在结构振动控制领域中,调频液体阻尼器(TLD)构造简单、造价低、易安装、维护少,自动激活性能好、容易匹配调频,能够取得较好的减震效果。然而,传统的箱型TLD由于液体波幅弥散的非线性效应而表现出硬弹簧的特性,与之不同的是,斜底式TLD由于水波在斜底面所产生的非线性效应而表现出软弹簧的特性。更重要的是,使用同等质量的液体,斜底式TLD所产生的液体晃动力,要比等效的普通箱型TLD大,晃动液体质量比例的增加,使斜底式TLD在受到外部激励时能耗散更多的能量,减震效率大大增加。本文对斜底式TLD及其减震性能进行了研究,分析其减震规律。主要研究内容为:(1)通过对箱型TLD和斜底式TLD进行有限元流固耦合模态分析,验证其晃动频率的计算公式的准确性。研究表明,箱型TLD的计算公式准确度非常高,可以作为理论公式来使用,而斜底式TLD晃动频率的计算公式是近似计算,当倾斜角小于30度时,公式的计算结果与有限元模拟结果误差在6%以内,当倾斜角超过30度时,随着倾斜角的增大误差越来越大,倾角为75度时误差就达到了34.93%,此时斜底式TLD晃动频率的计算公式就不再适用。(2)对TLD水箱模态的影响因素进行研究,发现水箱壁的壁厚和泊松比对其模态影响较小,水箱壁的弹性模量过小会大大降低其模态频率;水箱内液体的密度和体积模量对其模态影响不大。(3)对TLD水箱进行流固耦合地震反应分析,发现水箱内液体的晃动落后于外部施加荷载,TLD的减震作用具有滞后性(斜底式TLD的滞后性更大)。(4)基于振动台试验,建立结构—TLD减震体系的实验模型,初步证明了斜底式TLD对框架结构的减震效果要优于箱型TLD,即斜底式TLD对顶层加速度的控制比箱型TLD高出50%以上(EI-Centro波作用下)。(5)利用ADINA有限元软件,建立结构—TLD减震体系的有限元流固耦合模型,分析结果进一步说明斜底式TLD的减震效率要高于箱型TLD,即斜底式TLD对顶层加速度的控制比箱型TLD高出40%以上(南京波和兰州波作用下)。本文的研究表明,对结构加速度反应的控制,斜底式TLD要比箱型TLD好,其减效率大大增加,可降低TLD自重,进而降低工程造价。