地震模拟振动台台阵控制技术的研究与发展

地震模拟振动台台阵系统是一种重要的结构动力试验设备,其控制技术是国际范围内结构实验技术领域的重要研究方向。文章简要介绍了地震模拟振动台及多振动台台阵系统的历史发展和现状,以北京工业大学九子台台阵系统为例,对振动台台阵控制系统的功能、特点进行了总结和介绍,并重点分析和探讨了多振动台台阵系统控制技术的相关研究与发展。该研究工作对于开展振动台相关控制技术和振动台混合试验技术的研究具有一定的参考价值。     

地震模拟振动台台阵试验技术研究及应用

地震模拟振动台台阵系统是目前国际上地震模拟振动台发展的主要方向,近年来,国内高校陆续引进地震模拟振动台多台阵系统,为工程结构抗震试验研究和抗震理论研究提供了必要的试验手段。本文简要概括了地震模拟振动台台阵的发展和现状,台阵试验技术在房屋建筑、大跨度桥梁、能源管线工程、机电设备等领域的应用,以及模型相似及台阵试验技术方面的研究与应用等,期望能够对地震模拟振动台台阵试验技术的发展有一定的参考价值。     

分布式地震模拟振动台台阵控制器的硬件架构设计

地震模拟振动台台阵系统是一种重要的结构动力试验设备。目前在振动台台阵控制器设计中,多采用单振动台的控制器或者移植于多通道液压伺服加载系统的设计架构,其性能难以满足复杂的多振动台控制算法运行的需要。文章以北京工业大学九子台地震模拟振动台台阵系统为应用对象,结合控制理论、数字芯片技术、传感器技术、计算机技术的发展现状,对多振动台控制器的硬件需求和系统功能进行了较全面的分析,提出了一种分层的分布式控制器硬件设计架构。详细阐述了该控制器的设计原理、主要软硬件组成以及对控制算法的支持。该研究工作可为地震模拟振动台台阵控制系统的研发和功能扩展提供参考,也可用于拟动力等结构实验设备控制领域。     

基于多振动台的土-结相互作用动力子结构试验方法研究

土-结构动力相互作用的研究已经持续了100多年,取得了大量理论研究成果,但受试验设备和试验方法的限制,试验研究还很欠缺。土-结构动力相互作用的整体分析法是将土和结构同时作为试验对象,其对试验设备尺寸和输出荷载要求较高,目前只能进行大比例缩尺试验,即便如此,对于桥梁等长大型结构在多维多点地震作用下的性能的试验,目前的试验设备也无能为力。近年来得到发展的实时子结构实验方法的优点就是能够在现有实验条件下对工程结构中关键部分进行足尺实验,该方法为实现多维多点土-结构动力相互作用混合试验提供了可能。本文以九子台模拟地震振动台台阵为设备基础,将土模型作为数值子结构,结构物作为物理子结构,研究考虑土-结构动力相互作用的多维多点混合抗震试验方法。     

超高层住宅建筑模拟地震振动台试验研究

介绍一栋 50层高层住宅建筑结构模拟地震振动台试验的研究结果 ,其特点是 :在沿非对称轴方向的地震作用下 ,结构产生较大的扭转效应 ;在地震作用下 ,结构的高阶振型的地震反应比较显著     

钢筋混凝土框架结构模型模拟地震振动台试验

以4层附加柔性连接填充墙钢筋混凝土模型框架振动台试验为背景,设计并制作了1/8比例微粒混凝土整体结构模型,进行了模拟地震振动台试验研究,根据相似系数由模型结构试验结果反应反推原型结构的动力反应,结果表明,原型结构的层间位移与最大位移角均满足我国抗震规范要求。     

模拟地震振动台技术开发与应用

本文共分三部分,第一部分介绍了模拟地震振动台发展的历史和现状;第二部分介绍了3m×3m3轴6自由度模拟地震振动台系统的主要性能指标和应用情况;第三部分是本文的重点,阐述了振动台试验系统控制技术的内容、原理、实现方式及作者在该方面开发和应用的一些成果。     

深圳愿望塔模型模拟地震振动台试验研究

本文介绍了深圳愿望塔模型模拟地震振动台的试验研究 ,其特点是 :主体结构呈等边三角形 ,主要由处于角点处的各 5根柱子承受整体竖向力、水平力及弯矩 ;结构整体基本对称 ;通过试验整体结构的层间侧移能够满足规范的要求。     

