近日，我校土木与建筑工程学院贺辉博士在《Journal of Sound and Vibration》发表了题为《Optimal design of tuned viscous mass dampers based on effective damping ratio enhancement effect》的研究论文。该研究推导了TVMD等效附加阻尼比理论表达式，原创性提出了TVMD阻尼比增效效应的基本概念，并基于此提出了TVMD最优设计参数理论解，解决了传统优化设计方法存在的减震效率问题。

TVMD最优设计参数理论解：

                            (a) 最优频率比           (b) 最优阻尼比

图一：TVMD最优设计参数理论解验证结果 

我国是世界上地震灾害最严重的国家之一。新中国成立以来，党和政府高度重视地震灾害防治，发挥我国社会主义制度能够集中力量办大事的政治优势，防震减灾成效举世公认。随着我国经济社会的快速发展，人民群众对建筑结构安全的关注程度日益高涨。国内学术界普遍认为，应吸取唐山地震和汶川地震的教训，我国所有建筑结构均应考虑地震安全性。同时，我们需要清醒地认识到，我国防震减灾能力总体还比较弱，发展新一代结构振动控制技术，提高建筑结构地震灾害防治能力，是实现中华民族伟大复兴中国梦的必然要求，是关系人民群众生命财产安全和国家安全的大事。近年来，TVMD工作机理已经成为建筑结构防震减灾领域研究的热点科学问题。TVMD作为新一代结构振动控制技术，有望成为建筑结构防震减灾领域的主流发展方向之一。然而，TVMD目前在实际工程中的应用不多，主要是因为传统优化设计方法可能存在减震效率问题。

针对以上问题，贺辉博士将TVMD的减震效果视为等效附加阻尼比，推导了TVMD等效附加阻尼比理论表达式。提出阻尼比增效效应来描述TVMD减震效果优于传统黏滞阻尼器的现象，为工程技术人员选择TVMD减震方案提供了理论参考依据。兼顾减震效果与减震效率，提出TVMD最优设计参数理论解，能确保TVMD减震效果优于传统黏滞阻尼器，解决了传统优化设计方法存在的减震效率问题。 

图二：TVMD等效附加阻尼比示意图

图三：TVMD等效附加阻尼比

图四：TVMD阻尼比增效系数

图五：结构-TVMD体系能量分析结果 

这一研究成果与贺辉博士今年2月份在《Engineering Structures》发表的相关研究成果属于同一系列，贺辉博士的研究工作完善了TVMD基本工作原理理论体系，有助于形成性能优越的TVMD减震系统，进一步促进TVMD减震系统在我国建筑结构工程中的推广应用，提高我国建筑结构地震灾害防治能力。《Journal of Sound and Vibration》与《Engineering Structures》均为国际建筑结构防震减灾领域顶级学术期刊。以上研究受到国家重点研发计划（2019YFE0112500；2021YFC3100700）和国家自然科学基金（51978185；51908156）等项目的支持。

参考链接：1、https://doi.org/10.1016/j.jsv.2022.117018

                   2、https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2021.113685