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振动台模型试验若干问题的研究共3篇

振动台模型试验若干问题的研究共3

振动台模型试验若干问题的研究1

振动台模型试验是一种用于研究振动和震动特性的实验方法。这种方

法在很多领域中得到广泛应用,包括机械工程、土木工程、航空航天

工程、地震工程等。振动台模型试验的目的是模拟真实的振动场景,

通过实验数据分析和模拟计算,研究结构的振动和动态特性,为结构

的设计和改进提供支持。本文将就振动台模型试验的若干问题进行讨论。

1.振动台模型试验的原理

振动台模型试验是一种模拟结构振动环境的实验方法。实验过程中,

试件被置于振动台上,并受到多频振动加载。通过对振动台和试件所

受振动力的测量,可以得到试件的动态响应和振动特性。振动台模型

试验的原理基于结构动力学的基本原理,利用振动力学和频域分析方法,对试件的振动特性进行测量和分析。

2.振动台模型试验的应用

振动台模型试验被广泛应用于结构动力学研究领域。它在机械工程、

土木工程、航空航天工程、地震工程等领域中均得到广泛应用。例如,振动台模型试验可以用于测量和评估建筑物的抗震性能,也可以用于

研究飞机结构的振动和疲劳特性。此外,振动台模型试验还可以用于

研究地震波在土壤中的传播和反射规律,为地震安全性评估提供支持。

3.振动台模型试验的优缺点

振动台模型试验作为一种实验方法,具有一定的优缺点。其优点包括:可以模拟真实的振动场景,对结构的振动和动态特性进行测量和分析;可以通过实验数据验证和校准数值模拟结果;相对于全尺寸试件,试

验成本和时间较低。缺点包括:实验结果受到试件减模误差和边界效

应的影响;振动台模型试验不能覆盖所有振动场景,例如不能模拟强

地震等极端情况;振动台模型试验需要高精度的实验设备和复杂的数

据处理方法。

4.振动台模型试验中的试件减模误差

试件减模误差指试件在缩小比例后的几何形态和材料力学特性发生了

一定程度的变化。这种误差在振动台模型试验中非常关键,因为试件

的尺寸和材料力学特性的准确度是测量结果的关键因素。为了减小试

件减模误差,研究者需要通过多种方法进行处理,例如增加试件的刚

度和强度,利用实验数据进行校准等。此外,还需要选择合适的减模

比例和合适的材料,以尽量减小试件减模误差对实验结果的影响。

5.振动台模型试验中的边界效应

在振动台模型试验中,试件通常被夹在两个振动台之间,试件和振动

台之间的接触就会产生边界效应。边界效应指试件边界处的应力和位

移分布与试件内部存在差异的现象。边界效应通常会对试件的动态响

应产生较大干扰,因此需要在试验过程中对其进行补偿和校准。常用

的补偿方法包括预设会对边界效应进行试验数据处理和数值模拟。

6.结构的振动模态

结构振动模态是指结构在振动过程中存在的特定振动形态。在振动台

模型试验中,准确测量结构的振动模态对于研究结构振动特性和动态

响应非常关键。振动台模型试验中通常会利用应变、位移和加速度等

传感器来测量结构的振动模态,并通过信号处理和频域分析方法进行

分析和绘制。此外,数值模拟方法也可以用于研究结构振动模态,通

过数学模型计算出结构的固有频率和振动模态。

7.振动台模型试验中的激励信号

在振动台模型试验中,激励信号负责驱动试件产生振动。激励信号的

特点对于试验结果具有重要影响。通常,激励信号需要满足一定的波形、频率和振幅等要求,以使试件产生足够的振动响应。在试验过程中,研究者需要根据试件的特点和试验目的选择合适的激励信号,以

