun的团队为四个185米的桥梁主跨度设计并总共安装了32台TMD振动的设备，单个质量为3.6吨。自桥梁TMD系统推出以来，它已经进行了许多强风测试，并且主桥的连续钢盒子从未产生涡旋振动。 TMD技术的使用不仅为Chongqi桥的安全操作提供了技术保证，而且还提供了控制大型桥梁涡旋振动的宝贵经验。
需要TMD的“护理”的另一种高耸的结构是各种类型的高耸结构。旅游塔，摩天大楼，电视塔和烟囱也将在风涡流的作用下产生水平振动，从而导致主要结构在很长一段时间内具有太大的振幅，从而影响人们的舒适感。我国家的科学和技术工人在这一领域做出了很多创新。
2010年9月29日，宣布已完成世界上最高的电视观光塔，即广州塔。广州塔（通常称为“纤细的腰部”），总高度为610米，位于广州新城市的中央轴上，成为广州的新地标。但是，未知的是该塔受到TMD的保护。
为了控制观光塔的振动，由中国工程学院Zhou Fulin和Ou Jinping的院士领导的一支联合吸收振动研究团队在广州新电视台上进行了振动的技术研究。第一个国内安装的“塔式438米处的两级主动和被动的复合调谐。振动阻尼控制系统巧妙地利用了水箱质量，总重量为1,500吨，作为TMD质量，节省特殊的质量和空间，并使用堆叠橡胶支撑的超低水平刚度形成无摆的水平TMD。
该系统是由我国家的专家完全设计的，这大大降低了成本并大大提高了振动效果。到目前为止，它在世界上是独一无二的，在经过诸如Wesent和Tiantu之类的超级台风测试时，它根本没有受到损坏。
2010年12月，杭州湾桥旅游塔完成了，人们急忙爬上塔以欣赏风景。观光塔位于杭州海桥中部的离岸平台上，建筑高度为145.6米。由于该区域的风速很高，并且塔体的固有频率很低，因此风引起的共振很容易发生。为了改善旅游塔的舒适性，并确保在8级风的条件下仍然可以向游客开放旅游塔，Yin Xuejun的Geergu Company团队赢得了竞标，以完成旅游的研究，设计和制造塔TMD。
鉴于观光塔的特殊结构和嵌入条件，项目研究团队使用有限元模拟来计算结构的动态特征参数，并设计了具有可调频率和阻尼频率和100质量的TMD水平振动阻尼系统吨。 。在这项技术的保护下，旅游塔楼在海浪和潮汐中，经过了许多台风和暴雨，这是安全而稳健的。由于当时的观光塔配备了高级的在线振动监控系统，因此到目前为止，已经为TMD设计积累了大量有价值的工程数据。无论人们在哪里，通过互联网或手机，他们都可以实时观察塔体和TMD质量的振动频率，尤其是在台风来的时候。
2016年3月12日，上海中央大楼的建筑是中国最高的建筑，设计高度为632米。为了减少由风引起的振动引起的建筑物的摇摆，上海中心采用了1,000吨的水平摆TMD，并且阻尼器使用了由中国工程学院院士Chen Zhengqing开发的涡流阻尼系统。
该系统创造性地利用电磁原理，节省了超过400平方米的空间，并且在世界上首次将涡流阻尼应用于超大高耸结构的振动控制。这云被称为“上海情报眼”，也将成为该国最高的科学教育基地，并以振动控制为主题。
让我们回到香港Zhuhai-Macao桥项目。香港Zhuhai-Macao桥位于台风易发的地区。为了控制台风引起的桥梁共振，桥设计人员在大量的模拟分析后为其设计了现代的TMD振动减少系统。由于桥梁的范围很大和桥梁的低固有频率，因此TMD在技术设计中非常具有挑战性。
凭借超级项目的经验，例如Chongqi长江桥和世博文化中心，Yin Xuejun的团队凭借其强大的研发力量和仔细的计算设计计划赢得了所有者评论专家的信任，并赢得了92个大型垂直方向的竞标。香港Zhuhai-Macao桥。低频TMD的设计和制造工程。
设计垂直低频TMD的困难之一是弹簧的压缩量与频率平方成反比。频率越低，弹簧越长。 TMD放置在桥梁的盒子内部，高度有限。为了避免此问题，其他国内外公司通常使用压缩弹簧和指导轴承，并且由于摩擦和磨损，需要定期更换轴承。对于具有120年设计寿命的香港Zhuhai-Macao桥，它不仅会产生大量额外的维护成本，而且还会影响降低振动效率，甚至由于摩擦而失败。
为了建立世界一流的大规模桥梁TMD技术并保护香港Zhuhai-Macao桥的台风抵抗，Yin Xuejun的团队面临困难，并设计了较高的弹簧以节省春季长度不仅满足桥梁大梁的空间要求。 ，在没有指导的情况下，因此从技术原则中获得了无维护。
为了验证TMD的设计寿命，研究团队还根据审核专家在一个月的时间内提出的建议，开发了一种特殊的大型位移TMD机器疲劳测试设备，这实现了世界上“ 5”状况。大型低频TMD机器疲劳测试的TON-0.8Hz振幅±300mm”。最后，TMD在300万个疲劳测试后通过了专家组的第一个接受，这也使德国同事们欣赏了德国同事的创造力和R＆D速度目前。
此外，香港Zhai-Macao桥的工程团队和设计团队以及由院士Zhou Fulin领导的团队一起进行了详细的地震降低和实验性研究，并对世界上最长的跨海桥梁进行了地震桥梁，并通过地震过错。世界。 ，使用地震降低和隔离技术来解决地震抗性问题，在桥梁和码头之间设计了大量的地震隔离支撑。每个桥码头的顶部有两个起重光束，并且在举起梁上安装了不同类型的冲击隔离设备，包括橡胶冲击隔离支撑，盆地摩擦滑板冲击隔离支撑，等等。
在科学和技术工人的努力下，我国家对大规模建筑和结构工程中TMD振动阻尼技术的研究和应用一直持续创新，并且通常一直处于世界的最前沿。专家坚信，借助许多世界一流的技术，例如TMD和地震隔离支持，香港Zhuhai-Macao桥将成为世界上最安全的跨海桥梁。
