[發(fā)明專利]一種裝配式水平雙向振動(dòng)臺(tái)臺(tái)面擴(kuò)展裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010558575.0
• 申請(qǐng)日: 2020-06-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112393868A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-02-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳再現(xiàn);田石柱;楊續(xù)波;劉嘉偉;孫棋斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）;蘇州科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01M7/06
• 分類號(hào): G01M7/06
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明涉及一種裝配式水平雙向振動(dòng)臺(tái)臺(tái)面擴(kuò)展裝置，由原振動(dòng)臺(tái)、基本支撐單元、若干擴(kuò)展支撐單元、支撐連接單元、以及若干組裝臺(tái)面板組成?；局螁卧c原振動(dòng)臺(tái)臺(tái)面螺栓連接；支撐連接單元作為橋梁，實(shí)現(xiàn)基本支撐單元與擴(kuò)展支承單元，以及擴(kuò)展支承單元之間的水平連接，從而實(shí)現(xiàn)原振動(dòng)臺(tái)臺(tái)面的擴(kuò)展。組裝臺(tái)面板可根據(jù)試驗(yàn)?zāi)Ｐ妥杂煞胖迷诨局螁卧U(kuò)展支承單元之上，不必滿臺(tái)面布置，拼裝靈活，在最小增大臺(tái)面重量的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)臺(tái)面擴(kuò)展，具有很好的經(jīng)濟(jì)性和適用性。此外，試驗(yàn)?zāi)Ｐ椭亓看蟛糠纸?jīng)原振動(dòng)臺(tái)范圍以外部分傳遞至地面，可有效減少了原振動(dòng)臺(tái)臺(tái)面處受荷，從而實(shí)現(xiàn)振動(dòng)臺(tái)整體承載力的提高，為更大尺寸模型振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)創(chuàng)造了條件。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于結(jié)構(gòu)試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種裝配式水平雙向地震模擬振動(dòng)臺(tái)的臺(tái)面擴(kuò)展裝置。

技術(shù)背景

地震模擬振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)可以直接輸入地震動(dòng)記錄，推動(dòng)臺(tái)面模擬地震過(guò)程，是一種最直接反應(yīng)結(jié)構(gòu)動(dòng)力性能的抗震試驗(yàn)方法。然而，目前，振動(dòng)臺(tái)臺(tái)面尺寸和豎向承載能力，是限制振動(dòng)臺(tái)能力的兩個(gè)主要性能指標(biāo)。

針對(duì)上述問(wèn)題，福州大學(xué)黃福云團(tuán)隊(duì)提出了一種振動(dòng)臺(tái)支撐模型配重裝置（201410776156.9），特點(diǎn)是在地震模擬振動(dòng)臺(tái)外設(shè)置有配重框架，通過(guò)其補(bǔ)償縮尺模型所需的質(zhì)量，從而減少由于在模型上補(bǔ)充質(zhì)量而造成對(duì)振動(dòng)臺(tái)臺(tái)面承載力的影響，一定程度上補(bǔ)償了臺(tái)面的豎向承載能力。然而，由于在振動(dòng)臺(tái)一側(cè)設(shè)有配重組，故該改進(jìn)裝置只能實(shí)現(xiàn)單向振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)的質(zhì)量的補(bǔ)充，且很難消除模型與配重裝置之間的耦合沖擊效應(yīng)。此外，該專利也未能考慮臺(tái)面尺寸的擴(kuò)展。

吉林建筑工程學(xué)院董世貴等人提出了一種水平雙向振動(dòng)臺(tái)綜合系統(tǒng)（200910066560.6），該系統(tǒng)通過(guò)合理設(shè)置支承機(jī)構(gòu)，有效拓展了試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷募雍煽臻g和位移能力，但該設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、各機(jī)構(gòu)間連接精度要求高，且在雙向水平振動(dòng)時(shí)存在作用力偏心問(wèn)題。