尽量减小试验误差和保证试验结果的准确性。

8.振动台模型试验的数据处理

振动台模型试验产生的数据需要经过处理和分析,得出结构的振动特

性和动态响应。数据处理过程包括:传感器采集、信号放大和滤波、

数据整合和对比以及频域分析等。对于复杂的试验数据,研究者需要

利用多种数据处理方法,例如小波分析、能谱分析和信噪比分析等,

以胜任复杂的数据分析任务。

9.总结

振动台模型试验是一种重要的实验方法,它为研究结构振动和动态响

应特性提供了有效的手段。在试验过程中,需要注意试件减模误差和

边界效应等问题,并选择合适的激励信号和数据处理方法,以有效减

小试验误差和保证数据准确性。虽然振动台模型试验存在一定的局限性,但它仍然是研究结构动力学的重要工具,可以为结构设计和改进

提供可靠的数据支持。

振动台模型试验若干问题的研究2

振动台模型试验是指通过搭建在振动台上的物理模型进行实验研究的

一种方法。在工程领域中,振动台模型试验被广泛应用于结构、地震、

风工程等方面的研究,可用于验证理论计算、探究工程实际响应、评

估工程的安全性及可靠性等方面。本文将从实验制备、实验参数、实

验设计以及实验结果等方面进行讨论和探究。

一、实验制备

1. 实验模型制作:通过模型制作软件,比如AutoCAD, SolidWorks等,完成计算、构建实验模型并进行打印。也可以使用3D打印机器进行直

接打印。

2. 振动台:振动台是实验的核心部分,需要选择具备合适的振动特性、加速度表现等参数的振动台,根据研究的实验需要进行选型。

3. 传感器:在实验过程中,需要选择合适的传感器进行数据采集,比

如加速度计、压力传感器、位移传感器等等。

二、实验参数

1. 频率:实验频率取决于实验对象的结构特性、力学特性和实验目的等。运用正弦波和随机波两种类型的激振方式,需要选择适合的振动

频率,从而引起模型的响应。

2. 振幅:同样地,振幅是应该根据实验对象的响应特性及实验目的确

定的,小振幅会引起模型有限的振动响应,而快速高振幅会引起模型

的破坏。

3. 加速度:程序控制振动幅度时,需要保证实验模型受到的加速度与

实际情况相符。加速度水平决定模型的振动响应。

三、实验设计

1. 实验测量数据的精度要求:振动台模型试验的精度直接决定实验结

果能否被信任。不同实验目标的精度要求不同。

2. 实验对象的约束和支撑的设计和适应:实验对象的支撑和约束是保

证实验过程的可重复性和可靠性的重要因素。在实验设计过程中,应

对约束和支撑进行足够的分析和优化。

3. 实验电子控制系统的设计:实验过程中,控制振动参数的电子系统

需要应该能够输出理想的振动信号,从而使实验结果合理可靠。

四、实验结果

1. 数据分析:根据实验数据进行分析,对比已有理论、实践情况,从

而对实验结果进行评估。

2. 模型验证:实验结果表明了模型在特定激振条件下的响应情况,但

这并不能代表其他条件有相同的响应。验算其可靠性,需要进行更多

不同条件下的实验验证。

3. 体系方法研究:通过大量实验和数据分析,可以提炼和总结出一套

全面、可靠的针对特定实验对象和实验目的的备选方案和方法,为同

类问题提供参考。

综上所述,振动台模型试验对于结构、地震、风工程等实际领域的研

究有着重要的作用。通过实验制备、实验参数、实验设计以及实验结

果等方面的探究,可以进一步提高振动台模型试验的可靠性和有效性,从而更好地服务实际工程的建设。

振动台模型试验若干问题的研究3

在振动台模型试验中,涉及到许多问题,如试验对象选取、试验参数

设置、数据采集与分析等。以下将就这些问题进行探讨。

一、试验对象选择

试验对象的选择应根据试验目的、试验对象的特性和试验条件的要求

来确定。在试验对象中,有些对象的振动响应很小,需要放大信号或

选择敏感的传感器来对其振动信号进行采集。而有些对象的振动响应

很大,则需要采用支持刚度较大的振动台进行试验。此外,试验对象

应注重可重复性和可靠性,以保证得到准确可靠的试验结果。

二、试验参数设置

试验参数的设置直接关系到试验得到的结果。首先,应确定试验对象

的振动特性,包括固有频率、阻尼特性、振动幅值等,并在试验中设

定相关的试验参数。其次,应设置合适的激励信号频率和振幅,以引

发试验对象的振动。在设置参数时,应根据试验对象的特点和试验目

的来确定参数,以达到最佳效果。

三、数据采集与分析

数据采集和分析是试验过程中非常重要的环节。在采集数据时,应选

择合适的传感器对试验对象进行采集,同时合理进行采样、滤波和增

益放大等处理,以保证数据的准确性和可靠性。在分析数据时,应根

据试验目的和数据特点进行选择方法和工具,如时域分析、频域分析、小波分析等。在进行分析时,应注重数据的可视化和可解释性,并进

行统计分析和评价,以得到准确的试验结论。

四、试验过程控制

试验过程控制是保证试验结果准确可靠的关键环节。在试验过程中,

应根据试验要求进行合理的控制和监测,包括振动台负载能力控制、

试验对象运动轨迹的监测和调整、试验参数的实时调整和数据的在线

采集等,以达到最佳的试验效果。

综上所述,振动台模型试验中需要考虑的问题较为复杂,需要综合考虑试验对象的特性、试验参数的设置、数据采集和分析以及试验过程的控制等因素。只有综合运用各种方法和工具,才能够得到准确可靠的试验结果,为工程实践提供可靠的依据。

土—地下结构非线性动力相互作用及其大型振动台试验研究共3篇

土—地下结构非线性动力相互作用及其大型振动台试验研究共3篇 土—地下结构非线性动力相互作用及其大型振动台试验研究1土—地下结构非线性动力相互作用及其大型振动台试验研究 土—地下结构非线性动力相互作用是地震工程研究的核心内容之一。当地震发生时,地震波的能量将传递到地下结构中,导致结构产生振动反应。在复杂的地下环境中,地基土与结构具有相互作用,这种相互作用会影响结构的非线性振动特性。通过大型振动台试验,可以模拟地震产生的振动,研究土—地下结构的非线性动力相互作用。 土与结构的相互作用被广泛应用于地钢混凝土构筑物、地下贮油罐、地下管线等工程领域。对于超高层建筑和建筑物基础,土—地下结构相互作用因素更为重要。因此,研究土—地下结构的非线性动力相互作用,可以为实际工程设计提供重要参考。 土—地下结构的非线性动力相互作用是一个十分复杂的问题,需要考虑众多的因素。其中,地震动、地基土的非线性行为、地面水平向反力等都会对结构的动力响应产生影响。在振动台试验中,可以通过一定的参数设置,模拟实际工程的非线性特性,得到更真实可靠的试验结果。 振动台试验是一种使用人造地震波模拟地震作用的实验方法。在振动台上,可以通过调整加速度、频率等参数,模拟不同强度和方向的地震波。根据试验结果,可以分析和研究土—地下结构的非线性动力相互作用。 在振动台试验中,需要考虑很多因素,如试验装置的精度、地基土的

物理特性等。为了保证试验数据的准确性和可靠性,需要很好的保证 试验的精度。同时,还需要根据实际工程情况,合理选择试验参数, 以达到更符合实际的试验结果。 总之,土—地下结构的非线性动力相互作用是地震工程研究的重要领域。借助大型振动台试验,可以模拟实际地震作用,研究土—地下结 构的非线性特性。这种研究方法可以为实际工程设计提供有效支持, 从而提高地震工程的安全性和可靠性。 土—地下结构非线性动力相互作用及其大型振动台试验研究2 土-地下结构非线性动力相互作用及其大型振动台试验研究 随着人们对于城市空间的不断开发和利用,地下工程逐渐成为城市建 设发展的重要领域。土-地下结构的相互作用在地下工程中起着至关重 要的作用,但由于土体的非线性性质,相互作用会产生许多复杂的问题,如何有效地解决这些问题成为当前地下工程领域亟待解决的问题 之一。为此,在非线性动力相互作用研究方面已经有了一些重要进展,其中大型振动台试验研究是其中的一种重要方法。 土-地下结构相互作用复杂,既与土体的非线性有关,又与地下结构的 结构特点有关。首先,由于土体的非线性,地下结构所受到的地震荷 载是非线性的,需要考虑土体的摩擦力、弹塑性变形等因素,同时也 需要考虑土体和结构之间的相互作用,如土-结构之间的摩擦力和弹性力,以及土体和水的相互作用等。其次,在地震荷载作用下,地下结 构的结构特点也会对土-结构相互作用产生影响。例如,地下结构的刚 度对土体应力分布的影响,以及结构的几何形状对地震振动的影响等。 大型振动台试验可以模拟真实的地震荷载,将地表震动传递到地下结 构上,再观测和研究其相互作用。其优点在于可以控制试验参数,调 整结构和土体之间的相互作用,以及考虑地下结构的各种特性。此外,由于试验数据可以重复进行分析,因此可以更准确地研究土-结构之间

