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1、第22卷第6期结构工程师Vo.l22,No.62006年12月StructuralEngineersDec.2006地震模拟振动台及模型试验研究进展1,21沈德建吕西林(1.同济大学结构工程与防灾研究所,上海200092;2.河海大学土木工程学院,南京210098)提要在介绍振动台本身发展的基础上,分析了振动台试验研究内容的扩展、振动台模型试验动态相似关系研究进展、振动台试验方法的发展和振动台试验新的测量方法,提出了振动台模型试验中值得关注的一些问题。关键词振动台,模型试验,动态相似关系,试验方法ResearchAdvancesonSimulati
2、ngEarthquakeShakingTablesandModelTest1,21SHENDejianLUXilin(1.ResearchInstituteofStructuralEngineeringandDisasterReduction,TongjiUniversity,Shanghai200092,China;2.InstituteofCivilEngineering,HohaiUniversity,Nanjing210098,China)AbstractThedevelopmentofshakingtableisinducedfirsti
3、nthispaper.Theexpansionoftheresearchscopeofshakingtablesisanalyzed.Thedynamicsimilituderelationshipfromdifferentauthorsiscomparedandremarked.Thedevelopmentoftestingmethodonshakingtablesandnewmethodonanalyzingtheresultisalsopresented.Somevaluablequestionsonshakingtabletestarein
4、ducedandmaybepaidgreatattentionbyre-searchers.Keywordsshakingtable,modeltes,tdynamicsimilituderelationship,testingmethod相似关系虽然进行了一些研究,但是还未能得到1概述较好的解决。一些劲性钢筋混凝土结构、钢管混凝土结构和其他一些新型结构的动态相似关系的结构振动台模型试验是研究结构地震破坏机研究还不够深入,有些甚至才刚刚起步。理和破坏模式、评价结构整体抗震能力和衡量减振动台试验较好地体现了模型的抗震性能,震、隔震效果的重要手段和方法
5、。然而,由于振动可我们更关心的是由模型的试验结果推算的原型台本身承载能力、试验时间和经费等的限制,许多结构的抗震性能,但在这方面尚未形成非常一致时候必须做缩尺模型试验,在坝工模型和高层、超的结论,还存在一定的误差,因而精度还有待于进高层建筑中更是如此。一步的提高。本文介绍国内外振动台模型试验的一些新型结构形式,由于其超出了设计规范研究进展。的要求,往往需要通过实验对其抗震性能做合理2研究的最新进展的评估。超高层建筑和超大跨度建筑,在理论分析还不完善的情况下,试验,特别是振动台模型试2.1振动台本身的发展验,是分析其抗震能力的一种有效手段。线弹性的缩
6、尺模型相似关系已得到了较好的作为美国NEES计划的一部分,加州大学圣解决,但是许多复杂结构的相似关系、非线性动态地亚哥分校(UCSD)于2004年安装MTS公司制基金项目:国家自然科学基金重点项目(50338040)StructuralEngineersVo.l22,No.6#56#EarthquakeandWindResistance造的北美最大的室外振动台,其平面尺寸为型,但是比例非常小的模型的材料、钢筋的相似比12.2m@7.6m,台面最大承载能力为2000,t水平较难以满足。一种采用高性能纤维增强水泥组合最大推力为680,t最大加速度为3g
7、,频率范围为0材料和水平钢筋来制造模型的方法在试验中得到[3]~20Hz。该振动台可以与其附近的土基础结应用,并通过理论和试验分析了其动态性能,构共同作用实验系统组成一个联合的系统,为足使得钢筋混凝土结构振动台模型试验变得经济简尺模型的抗震试验提供了方便。单。试验结果表明,其能很好地模拟钢筋混凝土中国建筑科学研究院于2004年安装一个台构件的抗震性能。面尺寸为6.1m@6.1m的三向六自由度MTS振台湾地震工程研究中心进行的三层带主动控[4]动台,其频率范围为0~50Hz;台面最大承载能力制支撑系统的足尺钢框架的振动台试验。结为80t。果表明,主动
8、控制系统和结构的相互作用(CSI)日本于2005年安装台面尺寸为20m@15m影响非常明显。的三向六自由度振动台。水平最大