云南省博物馆新馆隔震结构模拟地震振动台试验研究

云南省博物馆新馆是采用基础隔震结构的大型建筑,其隔震层采用铅芯橡胶支座与橡胶支座。该结构为 钢-混凝土混合结构,具有楼板不连续、竖向杆件不连续等特点,并且屋面钢桁架设有多层钢结构悬挂层。为研究该隔震结构的抗震性能,进行了1/30比例模型模拟地震振动台试验。结果表明,8度多遇、设防和罕遇地震作用下结构未出现破坏,结构自振频率未有明显变化,结构保持为弹性状态;在多遇、设防和罕遇地震作用下主体结构加速度放大系数小于1,设防烈度地震作用下,层间位移角小于弹性层间位移角限值;隔震层支座滞回曲线饱满,具有良好的耗能能力;结构在不同地震波作用下的加速度和位移反应不同。结构4～6层测点加速度放大系数和层间位移(角)略大,模型顶部钢桁架系统隔震效果不明显。     

广州南航大厦模型地震模拟振动台试验研究

进行了广州南航大门1：25比例的微粒混凝土整体模型的地震模拟振动台试验,研究了模型的动力特性,以及模型在遭受不同大小地震作用下的加速度、位移和应变反应,并根据模型试验的结果按相似理论推出原型结构在地震作用下反应,由模型的破坏情况找出结构的薄弱部位,并对抗震设计提供了改进意见。     

地震模拟振动台及模型试验研究进展

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。     

振动台型混合试验系统试验设备研究

具有非线性结构特性的大型结构地震试验在试验费用、精度和可行性方面存在许多问题。近年来结合数值模拟实时子结构试验方法有一些文献报道。本文是对此的初步的阶段分析成果,主要针对基于振动台型的混合试验作了简要的分析,以及实施混合试验技术中所存在的问题,根据现有设备的状态,对试验设备的改造可行性提出了一些意见。     

结构-地基动力相互作用试验研究综述

本文对于近几年来结构-地基动力相互作用试验研究的现状与进展进行了综述．重点描述了国内外主要的室内模型试验,在此基础上进行一个振动台试验设计,最后提出了需要进一步研究和解决的问题。     

北京新保利大厦结构模型振动台试验研究

对北京新保利大厦这一不规则的高层钢框架-型钢混凝土核心筒混合结构进行了1∶20缩尺比的结构模型模拟地震振动台试验研究。分析了模型结构的动力特性和不同强度模拟地震作用下模型结构的加速度、位移和应变反应,对结构特殊部位的地震反应进行了分析。最后对结构整体的抗震性能进行了评价。     

土-结构动力相互作用振动台试验中模型地基影响因素分析

为了给出土-结构动力相互作用大型振动台试验中模型地基设计的一般原则,结合各国已有的典型试验中模型地基的动力响应实测结果,以加速度峰值放大系数及其傅里叶幅值谱为分析依据,从边界效应、模型地基高度、土体含水量及地震波输入次数4个方面对模型地基的振动性态进行了比较分析.结果表明:土箱刚性、土的自振特性、地基高度、土体含水量及地震波的输入次数是影响模型地基动力特性的主要因素,并提出了相应的控制原则.该结论可为同类试验中模型地基的设计和试验的顺利开展提供有益的参考.     

不同结构的振动台试验模型等效设计方法

为解决在钢筋混凝土结构、钢结构的振动台试验模型中,相似理论与实际模型设计之间的差异问题,以实现对原型结构合理模拟进行的研究,针对不同材料结构按构件等效设计的原则,分别得到钢筋混凝土结构、钢结构模型的设计计算公式,并给出计算实例,以指导振动台试验模型设计。     

管桩地震反应振动台模型试验研究

通过管桩振动台试验,研究了管桩结构体系在地震作用下的动力响应及内力反应的主要规律.试验结果表明,管桩结构体系的加速度峰值反应在高度上呈“K”型分布,位移反应沿高度呈“S”型分布,在桩身距离桩顶5～6倍桩径处弯矩最大.本试验为管桩的抗震研究提供了试验数据,为工程设计提供了参考.     

方钢管混凝土框架模型振动台试验研究

本文在液压伺服振动台上对一单跨、两开间、五层方钢管混凝土框架结构进行了无支撑和有支撑模型地震反应试验。振动台输入El Centro波(N S)、天津波、武汉人工波,并分6度和7度两级输入。在不同试验阶段,实测了三种地震波作用下有斜向支撑和无斜向支撑结构模型的加速度、水平位移和柱脚应力,并对实测数据进行了分析。结果表明,钢管混凝土结构具有较高的承载力,塑性、韧性较好,而且斜向支撑有利于增强结构的整体刚度,使结构的水平位移减小,加速度变化平缓,有效分担水平地震作用力。     

振动台试验方法的研究进展

本文介绍了振动台试验方法的三大研究发展趋势,即大型化、台阵化和混合化。大型化中主要论述了日本E-Defense、美国加州大学圣地亚哥分校振动台等国内外具有代表性的大型台及其试验应用;台阵化中主要包括美国内华达州立大学雷诺分校系统、国内建成及在建系统。通过真实试验,评述了振动台混合试验方法的发展与应用现状,主要包括美国纽约州立大学布法罗分校和作者等在国内率先开展的振动台混合试验,为我国振动台试验方法的研究提供参考依据。