自复位钢筋混凝土框架结构振动台试验研究共3篇

自复位钢筋混凝土框架结构振动台试 验研究共3篇 自复位钢筋混凝土框架结构振动台试验研究1 自复位钢筋混凝土框架结构是一种新颖的结构形式,在地震等外界因素作用下能够在不违背结构耗损原则的前提下,在最短时间内实现恢复原位的自复位功能,被视为一种新的地震防灾抗震技术。为了验证自复位钢筋混凝土框架结构的抗震性能,振动台试验是一种常用的手段。 1. 自复位钢筋混凝土框架结构的结构特点 (1)板同梁柱的设计理念:自复位钢筋混凝土框架结构本质上是一种板同梁柱的设计理念,地震作用下,在结构受力方向上变形较大的区域设有板,用板对变形进行控制和引导,从而优化了结构承载系统的受力路径和受力状态。 (2)摆放层间板和置换筋:自复位钢筋混凝土框架结构在结构身体中设置了层间板和置换筋,这两种结构元素在地震中能够防止结构发生整体倾覆,提高结构的稳定性。 (3)高强钢筋的选用:自复位钢筋混凝土框架结构在构建中选用了高强钢筋,确保了结构在抗震能力上的优越性。 2. 自复位钢筋混凝土框架结构的振动台试验研究 (1)静载试验:在振动台试验之前,静载试验是必要的。静载试验是在结构承受一定静力荷载的前提下,对结构的稳定性进行测试。通过静载试验,可以确定结构的破坏模式和极限承载能力。

(2)模拟地震试验:模拟地震试验是振动台试验的核心部分。在模拟 地震试验中,结构将承受有机动谱为代表的不同程度的地震动,研究 其振动响应。通过模拟地震试验,可以测定结构的振动性能,包括它 的阻尼特性、刚度特性、响应频率等。 (3)地震后复位试验:地震后复位试验是自复位钢筋混凝土框架结构 振动台试验的关键环节。在地震后复位试验中,将观测结构在地震后 是否能够自动恢复原位,评估其是否具有自复位功能。 3. 自复位钢筋混凝土框架结构的优点和不足 (1)优点: ①具有较好的抗震性能:自复位钢筋混凝土框架结构通过改变结构受 力路径和受力状态,优化了结构承载系统,在大地震中具有更好的抗 震性能。 ②具有较好的自复位功能:自复位钢筋混凝土框架结构在地震后能够 自动恢复原位,缩短了灾后重建时间。 ③施工简单:自复位钢筋混凝土框架结构的构建方法简单,可快速施工。 (2)不足: ①目前尚缺乏国家标准:由于自复位钢筋混凝土框架结构是一种新兴 的结构形式,在国内外均尚未有相应的国家标准,因此需要进一步完 善相关标准。 ②高强钢筋造价较高:自复位钢筋混凝土框架结构需要选用高强钢筋,

黄土离心机振动台试验方案

黄土斜坡地震动力响应及液化机制研究的离心机振动台试验方案 1、试验目的 黄土斜坡在下部充分浸水和地震作用条件下,观察坡体不同部位动孔隙水压 力的变化规律,结合坡体的变形破坏特征,研究黄土斜坡的地震动力响应特性,及地震液化对黄土斜坡稳定性的影响。 2、试验准备工作 2.1 试验模型设计 如图1所示,黄土斜坡的离心机振动台试验模型采用单面直线坡,坡角为 60°。模型总高为70cm ,其中坡体高度50cm ,下伏基础深度20cm 。模型底部长为100cm ,宽为60cm (未减去防水膜厚度)。 图1 黄土斜坡概念模型及传感器布置图 (单位:cm ) 2.2 试验相似关系设计 本试验模型采用原型材料,材料物理力学参数的相似常数均取值为1.0。离心加速度拟采用20g ,即模型与原型加速度的相似系数为20。由此对应的模型与原型几何尺寸的相似系数为1/20。也就是说,本试验模型高度为0.7m ,模拟的原型高度为14m 。表1还列出了离心机振动台试验涉及其它关键参数的相似系数。 表1 离心机振动台试验相似系数 (a)侧视图 孔隙水压力计 (a)俯视图 加速度计 激振方向 X 46.9 24.2

2.3 试验设备及测试系统(待补充详细) 表2 土工离心机振动台技术参数

2.4 试验材料 试验模型材料均采用黄土原型材料,取样地点为甘肃省兰州市永靖县盐锅峡镇黑方台黄土地区。材料从现场取回后,在室内做了密度、孔隙比、液限和塑限以及颗粒级配分布试验,结果见表3。依据图1所示的设计模型尺寸,估算模型总质量为672kg。 表3 试验用黄土的物理力学参数 2.5 模型制备及饱水 斜坡模型采用现场制作,从下到上逐层均匀压实的方式。基本流程如下:(1)在模型箱内壁量好模型几何尺寸,制作一个标尺,以便建模时可以方便地控制每一层装样的高度,同时保证传感器埋设位置的精确度。 (2)将准备好的材料倒入模型箱中,采用压实工具进行人工压实。为保证压实密实度,每层碾压厚度控制在5~10cm。同时为了避免已制作的土层不均匀和传感器位置移动,工作人员尽量不在模型箱内走动。 (3)模型达到设计高度后,削坡至设计坡形。 本试验旨在研究黄土斜坡在饱水条件下的地震动力响应特性。依据黑方台台塬边黄土滑坡的发育特征,长期水力灌溉导致地表水入渗到黄土内部,转而形成地下水从台塬边渗出,以此形成了该部位黄土土层下部充分饱水的特征。因此,在本试验中,依据此特征,将使黄土斜坡下部饱水,设计饱水高度为距离坡底25cm,如图1所示。饱水方式为直接在模型箱内加水,并始终保持水面高于设计饱水高度一定距离。 2.6 传感器类型及布置方案 为了获得饱和黄土斜坡在地震作用下,动孔隙水压力的增长和消散情况,本试验在模型饱水的部位共安装了5个孔隙水压力计,如图1所示。孔隙水压力计采用陕西卫峰核电子有限公司订做的KY1002型号,每只孔隙水压力计的量程为200kPa,头部直径为8mm,精度为±1%F.S.,频响范围为1000Hz以内。在模型内布置传感器时,一方面,在同一水平高程处,从坡表到坡内布置了3个孔压计

振动台模型试验若干问题的研究共3篇

振动台模型试验若干问题的研究共3 篇 振动台模型试验若干问题的研究1 振动台模型试验是一种用于研究振动和震动特性的实验方法。这种方 法在很多领域中得到广泛应用,包括机械工程、土木工程、航空航天 工程、地震工程等。振动台模型试验的目的是模拟真实的振动场景, 通过实验数据分析和模拟计算,研究结构的振动和动态特性,为结构 的设计和改进提供支持。本文将就振动台模型试验的若干问题进行讨论。 1.振动台模型试验的原理 振动台模型试验是一种模拟结构振动环境的实验方法。实验过程中, 试件被置于振动台上,并受到多频振动加载。通过对振动台和试件所 受振动力的测量,可以得到试件的动态响应和振动特性。振动台模型 试验的原理基于结构动力学的基本原理,利用振动力学和频域分析方法,对试件的振动特性进行测量和分析。 2.振动台模型试验的应用 振动台模型试验被广泛应用于结构动力学研究领域。它在机械工程、 土木工程、航空航天工程、地震工程等领域中均得到广泛应用。例如,振动台模型试验可以用于测量和评估建筑物的抗震性能,也可以用于 研究飞机结构的振动和疲劳特性。此外,振动台模型试验还可以用于 研究地震波在土壤中的传播和反射规律,为地震安全性评估提供支持。 3.振动台模型试验的优缺点

