振动台模型试验若干问题74页PPT

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。

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，小型振动台频率范围为0~10kHz，大型振动台频率范围为0~2kHz，动态范围宽，易于实现自动或手动控制；加速度波形良好，适合产生随机波；可得到很大的加速度。

原理：是根据电磁感应原理设置的，当通电导体处的恒定磁场中将受到力的作用，半导体中通以交变电流时将产生振动。

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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021 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。