组装式单自由度地震模拟振动台的创新技术研究

首先阐述了东南大学4 m×6 m组装式单自由度地震模拟振动台系统的组成、性能参数以及创新技术的运用;接着深入地论述了如何正确运用台面拼装技术、合理利用现有的基础和导轨,以及现有控制系统的改造和控制方法的选择;最后通过实际的台面背景噪声试验以及波形失真试验,验证了这些创新技术的突出优点。组装系统节约了60%的建设成本;300 kN的最大载重量以及超出93%的信噪比证明,运用创新技术还极大地发挥了组装系统的动态性能。

大型三向六自由度地震模拟振动台

大型三向六自由度地震模拟振动台韩俊伟１）李玉亭２）胡宝生２）１）中国哈尔滨１５０００１哈尔滨工业大学２）中国哈尔滨１５００８０国家地震局工程力学研究所主题词地震模拟振动台我国地震模拟振动台（振动台）的研制始于７０年代后期．当时由一机部抗震办、建设部、...

组装式地震模拟振动台系统的创新技术探究

详细论述了组装式地震模拟振动台系统中导轨的设计、台面拼装技术、控制系统的改造和控制方法的选择等创新技术。通过实际的台面背景噪声试验以及波形失真试验,验证了这些创新技术的突出优点。该组装系统中创新技术的运用不仅节约了60%的建设成本,同时极大发挥了系统的动态性能。

大型三向六自由度地震模拟振动台钢结构平台的动力性能分析

以苏州科技大学三向六自由度地震模拟振动台钢结构平台为研究对象,选择4种最不利荷载工况,采用ABAQUS有限元分析软件,对振动台钢平台最大加速度、最大速度和最大位移的性能曲线进行模拟分析,并将模拟结果和厂家提供的测试值进行比较.分析表明,模拟结果和测试结果较为相近,表明苏州科技大学三向六自由度地震模拟振动台平台最大性能符合使用要求,同时也验证了该钢结构平台设计的合理性.

电液伺服三向六自由度地震模拟振动台研制

采用4-2-1构型研制的电液伺服六自由度地震模拟振动台,台面尺寸设计为2.5*2.5米,承载能力为5吨。采用三参量控制方式开发控制系统和控制软件,实现了振动台的位移、速度、加速度控制。对建成后的地震模拟振动台进行了各项性能指标测试,结果表明该振动台能够实现高精度再现随机波(地震波)的位移、速度和加速度波形功能,各项技术指标都达到甚至超过设计指标。为结构和构件试验研究提供了重要的手段,也为今后的振动台建造提供了借鉴基础。

简易单自由度振动台设计

目的提出简易单自由度振动台的具体设计方案和结构动力学方面的两类设计方案,解决地震试验模拟设备较为匮乏问题.方法采用电力机械式的运动形式,设计一款沿水平方向随机振动的振动平台,试验时通过把等效参数转化的模型固定于台面,运用拉线位移计、拉线速度计、拉线加速度计记录相关数据,高清摄像机记录每个时间段内振动时的振幅.结果检测建筑结构模型的薄弱环节,获得优化设计方案;运用动力学进行推导分析,得出相应的结构振动反应;动位移与相同静力情况下位移的比值,确定该结构的反应比.结论简易单自由度振动台造价低廉、结构可靠,可以满足水平广义单自由度柔性结构体系和刚性结构体系的地震模拟试验.

试件特性对地震模拟振动台控制性能影响研究(Ⅱ)——对地震记录再现精度的影响及实时补偿

常规振动台系统共振频率为20 Hz,而试验试件1阶频率最大为8 Hz,在进行地震模拟振动台控制系统设计时将试件视为刚性体,二者存在较大差异.因此,振动控制系统控制频带窄、稳定性差,降低了地震记录再现精度.本文通过系统建模分析了试件质量、频率、阻尼等因素对振动台控制性能的影响.结果表明:试件各阶频率周围频带的输入波再现精度很低,出现不同程度的放大与削弱,最大可达3倍.针对这一问题设计了实时反力补偿算法以修正试件与台面相互作用对控制系统性能的影响,在保证系统稳定性的前提下提高了地震记录的再现精度.