振动台模型试验作为一种实验方法,具有一定的优缺点。其优点包括:可以模拟真实的振动场景,对结构的振动和动态特性进行测量和分析;可以通过实验数据验证和校准数值模拟结果;相对于全尺寸试件,试 验成本和时间较低。缺点包括:实验结果受到试件减模误差和边界效 应的影响;振动台模型试验不能覆盖所有振动场景,例如不能模拟强 地震等极端情况;振动台模型试验需要高精度的实验设备和复杂的数 据处理方法。 4.振动台模型试验中的试件减模误差 试件减模误差指试件在缩小比例后的几何形态和材料力学特性发生了 一定程度的变化。这种误差在振动台模型试验中非常关键,因为试件 的尺寸和材料力学特性的准确度是测量结果的关键因素。为了减小试 件减模误差,研究者需要通过多种方法进行处理,例如增加试件的刚 度和强度,利用实验数据进行校准等。此外,还需要选择合适的减模 比例和合适的材料,以尽量减小试件减模误差对实验结果的影响。 5.振动台模型试验中的边界效应 在振动台模型试验中,试件通常被夹在两个振动台之间,试件和振动 台之间的接触就会产生边界效应。边界效应指试件边界处的应力和位 移分布与试件内部存在差异的现象。边界效应通常会对试件的动态响 应产生较大干扰,因此需要在试验过程中对其进行补偿和校准。常用 的补偿方法包括预设会对边界效应进行试验数据处理和数值模拟。 6.结构的振动模态 结构振动模态是指结构在振动过程中存在的特定振动形态。在振动台 模型试验中,准确测量结构的振动模态对于研究结构振动特性和动态 响应非常关键。振动台模型试验中通常会利用应变、位移和加速度等 传感器来测量结构的振动模态,并通过信号处理和频域分析方法进行

振动台模型试验

01 建筑结构的整体模型模拟地震振动台试验研究,从模型的设计制作、确定试验方案、进行试验前的准备工作、到最后实施试验和对试验报告数据进行处理,整个过程历时较长、环节较多。显然,预先了解和把握振动台试验的总体过程,做到有目的、有计划、有方法,才能较顺利地完成该项工作。介绍将会按照以下顺序依此进行: 1 模型制作 2 试验方案 3 试验前的准备 4 实施试验 5 试验报告 6 试验备份 02 1 模型制作 振动台试验模型的制作,在获得足够的原型结构资料后,至少需要把握这样几个关键环节: (1)依据试验目的,选用试验材料; (2)熟读图纸,确定相似关系; (3)进行模型刚性底座的设计; (4)根据模型选用材料性能,计算模型相应的构件配筋; (5)绘制模型施工图; (6)进行模型的施工。 对上述各条的设计原则以及注意事项等,分述如下。 1.1 选用模型材料 模型试验首先应明确试验目的,然后根据原型结构特点选择模型的类型以及使用材料。比如,试验是为了验证新型结构设计方法和参数的正确性时,研究范围只局限在结构的弹性阶段,则可采用弹性模型。弹性模型的制作材料不必与原型结构材料完全相似,只需在满足结构刚度分布和质量分布相似的基础上,保证模型材料在试验过程中具有完全的弹性性质,有时用有机玻璃制作的高层或超高层模型就属于这一类。另一方面,如果试验的目的是探讨原型结构在不同水准地震作用下结构的抗震性能时,通常要采用强度模型。强度模型的准确与否取决于模型与原型材料在整个弹塑性性能方面的相似程度,微粒混凝土整体结构模型通常属于这一类。以上分析也显现了模型相似设计的重要性。 在强度模型中,对钢筋混凝土部分的模拟多由微粒混凝土、镀锌铁丝和镀锌丝网制成,其物理特性主要由微粒混凝土来决定,有时也采用细石混凝土直接模拟原型混凝土材料,水泥砂浆模型主要是用来模拟钢筋混凝土板壳等薄壁结构,石膏砂浆制作的模型,它的主要优点是固化快,但力学性能受湿度影响较大;模拟钢结构的材料可采用铜材、白铁皮,有时也直接利用钢材。总之,模型材料的选用要综合就近取材及经费等因素,同时要注意强度、弹性模量的换算等。 1.2 模型相似设计 把握大型模型振动台试验,最关键的是正确的确定模型结构与原型结构之间的相似关系。目前常用的相似关系确定方法有方程分析法和量纲分析法两种,它们之间的区别是显而易见的:当待求问题的函数方程式为已知时,各相似常数之间满足的相似条件可由方程式分析得出;量纲分析法的原理是著名的相似定理:相似物理现象的π数相等;个物理参数、个基本量纲可确定()个nkkn[$#8722]π数。当待考察问题的规律尚未完全掌握、没有明确的函数关系式时,多用到这种方法。高层建筑结构模拟地震振动台试验研究中包含诸多的物理量,各物理量之间无法写出明确的函数关系,故多采用量纲分析法。 量纲分析法从理论上来说,先要确定相似条件(π数),然后由可控相似常数,推导其余的相似常数,完成相似设计。在实际设计中,由于π数的取法有着一定的任意性,而且当参与物理过程的物理量较多时,可组成的数也很多,将线性方程组全部计算出来比较麻烦;另一方面,若要全部满足与这些π数相应的相

上海中心大厦抗震性能分析和振动台试验研究共3篇

上海中心大厦抗震性能分析和振动台 试验研究共3篇 上海中心大厦抗震性能分析和振动台试验研究1 上海中心大厦作为高层建筑中的代表之一,其结构体系和材料应该具 备较好的抗震性能。本次分析将从建筑的结构体系、整体设计以及振 动台试验等方面出发,对建筑的抗震性能进行探讨。 一、结构体系 上海中心大厦采用的结构体系为双塔不对称双核蜗壳结构,整座建筑 呈现出很强的外观感官和垂直特点。结构体系主要由两座高达632米 和492米的塔楼和中间的裙楼组成,塔楼之间存在40米的空桥。 巨大的高度和不对称的双核结构,为建筑物的抗震性能提出了更高的 要求。该结构体系有效的避免了较大面积的地震破坏。此外,上海中 心大厦的结构体系融合了众多革新性考量,该设计减少了结构的重量,并将重量有效地分布到各种不同的支撑架构中,极大地降低了水平荷 载对于建筑的影响。 此外,上海中心大厦采取了多重防护措施,如采用倒向置换技术,可 使建筑在地震时出现倾斜而又能回落到原始水平位置。而在地震后还 有辅助钢缆和油压减震控制设备保护整个建筑,从而确保建筑在地震 中的安全性。 总体来说,上海中心大厦的结构体系符合了建筑抗震设计的原则,提 高了建筑的抗震性能,这也是上海中心大厦能够成为世界上最高的建 筑之一的重要因素之一。