当建筑物遇到振动干扰时
随着我国家的现代化过程的发展迅速，城市建设的步伐越来越快。随之而来的是越来越拥挤的城市土地和上下的复杂运输网络。
这不可避免地给城市居民带来了一些麻烦和麻烦：当相邻地区有地铁或其他铁路线时，当附近地区的工业企业有重型机械，当时有重型车辆穿过相邻的不均匀道路和桥梁... …在这些情况下，地面或结构传输的振动对建筑物中的居民和精确仪器产生了严重影响。
但是，困难的问题是，常规的基础无法防止周围的振动干扰传播到建筑物中，并且减少振动源的措施通常受到限制。在大多数情况下，通过调整建筑物结构来减少振动的措施是不经济的，也可能影响建筑美学。
因此，我们如何确保可以在上述地区建造居民区，办公楼，酒店，音乐厅，会议中心，而不会对人，机器或建筑物造成任何伤害？这几乎已成为困扰城市建筑商的主要问题。
为此，来自世界各地的工程师都在大脑中架起。在早期，有一些措施，例如挖掘抗振动沟渠或在传输路径中打击抗振动桩。尽管这对于中型和高频振动有效，但对于20米以上的振动波长的低频振动，即使是20米的抗振动沟渠也非常有效。有限的。
如今，有效度量是三维振动隔离技术，即建立一个由建筑物和基础之间的三维弹性振动隔离器和粘性阻尼器组成的振动隔离层。
三维弹性振动隔离器由螺旋钢弹簧和钢结构盒组成。它在垂直和水平方向上都具有良好的弹性。通常，振动隔离系统的固有频率为2.5〜5Hz，可以极大地减弱振动的传播。 ，使各种振动指标符合使用要求。与弹簧隔离器一起，粘性阻尼器（一种与速度成正比的粘性元件）在垂直和水平方向上也具有阻尼效果。
继承经典，创新正在发生变化。在对实践的持续摘要和探索中，我国的科学和技术工作者通过工匠精神和卓越的努力不断研究和创新三维振动隔离技术和应用，为国家建设提供服务，尤其是在某些国家 /地区的主要项目。
“房间里的房子”是振动的和隔离的
对于许多文化和艺术爱好者来说，天安门广场西侧的半层状建筑绝对不会陌生。它是国家大剧院，被称为中国国家表演艺术的最高宫殿。
作为新北京16个风景景点之一的地标建筑，国家大剧院拥有独特的主要结构，一流的湖水，以及大面积的绿色空间，外面的绿色空间和鲜花，不仅可以极大地改善周围地区的生态。环境进一步反映了人与艺术，人与科学，人与自然之间和谐融合和互补的概念。
其中，人与科学之间的和谐统一与现代振动技术的支持密不可分。
2007年，由于环境振动的影响，例如周围地铁，舞台机械和空调系统，国家大剧院的设计师决定在五个录音厅里设计振动隔离。 Yin Xuejun的Geergu公司团队以技术实力赢得了开发任务。他们对国家大剧院录音厅的整体结构进行了详细的调查和分析。在完全考虑录音厅设计的特殊需求既是振动隔离又是隔热材料之后，Yin Xuejun提出了“房间中的房间”结构。
所谓的“房间里的房间”振动隔离意味着六面体房间是在录音厅里设计的，录音厅的房间是通过三维弹簧振动隔离器在原始房间的地面上支撑的，其他五个侧面有没有与外部结构接触。这种结构在建筑技术方面非常特别。为了避免由钢弹簧独有的固体传输引起的高频故障，研究团队设计并使用了弹簧振动隔离器，该弹簧振动隔离器既可以隔离和隔离。
最初，研究团队设计的系统的固有频率通常使用4Hz。后来，根据设计部门的要求，声学顾问，所有者和中国设计学院的要求，研究小组以卓越精神将系统的固有频率进一步修改为3Hz钢结构建筑固有频率范围，从而增加了减少。振动效果。
为了研究和验证所选春季的振动阻尼效应，研究小组在Tsinghua大学的建筑物物理实验室中进行了春季振动阻尼实验和固体声学测试。实验结果证明，弹簧振动隔离器采用了各种技术，例如母亲和儿童弹簧，减震器和反高频故障措施。在单个弹簧支撑10吨的情况下，“房间房间”的浮动结构的冲击声音水平是32DB，与78dB的冲击声音水平相比，它可以将振动噪声降低46dB刚性支持，目前是浮动施工系统的最佳测试记录，具有最佳的振动隔离效果。
上海东方艺术中心使用“地板”振动隔离技术，这是一项相对简单且具有成本效益的技术。与“房间里的房间”相似，浮动地板是地板，地板上有另一个地板，并在弹簧上弹性地支撑，但是春天巧妙地隐藏在地板上，不占据地板高度。
浮动地板可以广泛用于振动敏感区域，例如电视，广播或录音室，音乐厅，排练大厅，剧院，计算机室等。 ，供暖站和空调的计算机房。这些地方被振动噪声打扰。同时，浮动地板也有一些特殊的应用区域，例如直升机的着陆围裙和核电厂的精密仪表室。
目前，这些技术正在使越来越多的人受益，并为社会创造了更多的宁静与和谐。
一个熟练的人足够勇敢地保护“面板屋”
2004年，一条消息震惊了中国和外国建筑界：上海音乐厅，拥有74年的建筑历史，成功翻译了66.46米，使我国的第一个最大的文化文物保护建筑翻译项目完美地结束。
66.46米，在普通百姓的眼中，这只有一两分钟，但是对于已经七十年代的上海音乐厅来说，越过这一距离不少于漫长的游行。尽管它非常困难，但必须将其移动的“防御”。
由于上海音乐厅靠近Yan'an Road（上海最繁忙的交通流量），因此噪音和排气都侵蚀了这座古老的现代建筑，因此引起的噪音影响了优雅的艺术欣赏场所的正常性能效果。此外，上海音乐厅还在2002年上海市政府针对市中心的全面翻新计划中，“运动”已成为唯一的选择。但是，鉴于上海音乐厅是上海的一栋代表建筑物的特殊地位和公民多年生音乐活动的中心，市政政府最终提出了使用“翻译”的大胆想法，而不是拆除专家的意见。