大型模拟地震振动台主要参数的确定及技术经济分析

简述了大型模拟地震振动台主要参数的选定原则，并介绍了其组成部分的技术经济分析．

大型模拟地震振动台液压部件参数的计算

本文简述了在大型模拟地震振动台主要性能参数的选定之后,怎样计算出关键液压部件的参数和容量。

土-结构相互作用下单层柱面网壳振动台试验及数值分析

基于设计长度×宽度×高度为7.7 m×3.2 m×1.2 m的模型箱,以长度×跨度为1.8 m×1.8 m的单层柱面网壳为研究对象,设计实现土-独立基础-单层柱面网壳结构振动台试验,研究不同地震波输入下土-独立基础-单层柱面网壳结构体系地震响应的规律,同时采用整体有限元法建立振动台试验的有限元模型,与试验结果进行对比分析。研究结果表明:考虑土-结构相互作用时,土-独立基础-单层柱面网壳结构体系的试验结果与模拟结果变化规律基本一致,土-结构相互作用下基础底部的加速度峰值响应较自由场加速度峰值响应增大;土体与基础之间滑移和提离现象及模型箱的刚度是影响试验结果与模拟结果差距的主要因素,尤其是随着振动次数增多,土体与基础之间的非线性接触更加显著;地震波频谱特性是影响土-独立基础-单层柱面网壳结构体系地震响应的重要因素,在试验设计时应当尽量避开结构体系与地震波主频一致而发生共振现象,否则造成试验结果失真。

地震模拟震动台静不定控制策略及瞬态力补偿控制的研究

本文针对六自由度地震模拟台激振器对称分布形式的特点 ,提出了自由度独立控制的思想 ,简化了振动台控制系统的复杂性 ;对于由于载荷的偏心引起的瞬态力提出了补偿方法 。

单层柱面网壳结构地震模拟振动台试验研究

本文通过对一单层柱面网壳缩尺模型进行小幅值正弦波扫频和不同强度的地震模拟振动台试验,系统研究了单层网壳结构自振特性、弹性及弹塑性抗震性能,观察其塑性发展过程和破坏特征,并采用ANSYS软件对试验结果进行了进一步的分析和验证。研究表明,网壳结构频谱密集,地震响应复杂,水平与竖向位移响应同一量级;强震作用下仍具有良好的抗震性能和较大的安全储备;破坏前经历较充分的塑性发展过程,破坏的真正原因是结构塑性发展和位形变化的交互作用;同时,试验数据与ANSYS的理论计算结果吻和较好,说明采用数值模拟方法对网壳这类复杂结构进行破坏机理的研究具有重要意义。

静动力弹塑性分析的杆系离散单元计算理论研究

杆系离散单元法的现有研究成果均假定接触本构模型的切向弹簧仅用于描述剪力引起的纯剪切变形,这与弯曲梁理论下剪力引起的变形情况不相符。该文针对该问题重新定义了切向弹簧,并根据能量等效原理系统推导了不考虑或考虑剪切变形工况接触本构模型的切向接触刚度系数计算公式。在此基础上,提出了杆系离散单元精细塑性铰法以描述结构的塑性开展问题,推导了颗粒间的弹塑性接触本构模型。采用自编程序对两个大型网壳结构分别进行了静、动力弹塑性行为分析,验证了接触本构模型正确性和精细塑性铰法的适用性。该文将杆系离散单元法的基本计算理论系统化,并补充了杆系离散单元法的弹塑性计算理论,为结构静、动力分析提供了新思路。

近断层强震作用结构动力可靠度分析

近断层脉冲型地震动峰值参数在不同方位上差异明显,其最强脉冲能量所对应方位上的地震动时程对结构的破坏远高于普通的地震动记录。为此,分别利用蒙特卡罗模拟和子集模拟方法研究了单自由度系统和多高层框架结构在最强脉冲能量地震动输入作用下的动力可靠度,分析了随机脉冲模型参数的变异性对不同周期结构动力可靠度的影响。研究表明:脉冲周期、峰值地面速度和脉冲波数量对结构的可靠度影响较大,在动力可靠度和基于性能抗震设计等概率分析时需考虑其变异性。而随机脉冲地震动模型其他参数对结构的动力可靠度影响较小,可取均值,不考虑其变异性。对框架结构的动力可靠度分析表明,引起框架结构发生破坏的主要因素为低频脉冲的作用,而高频成分的影响较小。