二、整体设计 上海中心大厦的高度另人瞩目的同时,其为抗震设计做出的细节处理 也不容忽视。建筑采用的双核结构有利于提高建筑对侧向水平力的抵 抗能力,并在多种地震波作用下有效防止建筑变形破坏。 此外,建筑采用了多种技术手段以提高建筑的整体抗震性能。例如, 采用合理设计分散楼层布置,采用合理的材料,如钢筋混凝土等,建 筑的整体重心分散布置,从而有效地减小地震水平力对建筑的影响。 建筑的抗震性能还受到地基影响的影响。要确保建筑建立在坚硬的石 灰岩上才具有较好的抗震性能。深入的地基处理方式可以有效降低地 震运动对于建筑的影响,以此提升建筑在地震中的表现。 三、振动台试验 为了在实际中保证上海中心大厦的抗震性能,建筑在设计之初进行了 振动台试验。振动台试验是一种全尺寸结构试验,可以在尺度上完全 与真实环境相符合,可精确的测定主楼的地震响应,从而评估其抗震 性能。 试验结果显示,上海中心大厦的地震响应控制在设计要求的范围内, 建筑物的动力属性良好,系统存在一定水平的耗能动力学效应。因此,建筑物在设计时考虑了多种地震影响因素,如地下水位,土层类型和 其他恶劣的土地构造条件等。 四、总结 上海中心大厦的抗震性能体现在建筑的整体设计和振动台试验中。建 筑的双核蜗壳结构在高度,重量和地震影响等方面提高了建筑的整体 抗震性能。建筑在设计时考虑到了多种分散荷载的因素,进行了振动

强震条件下双面坡变形破坏机理的振动台物理模拟试验研究

强震条件下双面坡变形破坏机理的振动台物理模拟试验研究肖锐铧;许强;冯文凯;陈建君;左雅娅 【摘要】5·12汶川地震引发了数以万计的崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害.为了研究双面坡在强震条件下的动力响应规律,本文在大量野外调查的基础上,采用振动台 物理模拟试验手段,设计完成了四类11个模型试验,从改变模型的坡度和坡顶宽度、软岩硬岩结合、阶梯状坡形等角度,较系统地研究了双面坡在强震作用下的响应规律.试验结果显示:强震条件下地震水平惯性力是导致边坡破坏的主要原因; 在地震 情况下边坡变形破坏表现出明显的初动破坏效应; 振动过程中双坡具有明显的共剪效应,坡面为阶梯状时其共剪效应更明显; 坡体结构为上软下硬时下部硬岩对振动具有一定的放大效应,上硬下软时坡体易整体偏移产生变形破坏.试验结论与实际情况 基本符合. 【期刊名称】《工程地质学报》 【年(卷),期】2010(018)006 【总页数】7页(P837-843) 【关键词】强震区;双面坡;振动台;物理模拟 【作者】肖锐铧;许强;冯文凯;陈建君;左雅娅 【作者单位】地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室,成都理工大学,成 都,610059;地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室,成都理工大学,成 都,610059;地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室,成都理工大学,成 都,610059;地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室,成都理工大学,成

都,610059;地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室,成都理工大学,成 都,610059 【正文语种】中文 【中图分类】P642 Abstract5.12 Wenchuan earthquake triggered thousands of rock-collapses,landslides,debris flows and other geological disasters.In order to study the response of the double-sides slope to the earthquake,we designed a total of 11 models according to the field investigation.We took four factors into consideration to study the seismic response of the slope.The four factors are the slope-degree,the top width of slope,structure combination and the shape of the double-sides slope.The tests manifested that(a)seismic inertia force is the main factor that results in slope failure; (b)the deformation and failure of the slope has Arelation to the initial seismic direction;(c)the double-sides slope shows an conjugated-shear phenomenon;(d)different structure combinations of slopes result in different failure modes;e)the conjugated-shear phenomenon is more obvious on the ladder-shaped double-sides slope.The test findings are well in line with the results of field investigation. Key wordsEarthquake zone,Double-sides slope,Shaking table,Physical modeling,Slope failure 5.12汶川地震诱发了数以万计的次生地质灾害,并产生了众多奇特的动力特征[1]。在对汶川地震极重灾区地质灾害进行现场调查时,有一种现象值得引起重视,即有些条形山梁的两侧坡面都发生明显的地质灾害,如青川东河口滑坡后壁的另一侧即为

地铁车站结构邻近土体动应力振动台试验研究

地铁车站结构邻近土体动应力振动台试验研 究 地铁车站结构邻近土体动应力振动台试验研究 近年来,随着城市建设的不断发展和人们生活水平的提高,地 铁交通的建设和运营越来越受到人们的关注。然而,在地铁的建 设和运营中,地铁车站结构邻近土体的动应力问题一直是一个难题。为了解决这个问题,许多科学家和工程师进行了大量的研究 和试验。本文就是对这方面的研究和试验的回顾和总结。 一、地铁车站结构邻近土体动应力的影响及危害 地铁车站结构邻近土体动应力的影响和危害主要表现在以下三 个方面。 第一个方面是对车站结构的损害。地铁车站结构处于地下深处,邻近的土体受到地铁运营时的振动,会产生地震波荷载,直接作 用于车站结构上,导致结构的位移和变形,进而产生裂缝和破坏,给车站的安全带来严重的危害。

第二个方面是对车站设备的影响。地铁车站不仅要保证结构的安全可靠,还要保证车站的各项设备正常运转。邻近的土体动应力会对车站设备产生振动影响,导致设备失灵或损坏,进而影响车站的正常运作。 第三个方面是对周围环境的影响。地铁车站建设和运营时,不可避免地对周围环境造成一定的影响。土体动应力会导致邻近房屋和建筑物产生噪声和振动,影响居民的正常生活和工作。 因此,深入研究地铁车站结构邻近土体动应力问题,对于地铁交通的可持续发展至关重要。 二、动应力振动台试验研究 为了研究地铁车站结构邻近土体的动应力问题,科学家们采用了动应力振动台试验技术。这种技术通过模拟地铁车站周围的土体受到地铁振动时的反应,从而获取有关土体动应力的信息,并借鉴这些信息来设计更加可靠和安全的地铁车站。 动应力振动台试验包括以下几个方面的内容。