翻译成功后，出现了更大的技术问题。尽管翻译后的上海音乐厅解决了附近环境噪音的干扰，但翻译后与地铁线1的距离更加接近，当地铁通过时产生的噪音无疑是在声音大声响起的音乐厅。另一个麻烦。
如果未采取振动隔离措施，地铁期间产生的振动和噪声将通过土壤向上扩散，然后通过牢固的声音传递和墙壁反射，影响受众和舞台部分。这样，观众可能不喜欢优美的音乐，而是地铁行动产生的隆隆声音，这将极大地影响音乐厅的使用功能，稍后不会纠正。因此，有效地隔离地铁操作产生的振动并满足音乐厅礼堂的使用功能已成为音乐厅翻译后面临的主要问题。
基于音乐厅的现场检查和声学要求，再加上其特殊的结构和建筑材料特征，Yin Xuejun大胆地提出了一个计划，只为一楼礼堂提供了三维振动隔离计划。尽管该解决方案是简单且经济的，但它需要很多责任。一旦噪声不符合标准，这将非常困难。
面对如此艰难的任务，分居和坚定的人根本不敢忽视，并立即派遣了精英士兵组建了一个研究团队。为了避免到达声桥，团队决定将礼堂地板板完全隔离到结构上的周围墙壁上，并在12梁上支撑礼堂地板板。每个弹簧隔离器总共载有40吨，弹簧的静态压缩量为20mm，垂直固有频率为3.5Hz，可以有效地减弱高频地铁振动信号，频率为20〜20000Hz 。
项目完成后，上海音乐厅组织了国内声学专家，以测试和评估整个礼堂的建筑声学。杰出的声学效果可减轻包括所有者在内的所有参与专家。测试结果表明，音乐厅的各种施工技术指标满足并超过了预期的要求，并且礼堂无法听到地铁行动的任何噪音。 ，背景噪声比翻译前低13分贝。专家一致同意，用于整个观众座椅的振动隔离技术在隔离地铁振动的影响方面取得了令人满意的结果。
尽管这次，“风险国际象棋”是通过技术采取的，但分离和团结再次达到了预期，从而节省了很多不必要的资金。
总体漂浮的“开始”
独立拥有高质量的音乐厅是每个世界级交响乐团的荣耀和梦想。 2009年，上海交响乐团音乐厅项目旨在在中国创建表现最好的艺术厅和录音棚，甚至全世界也被正式推出。世界一流的建筑声学大师丰田大师和后现代主义建筑大师Isozaki宣布加入，努力使建筑设计完全受到声学设计，并实现了声学的完美。
实际上，音乐厅的声学设计确实是完美的：6个巨大的混响面板和大厅的天花板反射器，在墙壁和地板上精心雕刻的材料，以及通过重复实验获得的座椅布局，使每个位置都可以使性能大厅可以达到平衡的声音质量和完美的自然混响效果，适当地将指挥和表演者对音乐的情感传达给每个观众，从而实现最佳的声学体验。
但是，即使内部声学设计达到了峰值，仍然无法避免环境因素。
音乐厅的新位置位于豪林中路。尽管地理位置非常好，但它靠近上海地铁线10，地下建筑物仅靠近地铁的7米。这几乎是音乐厅的噩梦 - 每个都会隆隆地铁班直接影响音乐会的声音效果。为此，设计团队和声学硕士与Yin Xuejun的团队进行了合作研究。
Yin Xuejun亲自带领团队进行现场检查和测试，使用现代分析软件进行仿真分析，并在与音乐厅和设计机构等相关部门进行了完整的讨论之后，他提出了一个大胆的计划 - 将两个座位放在总重量为26,000吨。整个弹簧振动隔离器悬挂在音乐厅！
这个想法听起来确实是异想天开的，但是Yin Xuejun的团队充满信心。 Because they have completed the basic three-dimensional elastic vibration isolation projects of many steam turbine generator sets weighing nearly 10,000 tons, these projects also have the power problems caused by high-frequency vibration by high-speed rotating turbines, which is more technically complex.
"We used about 300 large spring vibration isolators tailored for the Shanghai Symphony Concert Hall to elastically support the two concert halls with a total weight of 26,000 tons, which means that the building is "suspended" to 300 large springs On the basis of vibration isolator," said Yin Xuejun.
Since the vibrations generated by subway operation and road traffic are efficiently isolated by spring vibration isolators and will not be affected by vibration noise in the concert hall. Therefore, this pioneering "steel spring overall floating" technology can both isolate and be able to use vibrations. Sound insulation ensures the best acoustic effect of the concert hall. The support of these "magic springs" also makes the concert hall the first veritable "full floating" building in China.
