埋地管道-场地地震反应振动台试验研究的场地响应

基于多子台台阵系统,北京工业大学于近期开展了多点地震动输入、不同场地条件下埋地管道振动台试验。试验中连续体模型箱固定于3个振动台台面上,相邻台面上的箱体能在水平双方向(纵向、横向)相对运动;3个振动台相互独立,通过分别对3个振动台输入各自的加速度记录实现了多点地震动输入。本文针对其中的横向水平地震激励作用下的场地响应进行研究,分析了一致和非一致地震作用下有无埋地管线时的场地地震响应规律。试验结果表明,非一致激励作用将增大场地土体的相对位移,致使相邻地震动输入点间场地土体受到剪切作用;随着输入地震动强度的增加,场地土体的一阶固有频率持续降低,阻尼比不断增大;非自由场的阻尼比、一阶固有频率等参数略大于自由场。

谱矩阵试验条件制定方法

随着多振动台激励系统和多自由度控制系统设备能力的发展,六自由度随机振动试验方法已被纳入美军标。本文专注于研究多自由度试验系统输入条件的确定,指出两个自由度之间振动的相干度是非常重要的参数,相干为零的独立基础激励未必反映最严重工况,提出了一个广义的六自由度振动条件的制定方法。利用滑动平均将实测信号分解成平稳载波和时变调制波,然后多个载波信号被整合成一个时间序列,通过时平均得到归一化的六自由度参考谱矩阵。虚拟仿真试验结果证明了方法的保真度。

基于外场数据的谱矩阵条件制定方法对比研究

本文阐述了谱矩阵的显式分层表达和多维随机振动频域疲劳分析方法,要研究了谱矩阵中的互谱对疲劳寿命预示的影响。基于一个受控的物理试验的实测数据,分别采用相平均统计、时平均统计和互谱置零方法来制定随机激励载荷谱矩阵条件,以此来计算同一机械组件的应力响应,按频域法估计其疲劳寿命,并与实测响应估计的疲劳寿命进行对比。研究结果表明,不同的方法给出的寿命预估值有明显差异,体现了谱矩阵条件制定时互谱保真的重要性。