[地铁,车站,结构,其他论文文档]地铁车站结构振动台模型试验的研究

地铁车站结构振动台模型试验的研究 【提要】:对地下铁道开展建立抗震设计方法的研究正逐渐得到人们的关注。本文 通过分析地下结构振动台试验的现状和难点,在此基础上进行地铁车站结构振动台模型试验。利用振动台对地铁车站结构进行模型试验在国内尚属首次,试验工作的开展遇到许多困难,如模型箱的形式、模型土的配制方法及其动力特性、相似关系比的确定、传感器类型的选择与布置等。针对这些困难逐一开展了研究,并提出了解决方法,试验结果表明本文提出的试验方法行之有效。 【关键词】:地下结构振动台试验模型试验地铁车站 Abstract: To set up an. asEismic design method and its research for Metro proj ect has won many concerns day by day . The paper by way of analysing the exist ing conditions, and problems of vibration stand test for underground structure, is to establish model test of vibration stand for Metro station structure.It i s the first time in this country to make model test on Metro station structure on vibration stand, encountering much difficulty, such as the oattern of model box, model soil prescription, and its dynamic characteristics, to set up a sim ilarity ratio, a selection of transponders and its arrangement. A Study is goi ng on to tackle them one by one, resulting in offering respective solutions. T he findings suggest the method proposed in the article is effective. Keywords: underground structure, vibration stand test, model test, metro stati on. 1 引言 2 地下结构振动台模型试验研究的现状 土-结构相互作用的研究起始于20世纪30年代的后期,主要研究地基与上部建筑物相互作 用的问题。20世纪70年代,由于核电站、沉埋隧道、海洋平台等大型工程的兴建,以及计算技术的发展,土-结构相互作用的问题日益受到关注。在这类课题的研究过程中, 为验证理论计算模型的合理性和分析土-结构动力相互作用的机制,振动台模型试验开始 成为一种不可缺少的试验技术。试验研究主要集中在:砂土液化对结构的影响、土-桩 的动力相互作用、土-土工结构的动力相互作用和土-地下结构的动力相互作用。 K.Tokida(1993)等人利用振动台对不同截面形式、不同截面宽度和在易液化土层中埋置深度不同的结构模型做了一系列振动台试验,研究结构形式及易液化层的厚度对土层液化程度和地下结构受力变形的影响。管道基本断面形状为矩形,宽度分别为150cm和75cm,高 度和长度均为150mm和590mm。结构模型用铝板制作。模型箱长、宽、高分别为1800mm、60 0mm和1100mm。模型土由易液化和不易液化的两种土层组成,上部为易液化层,底部为不 易液化层,材料均为洁净的Toyoura砂,通过调整其密实度模拟易液化和不易液化的特性。

振动台设计及其应用研究

振动台设计及其应用研究 振动台是一种常用的实验设备,广泛应用于工程、地震学、材料力学等领域。 本文将从振动台的基本原理、设计要点、应用研究等方面进行论述。 一、振动台的基本原理 振动台的基本原理是利用电机产生的振动力将被试体或模型等放置在振动台上,通过改变振动台的运动特性来模拟实际工程或地震等振动环境。振动台的振动特性可以用振幅、频率和相位等参数来描述。 振幅是指振动台的最大位移,可以通过改变电机转速和设定控制参数来调整。 频率是指振动台振动的周期性,可以通过改变电机转速和调整振动台的固有频率来控制。相位是指振动台与外界振动源的时间关系,通常在实验中需要与外界振动源进行同步。 二、振动台的设计要点 1. 动力系统设计: 振动台的动力系统一般由电机、传动装置和悬挂装置等组成。合理选择和设计这些装置对于振动台的性能有着重要影响。例如,电机的功率和转速需要满足振动台所需的振动力和频率要求,传动装置需要保证电机的振动动力传递到振动台上,悬挂装置需要提供足够的支撑和稳定性。 2. 控制系统设计: 振动台的控制系统一般由控制器和传感器等组成。控制器负 责调节振动台的振动特性,传感器负责感知振动台和被试体的振动状态。合理选择和设计这些装置对于振动台的控制精度和稳定性至关重要。 3. 结构设计: 振动台的结构设计需要考虑振动台的载荷条件和材料选择等因素。振动台的结构应具备足够的刚度和强度,以承受工作载荷和外界振动引起的应力。材料的选择应考虑其阻尼性能和抗振性能等因素。 三、振动台的应用研究

1. 工程领域中的应用: 振动台在工程领域中被广泛用于模拟结构的振动响应和 工作环境下的振动载荷。通过在振动台上进行振动试验,可以评估结构的稳定性和安全性,优化结构设计并验证结构的可靠性。 2. 地震学研究中的应用: 振动台在地震学研究中扮演着重要角色。地震模拟试 验是研究地震波作用下结构响应的重要手段之一。通过模拟地震波的载荷和振动台的运动,可以研究结构的抗震性能,提出抗震设计的建议。 3. 材料力学研究中的应用: 振动台在材料力学研究中也有广泛应用。通过在振 动台上进行材料的动载荷试验,可以研究材料在不同振动频率下的特性和疲劳寿命等问题。这对于材料选择和工程设计具有重要意义。 综上所述,振动台作为一种重要的实验设备,其设计和应用研究具有重要意义。振动台的设计要点包括动力系统设计、控制系统设计和结构设计等方面。在工程、地震学和材料力学等领域中有着广泛的应用,为工程设计和科学研究提供了有力的支持。

数字化振动台激振系统建模与仿真研究

数字化振动台激振系统建模与仿真研究 背景介绍 振动试验是工程领域中非常重要的一项试验手段。在机械、电子、航空、航天 等领域中都有广泛的应用。传统的振动试验需要使用机械手段进行激振,往往产生噪音和振动不均匀等负面影响,而数字化振动台则克服了这些缺点。数字化振动台是一种能够通过电子手段进行激振的试验台,它采用电磁激振器或电动机来控制振动。数字化振动台还可以进行高精度控制和自适应控制,提高试验效率和精度,因此在振动试验领域得到了广泛应用。 数字化振动台激振系统建模 在数字化振动台激振系统中,电磁激振器或电动机通过控制系统进行激振。因此,需要对数字化振动台激振系统进行建模。数字化振动台激振系统包括四个主要部分:电动机或电磁激振器、负载、控制器和传感器。 电动机或电磁激振器 电动机或电磁激振器作为数字化振动台中最重要的组件之一,其运行状态会直 接影响到整个系统的激振效果。因此,需要对电动机或电磁激振器进行建模。在建模时,需要考虑电动机或电磁激振器的物理特性,如转子惯量、转子阻尼、电流控制等因素。可以使用传统的二阶系统或复杂的广义传递函数来描述电动机或电磁激振器的动态行为。在建模后,可以将电动机或电磁激振器控制系统与数模转换器相连,形成一个完整的激振系统。 负载 负载是数字化振动台激振系统中的一个重要组成部分,其物理特性会影响整个 系统的振动效果。负载的物理特性包括质量、刚度和阻尼等因素。要对负载进行建模,可以使用弹簧-质点振动系统或多自由度系统等模型。在建模时,需要考虑不 同负载对电动机或电磁激振器的响应影响,并且在模拟时通过调节负载的特性来控制振幅和频率等参数。 控制器 数字化振动台激振系统中的控制器用来监控和调整整个系统的运行状态,以实 现振幅、频率和相位等参数的精确控制。在建模时,需要考虑控制器的物理特性和控制算法等因素。控制器通常包括闭环反馈系统、PID控制器、传感器等组成部分。