In September 2014, the 135th concert of the Shanghai Symphony Orchestra was successfully held as the first opening performance in the newly completed Shanghai Symphony Orchestra Concert Hall. When the last note of the "First Piano Concerto" played by the famous pianist Lang Lang slowly fell, a long and warm applause burst out from the audience.
Ecological and fashionable architecture, high-quality acoustic effects, and music that lingers in the lingering sounds, all of which leave a deep impression on the audience, and also interprets the concept and original intention of separating people from using science to serve art.
"The concert hall premiered a great success, not affected by the subway and environmental traffic, achieving perfect sound quality and auditory experience. The "steel spring overall floating construction" vibration isolation technology designed and developed by Dr. Yin Xuejun is crucial. Technical contributions 。” The Shanghai Symphony Orchestra evaluates its solid contributions in its application proof.
Now, in order to publicize this example of science serving art to the general audience and citizens, the Shanghai Jiao Concert Hall has specially designed the basement to be visited as a place to visit. Guests can come here to visit and observe this masterpiece of art and its vibration isolation behind it.技术。
Vibration isolation has never been a distant and unfamiliar concept. It has long been integrated into all aspects and bits of our daily lives.
When you pass the road from the overpass, when you cross the boarding bridge and enter the cabin, when you stand on the top of the sightseeing tower and see the blue waves, when you lean over the stands to cheer for your favorite events, when you stand on the top of the skyscraper, when you look at the traffic, You sit in an elegant concert hall and listen to the magnificent symphony performance, as you wander in the ancient and charming complex... Technology is changing lives, technology is serving human beings. Although it is subtle, it is everywhere.
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