[發明專利]場地效應模擬器

有效

• 申請號: 202210608102.6
• 申請日: 2022-05-31
• 公開（公告）號: CN115046715B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 王濤;周中一;李吉超;王嘯霆
• 申請（專利權）人: 中國地震局工程力學研究所
• 主分類號: G01M7/02
• 分類號: G01M7/02
• 代理公司: 北京和信華成知識產權代理事務所(普通合伙) 11390
• 代理人: 申龍華

本發明公開了場地效應模擬器，包括場地效應模擬器底板，場地效應模擬器底板的對角處垂直設有反力柱，反力柱沿場地效應模擬器底板兩側連接設有反力墻，場地效應模擬器底板內側設有多個單層土箱，所述單層土箱內部設有吸波材料，單層土箱的上面邊和下面邊是滑動面板。本發明不需依賴其他反力框架；有著使用靈活，位置可隨意擺放；高度可隨意調整等特點；自帶三向六自由度伺服液壓作動器，可自主實現地震模擬試驗；水平X、Y方向的水平作動器亦可以起到阻尼作用，為模擬土層真實的邊界提供有力阻尼；本發明場地效應模擬器是一套獨立的自平衡裝置，不需依賴其他反力系統，不需依賴其他液壓系統；使用靈活；可自由拼裝，可多臺聯機使用。

技術領域

本發明涉及土動力研究技術領域，具體是指場地效應模擬器。

背景技術

本發明屬于土動力研究的模擬儀器，涉及一種可自由調節土箱層數的帶有反力系統的自平衡裝置，帶有三向六自由度的伺服液壓作動器，可真實模擬場地效應的震動儀器。本發明旨在突破傳統疊層土箱在進行土動力研究的局限性，提出一種新型的可用于模擬土動力實驗研究的新型儀器。該設備與傳統的振動臺疊層土箱相比有更加真實的邊界狀態，能更加真實的復現場地震動狀態的能力，同時不需要依賴振動臺進行地震模擬試驗。可自行復現地震波，為土動力試驗的研究提供更加優異的平臺。

鑒于以上，我們提出場地效應模擬器來解決上述問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題就是克服以上的技術缺陷，提供一種結構合理，實用性強，使用效果好的場地效應模擬器。

為解決上述技術問題，本發明提供的技術方案為：場地效應模擬器，包括場地效應模擬器底板，場地效應模擬器底板的對角處垂直設有反力柱，反力柱沿場地效應模擬器底板兩側連接設有反力墻，場地效應模擬器底板內側設有多個單層土箱，所述單層土箱外圈為八邊形結構設計，單層土箱對角端向內形成兩個側邊，每個單層土箱對角方向向內形成的側邊分別通過水平向伺服液壓作動器與反力柱連接，底層單層土箱底部通過豎向伺服液壓動作器與場地效應模擬器底板連接；所述單層土箱內部設有吸波材料，吸波材料能吸收土層傳遞至該材料的多余能量，模擬更真實的邊界條件，單層土箱的上面邊和下面邊是滑動面板，滑動面板的表面摩擦系數小，光滑度高。

進一步的，水平向伺服液壓作動器兩端設有動作器連接板，通過動作器連接板與單層土箱外壁連接。

進一步的，場地效應模擬器底板與作動器反力墻和作動器反力柱剛性連接，可為水平向伺服液壓作動器和豎向伺服液壓作動器提供反力。

進一步的，所述場地效應模擬器底板四周帶有可拆卸吊裝裝置。

進一步的，所述豎向伺服液壓動作器設置于低層單層土箱底面的四角處。

進一步的，所述水平向伺服液壓作動器、豎向伺服液壓動作器兩端均為萬向節連接座。

本發明與現有技術相比的優點在于：本發明采用液壓伺服作動器與疊層土箱相結合的方式，設計出一種可用于模擬土動力實驗研究的新型儀器，該設備與傳統的振動臺疊層土箱相比有更加真實的邊界狀態，能更加真實的復現場地震動狀態的能力，同時不需要依賴振動臺進行地震模擬試驗。可自行復現地震波，為土動力試驗的研究提供更加優異的平臺。其中可自由的增減單層土箱的層數，以達到不同土層高度的需求。相較于傳統的疊層土箱相比，該發明中每個單層土箱中的內壁安裝吸波材料，兩個方向的水平作動器亦可提供水平阻尼，可更加真實的模擬現實狀態的邊界條件。該發明自帶三向六自由度液壓伺服作動器，通過控制器進行控制，可實現土箱六自由度振動。與傳統疊層土箱相比不需要依賴振動臺來進行土動力實驗的研究，本發明可自行試驗地震模擬震動。多個場地效應模擬器可并聯使用，通過同一個控制器進行多個場地效應模擬器的控制，使得多臺聯動效果更佳同步，為多跨度大橋、地下隧道、地下沉管等復雜結構的研究提供可靠的平臺。

附圖說明

圖1：本發明實施例的結構主視圖。

圖2：本發明實施例的結構俯視圖。