此外，近年來(lái)國(guó)內(nèi)外建設(shè)了大量振動(dòng)臺(tái)臺(tái)陣系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)大跨度結(jié)構(gòu)模型（尤其是橋梁結(jié)構(gòu)模型）振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)的要求。然而，臺(tái)陣系統(tǒng)振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)由于要實(shí)現(xiàn)多個(gè)臺(tái)面的協(xié)同控制，使得實(shí)驗(yàn)控制技術(shù)要求高、試驗(yàn)過(guò)程異常復(fù)雜，因此臺(tái)陣試驗(yàn)尚未得到普及應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有地震模擬振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)的臺(tái)面尺寸和豎向承載能力問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種裝配式水平雙向振動(dòng)臺(tái)臺(tái)面擴(kuò)展裝置，該裝置由原振動(dòng)臺(tái)、基本支撐單元、若干擴(kuò)展支撐單元、支撐連接單元、以及若干組裝臺(tái)面板組成。所述基本支撐單元與原振動(dòng)臺(tái)臺(tái)面螺栓連接，并通過(guò)支撐連接單元與擴(kuò)展支承單元之間，以及擴(kuò)展支承單元之間水平連接，從而可實(shí)現(xiàn)原振動(dòng)臺(tái)臺(tái)面的擴(kuò)展。所述組裝臺(tái)面板可根據(jù)試驗(yàn)?zāi)Ｐ妥杂煞胖迷诨局螁卧?、擴(kuò)展支承單元之上，不必滿臺(tái)面布置，從而在最小增大臺(tái)面重量的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)臺(tái)面擴(kuò)展。此外，試驗(yàn)?zāi)Ｐ妥灾卮蟛糠纸?jīng)原振動(dòng)臺(tái)范圍以外部分?jǐn)U展臺(tái)面?zhèn)鬟f至地面，有效減少了原振動(dòng)臺(tái)臺(tái)面處實(shí)際受荷，從而實(shí)現(xiàn)振動(dòng)臺(tái)整體豎向承載力的提高，為更大尺寸模型振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)創(chuàng)造了條件。最后，相較于臺(tái)振系統(tǒng)要求多子臺(tái)振聯(lián)合控制，本裝置在實(shí)現(xiàn)臺(tái)面擴(kuò)展的同時(shí)，并未增加控制難度，操作簡(jiǎn)單易行。

本發(fā)明所述基本支撐單元為空間球節(jié)點(diǎn)桁架結(jié)構(gòu)，上部節(jié)點(diǎn)上設(shè)置有上支托與組裝臺(tái)面板連接，周邊通過(guò)支撐連接單元與擴(kuò)展支撐單元連接，下部節(jié)點(diǎn)在原振動(dòng)臺(tái)范圍內(nèi)部分設(shè)置下支托與原振動(dòng)臺(tái)臺(tái)面連接，下部節(jié)點(diǎn)在原振動(dòng)臺(tái)范圍以外部分通過(guò)節(jié)點(diǎn)與基礎(chǔ)頂面滑動(dòng)接觸。

本發(fā)明所述擴(kuò)展支撐單元有若干個(gè)，均為空間球節(jié)點(diǎn)桁架結(jié)構(gòu)，上部節(jié)點(diǎn)上設(shè)置有上支托與組裝臺(tái)面板連接，周邊通過(guò)支撐連接單元與基本支撐單元或擴(kuò)展支撐單元連接，下部球節(jié)點(diǎn)與基礎(chǔ)頂面滑動(dòng)接觸。

所述支撐連接單元由連接上弦桿、連接下弦桿、連接腹桿及連接球節(jié)點(diǎn)組成，其中，連接上弦桿與基本支撐單元或擴(kuò)展支撐單元上球節(jié)點(diǎn)相連；連接下弦桿兩端，分別與連接球節(jié)點(diǎn)、基本支撐單元或擴(kuò)展支撐單元下球節(jié)點(diǎn)相連；連接腹桿兩端，分別與連接球節(jié)點(diǎn)、基本支撐單元或擴(kuò)展支撐單元上球節(jié)點(diǎn)相連。