地震振动台课程报告

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1、地震振动台课程报告学生姓名刘运佳指导教师学院土木工程学院专业班级土木1211班2016年3月结构抗震性能试验是结构工程研究的重要组成部分,目前实验室内常用的试验方法有拟静力试验、拟动力试验和地震模拟振动台试验。拟静力试验以较低的加载速率实现单调或周期的加载,可以最大限度地获得构件刚度、承载力、变形和耗能等信息;拟动力试验是将计算机的计算和结构试验相结合的一种试验方法,最大的优点是结构的恢复力特性不是来自数学模型,而是直接从被测结构上实时取得,但是试验的加载过程还是拟静力的;地震模拟振动台试验是真正意义上的地

2、震模拟试验,台面上可以真实地再现各种形式的地震波,结构在地震作用下的破坏机理也可以直观的被了解,是目前研究结构抗震性能最直接也是较准确的试验方法。地震模拟振动台试验因此被广泛应用于研究结构物的动力特性、设备抗震性能、检验结构抗震措施等方面,同时在原子能反应堆、海洋结构工程、水工结构、桥梁工程等领域也起着重大作用。地震模拟振动台也存在局限性,除了少数超大型地震模拟振动台可以用来做足尺试验外,绝大部分地震模拟振动台只能进行缩尺模型试验,对试验对象的动力相似条件有着严格的要求。另外地震模拟振动台投资大,其设计和建

3、造涉及到土建、机械、液压传动、电子技术和自动控制等多方面技术,所以建设既经济又具有高性能的地震模拟振动台是一项复杂的高技术工作。1.地震模拟振动台的基本原理及主要组成将试验对象放在一个足够刚性的台面上,通过动力加载设备使台面再现各种类型地震波,并使试验对象随之产生类似地震作用下的振动,这就是地震模拟振动台试验的基本原理。以目前普遍使用的电液伺服地震模拟振动台为例,系统主要由液压源系统、激振器、伺服模拟控制器、台面、计算机控制系统组成,如图1所示。其中伺服模拟控制器是以电液伺服阀为核心的模拟控制器,其性能的好

4、坏对整个系统起着决定性作用,是整个控制系统的核心部分。液压源系统主要是提供动力,包括液压泵站、蓄能器组、冷却系统等,液压泵的流量是根据地震波的最大速度值来设计的,为了节省能源,目前都是设置大容量的蓄能器组来提供作动器瞬时的巨大能量。另外为了保证油液的温度,系统设有冷却器。地震模拟振动台台面是试验的平台,台面的基本要求是要有足够的刚度,承载能力要求足够大。目前地震模拟振动台的台面采用的材质可分为三大类,钢筋混凝土结构台面、钢焊结构台面、铝合金或镁铝合金铸造结构台面。由于钢焊结构台面具有重量轻,台面弯曲频率高等

5、优点,所以大部分的地震模拟振动台都采用钢焊结构台面。2.地震模拟振动台国内外发展概况上世纪40年代首次在土木结构上利用地震模拟振动台来模拟地震作用[1],60年代以后地震模拟振动台开始广泛被建设[2]。目前世界上已经建立几百座地震模拟振动台,主要分布在日本、中国和美国,其中日本拥有的地震模拟振动台规模最大,数量最多。另外,墨西哥、加拿大、法国、英国、伊朗、南斯拉夫、前苏联、意大利、罗马尼亚、德国等国在70年代中期以后也逐步建造了地震模拟振动台[3]。3.讨论和感悟在这次的学习中，我深切的认识到了地震振动台的

6、发展前景和特点，更重要的是，通过这门课程，我们从单纯的理论上的学习一步步地过渡到了产业以及在现实中的应用。毕竟，我们即将毕业，也行有的同学会选择继续深造，很多的同学需要面向社会，步入工作岗位，而这门课程的开设，正是为这样的一种转变而开设的。并且，老师丰富的授课内容以及生动的授课方式，更进一步实现了这种过渡。可以说，这门课程就是学校中的虚拟工作实践。