「RC框架结构模型振动台试验设计」

「RC框架结构模型振动台试验设计」 1.引言 -简述RC框架结构的重要性和在实际工程中的应用。 -介绍振动台试验的目的和意义。 2.试验目标 -确定本次试验的主要目标,例如模拟真实地震加载下RC框架结构的动力响应。 -列出需要测试的参数,如位移、加速度、应变等。 3.试验模型 -选择适合的RC框架结构模型进行试验,并介绍其主要设计参数。 -解释试验模型设计的理论基础和原则。 -确定试验模型的尺寸和比例,并解释其合理性。 4.试验装置 -介绍振动台的基本结构和工作原理,并解释其在试验中的作用。 -描述试验台的特点和性能,如最大负载能力、频率范围和控制精度等。 5.试验方案 -制定具体的试验方案,包括振动频率、振幅和持续时间等。 -解释试验方案设计的理论基础和原则。

-确定试验中的控制参数,如反馈控制加速度、位移或应力等。 6.试验参数监测 -介绍试验中需要监测和记录的主要参数,并解释其重要性。 -描述监测设备的类型和工作原理,如加速度计、位移传感器和应变计等。 7.数据处理与分析 -说明采集到的试验数据的处理方法,如数据滤波、去噪和修正等。 -解释试验数据分析的基本原则和方法,如频谱分析、模态分析和响应谱分析等。 8.结果与讨论 -展示试验结果以图表和数据形式,并进行定性和定量分析。 -对试验结果进行讨论,分析可能存在的问题和潜在的影响因素。 -提出改进措施和建议,以进一步完善试验设计和研究方法。 9.结论 -总结试验设计和试验结果,回顾试验目标是否实现。 -强调本次试验的意义和贡献,并展望未来的研究方向。 -引用相关的文献和资料,以支持试验设计和研究工作。 以上是一个关于RC框架结构模型振动台试验设计的大致框架,可以根据具体情况进行扩展和修改。试验设计的关键是确保试验模型的设计合理、试验方案的合理性和可操作性,并在数据处理和分析中保证准确性和

机械振动实验报告

机械振动实验报告 机械振动实验报告 引言: 机械振动是物体围绕平衡位置做周期性的往复运动。振动现象广泛存在于自然 界和人类生活中,对于了解物体的动态特性和掌握工程实践中的振动控制具有 重要意义。本实验旨在通过对机械振动的实验研究,探究振动的基本特性和影 响因素。 一、实验目的 本实验的主要目的是: 1. 了解机械振动的基本概念和特性; 2. 掌握振动系统的参数测量和分析方法; 3. 研究振动系统的自由振动和受迫振动。 二、实验装置和原理 本实验使用了一台简单的机械振动装置,该装置由弹簧、质量块和振动台组成。通过改变质量块的位置和振动台的振幅,可以调节振动系统的参数。实验原理 基于振动的力学模型,包括弹簧的胡克定律、质量块的运动方程和振动台的驱 动力。 三、实验步骤和结果 1. 自由振动实验 首先,将质量块固定在振动台上,并将振动台拉到一侧,使其产生初位移。然后,释放振动台,观察振动的周期、频率和振幅。通过实验测量和计算,得到 自由振动的周期和频率随振幅的变化关系。

2. 受迫振动实验 在受迫振动实验中,我们通过改变振动台的驱动频率来激励振动系统。首先, 将振动台连接到一个电动机,调节电动机的转速,改变驱动频率。然后,测量 振动台的振幅和相位差,以及电动机的转速和驱动频率之间的关系。 3. 参数测量和分析 在实验过程中,我们还测量了弹簧的劲度系数、质量块的质量和振动台的质量。通过这些参数的测量和分析,我们可以计算出振动系统的固有频率、阻尼比和 共振频率。 四、实验结果分析 根据实验结果,我们可以得出以下结论: 1. 自由振动的周期和频率与振幅呈正相关关系,即振幅越大,周期和频率越大。 2. 受迫振动的振幅和相位差与驱动频率之间存在一定的关系,即在共振频率附近,振幅最大,相位差为零。 3. 振动系统的固有频率、阻尼比和共振频率与系统参数有关,可以通过参数测 量和分析得到。 五、实验结论 通过本次机械振动实验,我们深入了解了振动的基本概念和特性。实验结果表明,振动的周期、频率、振幅和相位差与系统参数和外界驱动力密切相关。掌 握振动系统的参数测量和分析方法,对于工程实践中的振动控制具有重要意义。 六、实验总结 机械振动是一种普遍存在的物理现象,对于了解物体的动态特性和掌握工程实 践中的振动控制具有重要意义。本次实验通过对机械振动的实验研究,我们深

模拟地震振动台模型实用设计方法

模拟地震振动台模型实用设计方法 [关键词]:地震,振动台,模型,设计,实用 [背景介绍]地震是一种常见的自然灾害,具有破坏性强、预测困难等特点。在地震研究中,振动台模型是一种非常重要的工具,可用于模拟地震动和结构在地震作用下的反应。通过振动台模型实验,可以深入了解地震动的特征和结构在地震作用下的行为,为地震工程和防震减灾提供重要依据。 [设计流程]模拟地震振动台模型的设计流程包括以下几个环节: 选题:根据研究目的和需求,选择合适的振动台模型比例尺和相似条件,确定模型的设计方案。 设计:根据选定的设计方案,利用计算机辅助设计软件进行模型设计,包括结构形式、材料选择、参数设置等方面。 制作:按照设计要求,选择合适的材料和工艺进行模型制作。制作过程中需要注意保证模型的精度和质量。 仿真:利用有限元分析软件对模型进行仿真分析,以验证设计的合理性和有效性。根据仿真结果,对模型进行优化和改进。

