Nhận biết (M1)

Khi tòa tháp dao động cưỡng bức mạnh do cộng hưởng với gió bão, biên độ rung lắc của tháp sẽ đạt cực đại gây nguy hiểm cho kết cấu nếu không có bộ giảm chấn. Khi lắp đặt quả cầu TMD và tinh chỉnh hệ thống, nhận định nào sau đây là chính xác? (Chọn nhiều hơn một đáp án đúng)

• A.

  Năng lượng dao động của kết cấu tòa tháp được truyền bớt sang quả cầu TMD, từ đó làm giảm trực tiếp biên độ rung lắc của tháp

• B.

  Chu kỳ dao động riêng thiết kế của quả cầu TMD cần phải được tinh chỉnh để xấp xỉ bằng chu kỳ của ngoại lực cưỡng bức (gió bão) tác dụng lên tháp

• C.

  Quả cầu giảm chấn TMD có khối lượng càng nhỏ thì hiệu quả hấp thụ dao động và dập tắt rung lắc cho tòa nhà càng cao

• D.

  Lực hãm nhớt trong hệ thống pit-tông thủy lực nối quả cầu với tháp thực hiện công phát động làm tăng dần cơ năng toàn phần của quả cầu

Giải thích đáp án:

Phân tích khía cạnh truyền năng lượng và giảm chấn của TMD:

- Cơ cấu TMD hấp thụ năng lượng dao động từ kết cấu chính của tòa nhà và chuyển sang dao động của chính quả cầu, giúp giảm thiểu đáng kể biên độ rung của tháp. Nhận định A đúng.

- Để hiệu quả giảm rung đạt tối ưu (hiện tượng dập tắt dao động cộng hưởng), chu kỳ riêng của TMD phải được tinh chỉnh trùng khớp với chu kỳ rung lắc riêng của tòa tháp (vốn cũng là chu kỳ của ngoại lực cưỡng bức gây ra dao động cộng hưởng nguy hiểm nhất). Nhận định B đúng.

- Khối lượng quả cầu càng lớn (quán tính lớn) thì khả năng chống lại sự dịch chuyển của tòa tháp và hấp thụ động năng càng mạnh mẽ. Quả cầu nhẹ sẽ không đủ quán tính để giữ cân bằng. Nhận định C sai.

- Lực hãm trong pit-tông thủy lực là lực cản chuyển động (luôn ngược chiều vận tốc tương đối), thực hiện công cản (công âm) để tiêu tán cơ năng thành nội năng chứ không phải công phát động. Nhận định D sai.