[發明專利]一種提供地震傾覆振動荷載的振動臺模型試驗裝置

有效

• 申請號: 201710030296.5
• 申請日: 2017-01-17
• 公開（公告）號: CN106895948B
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發明（設計）人: 馮世進;鄭冠雨;沈陽;匡志平
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G01M7/02
• 分類號: G01M7/02
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 張磊

本發明涉及一種提供地震傾覆振動荷載的振動臺模型試驗裝置。由底座、作動器固定支架、作動器、振動臺臺面、振動臺鉸鏈支座、作動器卡口裝置、扭轉傳遞裝置卡口裝置、扭扭轉傳遞裝置伸縮桿、作動器傳力桿、作動器加速度傳感器、振動臺鉸鏈上、下卡口和振動臺鉸鏈旋轉軸組成。振動臺鉸鏈支座和作動器支架分別焊在底座上，作動器與傳力桿連接，振動臺鉸鏈上、下卡口由振動臺鉸鏈旋轉軸鉸接，扭轉傳遞裝置伸縮桿和傳力桿由卡口裝置固定螺栓鉸接的作動器卡口裝置和扭轉傳遞裝置卡口裝置分別牢固固定。本發明需要將試驗對象固定在振動臺臺面上，作動器輸出激振，通過裝置的協同作用測量試驗對象在不同地震傾覆作用下的結構響應、力學特性和破壞形式。

技術領域

本發明屬結構工程和地震工程技術領域，具體涉及一種提供地震傾覆振動荷載的振動臺模型試驗裝置。

背景技術

地震下在近斷層區域的建筑結構將會出現大量破壞，目前國內外災后重建過程中于近斷層地區修建的基礎隔震結構明顯增多，且建筑高度日益增加。斷層地震動中包含動態長周期脈沖，近斷層區結構的最大地震反應明顯大于遠場地震作用下的地震反應，因此，隔震結構在近斷層地震下的抗傾覆問題值得關注。此外在研究港口海堤構筑物時，海浪荷載對這類構筑物產生傾覆式的周期荷載，地震引起的海嘯會對這類構筑物產生嚴重的破壞傾覆作用，因此港口堤壩類構筑物在波浪、海嘯作用下的抗傾覆問題值得研究。目前尚不能用理論解釋或數值方法來精確模擬這兩種現象，理論分析與數值方法往往需要大量的條件假設，為解決以上兩類方法的局限性，需要進行試驗研究，而目前研究這一機理地試驗裝置地研制尚不充分，亟需提出一種提供地震傾覆振動荷載的振動臺模型試驗裝置。基于能夠模擬地震振動地振動臺試驗平臺，通過設計能夠提供傾覆振動荷載的試驗裝置，可以使這方面研究順利進行。

發明內容

本發明的目的在于提出一種提供地震傾覆振動荷載的振動臺模型試驗裝置。

本發明提出的提供地震傾覆振動荷載的振動臺模型試驗裝置，由固定系統、作動器系統和振動臺臺面系統組成，其中：

固定系統由底座1、作動器固定支架2、振動臺鉸鏈支座5和振動臺鉸鏈下卡口16組成，所述振動臺鉸鏈下卡口16為4個，振動臺鉸鏈支座5焊接于底座1上方，作動器固定支架2焊接于底座1側面，每個振動臺鉸鏈下卡口16固定于振動臺鉸鏈支座5上；

作動器系統由作動器3、作動器卡口裝置6、作動器傳力桿13和作動器加速度傳感器14組成，作動器加速度傳感器14連接在作動器3低端，作動器傳力桿13從作動器3中伸出，作動器傳力桿13一端與作動器卡口裝置6固定，另一端插入作動器3中，且能在作動器3內來回移動，作動器3焊接于作動器固定支架2下方；

振動臺臺面系統由振動臺臺面4、扭轉傳遞裝置卡口裝置7、卡口裝置固定螺栓8、扭轉傳遞裝置固定支座9、扭轉傳遞裝置伸縮桿10、振動臺鉸鏈上卡口15和振動臺鉸鏈旋轉軸17組成，所述振動臺鉸鏈上卡口15和振動臺鉸鏈旋轉軸17各為4個，結構模型通過振動臺臺面固定螺栓12與振動臺臺面4固定連接，振動臺鉸鏈上卡口15焊接在振動臺臺面4底部，扭轉傳遞裝置固定支座9焊接于振動臺臺面4側面，扭轉傳遞裝置伸縮桿10一端與扭轉傳遞裝置卡口裝置7固定，另一端插入扭轉傳遞裝置固定支座9內，且能在扭轉傳遞裝置固定支座9內來回移動；振動臺鉸鏈上卡口15和振動臺鉸鏈下卡口16通過振動臺鉸鏈旋轉軸17連接，扭轉傳遞裝置卡口裝置7和作動器卡口裝置6通過卡口裝置固定螺栓8連接。

本發明中，振動臺鉸鏈上卡口15和振動臺鉸鏈下卡口16通過振動臺鉸鏈旋轉軸17形成鉸接連接，扭轉傳遞裝置卡口裝置7與作動器系統的作動器卡口裝置6通過卡口裝置固定螺栓8形成鉸接連接，使振動臺臺面系統、固定系統和作動器系統形成一個整體，并通過作動器傳力桿13的主動伸縮，扭轉傳遞裝置伸縮桿10的被動伸縮，振動臺鉸鏈上卡口15和振動臺鉸鏈下卡口16之間以及扭轉傳遞裝置卡口裝置7和作動器卡口裝置6的轉動，使振動臺臺面4產生傾覆運動。