实验:进行振动台实验,模拟不同强度和频率的地震动,以测试模型的可靠性和稳定性。根据实验结果,对模型进行进一步优化和改进。[技术细节]在设计过程中,需要考虑以下技术细节: 模型材料:选择具有相似力学性能的材料,如有机玻璃、铝合金等,以保持与实际结构的一致性。 参数选择:根据地震动的特征和结构特点,选择合适的参数如阻尼比、刚度等,以保证模型的准确性。 仿真结果:利用有限元分析软件进行仿真分析时,需要确保仿真结果的真实性和可靠性,以便为实验提供准确的预测。 [实验结果]通过振动台实验,我们成功地模拟了不同强度和频率的地震动,并测试了模型的可靠性和稳定性。实验结果表明,该振动台模型具有较好的相似性和稳定性,能够为地震研究提供有效的实验平台。实验结果也验证了该模型的准确性和可靠性,为其在实际工程中的应用提供了有力支持。 [结论与总结]本文通过介绍模拟地震振动台模型的设计流程、技术细节和实验结果,展示了振动台模型在地震研究中的重要性和应用价值。通过振动台模型实验,可以深入了解地震动的特征和结构在地震作用

振动台试验(终极版)

振动台试验(终极版) 一、前言 模拟地震振动台可以很好地再现地震过程和进行人工地震波的试验,它是在试验室中研究结构地震反应和破坏机理的最直接方法,这种设备还可用于研究结构动力特性、设备抗震性能以及检验结构抗震措施等内容。另外它在原子能反应堆、海洋结构工程、水工结构、桥梁工程等方面也都发挥了重要的作用,而且其应用的领域仍在不断地扩大。模拟地震振动台试验方法是目前抗震研究中的重要手段之一。 20世纪70年代以来,为进行结构的地震模拟试验,国内外先后建立起了一些大型的模拟地震振动台。模拟地震振动台与先进的测试仪器及数据采集分析系统配合,使结构动力试验的水平得到了很大的发展与提高,并极大地促进了结构抗震研究的发展。 二、常用振动台及特点 振动台可产生交变的位移,其频率与振幅均可在一定范围内调节。振动台是传递运动的激振设备。振动台一般包括振动台台体、监控系统和辅助设备等。常见的振动台分为三类,每类特点如下: 1、机械式振动台。所使用的频率范围为1~100Hz,最大振幅±20mm,最大推力100kN,价格比较便宜,振动波形为正弦,操作程序简单。 2、电磁式振动台。使用的频率范围较宽,从直流到近10000Hz,最大振幅±50mm,最大推 力200kN,几乎能对全部功能进行高精度控制,振动波形为正弦、三角、矩形、随机,只有极低的失真和噪声,尺寸相对较大。 3、电液式振动台。使用的频率范围为直流到近2000Hz,最大振幅±500mm,最大推力 6000kN,振动波形为正弦、三角、矩形、随机,可做大冲程试验,与输出力(功率)相比,尺寸相对较小。 4、电动式振动台。是目前使用最广泛的一种振动设备。它的频率范围宽,小型振动台频率

国内外振动台与振动试验的研究现状

国内外振动台与振动试验的研究现状 1.国内外振动台与振动试验的研究现状 1.1国内外振动台研究现状 一、各类振动台的优缺点 用于振动试验的振动台系统从其激振方式上可分为三类:机械式振动台、电液式振动台和电动式振动台。从振动台的激振方向,即工作台面的运动轨迹来分,可分为单向(单自由度)和多向(多自由度)振动台系统。从振动台的功能来分,可分为单一的正弦振动试验台和可以完成正弦、随机、正弦加随机等振动试验和冲击试验的振动台系统。 1.机械式振动台 机械式振动台可分为不平衡重块式和凸轮式两类。不平衡重块式是以不平衡重块旋转时产生的离心力来激振振动台台面,激振力与不平衡力矩和转速的平方成正比。这种振动台可以产生正弦振动,其结构简单,成本低、但只能在约50Hz~100Hz的频率范围工作,最大位移为6mm峰一峰值,最大加速度约10g,不能进行随机振动。 凸轮式振动台运动部分的位移取决于凸轮的偏心量和曲轴的臂长,激振力随运动部分的质量而变化。这种振动台在低领域内,激振力大时,可以实现很大的位移(如100mm)。但这种振动台工作频率仅限于低频,上限额率为20Hz左右。最大加速度为3g左右,加速度波形失真很大。 对于所应用的机械式振动试验台具有几个共同的优点:结构简单、容易安装、造价较低、运用及维修简单可以、可以进行较长时间的试验。但也有共同的缺点:试验范围小、波形失真度大、不能采用反馈控制、很难实现随机振动及几个机械式振动台同步运行。 2.电液式振动台 电液式振动台的工作方式是用小的电动振动台驱动可控制的伺服阀,通过油压使传动装置产生振动。在实际应用中主要有力马达滑阀式电液振动台和喷嘴一挡板式电液振动台。这类振动台的主要优点是:能产生很大的激振力和位移(如激振力可以达104N,位移可达2.5m)、

多跨振动台试验方案0830

4.2非通航孔桥的抗震性能试验研究 4.2.1试验目的 1)验证隔震技术的有效性和可靠性。 2)不同支座形式的隔震效果,为支座类型的选择提供参考。 3)为有限元分析结果的可靠性进行验证。 4.2.2试验内容 1)不同隔震支座类型 由于铅芯橡胶支座、高阻尼橡胶支座和摩擦摆隔震支座在竖向能够承受竖向力、能抵抗地震作用时的负反力,在水平方向可以分散地震惯性力,并且具有较好的耗能效果,通过合理设计均具有较好的复位能力,三种支座均符合港珠澳大桥对抗震性能的要求。采用哪种支座,隔震桥梁才能达到较好的隔震效果,本试验针对高阻尼橡胶支座、铅芯橡胶支座和摩擦摆隔震支座三种支座类型隔震桥梁在地震作用下的动力性能进行研究,分析不同隔震支座的隔震效果。为桥梁隔震支座的选择提供参考。 2)功能可变支座的功能转换 在垂直桥向,因为桥墩以及基础的刚度较大,为了避免桥梁上的通讯管线,伸缩缝及其他必要管线的损伤,一般采用固定支座方式。虽然在风荷载以及中小地震作用下,垂直桥向的桥墩和基础具有足够的承载力,但在罕遇地震作用下水平作用力也大,有可能会导致桥墩或者基础的损伤。本桥采用的隔震支座在风荷载以及中小地震作用下为固定,罕遇地震作用可转变为减隔震支座的可变支座,即功能可变支座。我们将通过振动台试验来验证横桥向限位装置在大震下是否能满足功能转换的要求。 3)桥墩高差较大对隔震桥梁动力性能的影响 最高桥墩和最低桥墩之差与桥墩高度比例大于20%的为高差大的,小于20%的为高差不大或者没有高差的桥。在本项目中,与斜拉桥连接的高架桥的桥墩非常高,且路面高度变化剧烈,试验中取桥墩高差较大的6跨连续高架桥作为研究对象,P1桥墩的高度为34.6,而P7桥墩达到50.6m,桥墩高差的参数αPh 很大,不能忽略桥墩高差对隔震桥梁动力性能的影响,为了能够更加直观真实的

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