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国内地震模拟振动台介绍 --转自《中华钢结构论坛》 www.okok.org

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发表于 2007-3-17 21:40 | 显示全部楼层 |阅读模式

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资料来源:中华钢结构论坛
1)  同济大学
同济大学地震模拟振动台在朱伯龙教授的领导下于1983年7月建成,原为X、Y两向振动台,90代进行了多次改造,主要改造内容为:双向振动台升级至三向六自由度;模型重量由15t升级至25t;控制系统和数据采集系统的升级等。
目前,该振动台的主要技术参数如下:
台面尺寸:4m×4m;
频率范围:0.1~50Hz;
最大模型重量:25t;
最大位移:X向:±100mm,Y向:±50mm,Z向:±50mm;
最大速度: X向:1000 mm/s;Y向和Z向:600 mm/s;
最大加速度:X向:4.0g(空载)1.2g(负载15t);
                Y向:2.0g(空载)0.8(负载15t);
                Z向:4.0g(空载)0.7g(负载15t);
最大重心高度:台面以上3000 mm;
最大偏心:距台面中心600 mm;
该振动台的核心部件由美国MTS公司生产,部分部件由国内配套,具体为:控制部分和数据采集部分由MTS生产;钢结构台面由MTS设计,国内红山材料试验机厂通过兰州化工总厂生产;油源部分的核心部件MTS提供,其他油箱、硬管道等部分由红山生产;作动器均采用MTS产品。整个系统由MTS总承包。
该振动台实验室是土木工程防灾国家重点实验室的一部分,技术负责人为吕西林教授,目前已经完成试验项目数量近500项。据统计,在世界上已经运行的大型振动台中,该振动台的运行效率名列前茅。

[ 本帖最后由 szdlliuzm 于 2007-4-2 12:56 编辑 ]
同济大学地震模拟振动台.jpg
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 楼主| 发表于 2007-3-17 21:42 | 显示全部楼层

2) 中国建筑科学研究院

中国建筑科学研究院原有的3×3m单向振动台已经基本废弃,其新建地震模拟振动台位于北京市顺义区的科研基地,目前安装已经完成,正在进行调试。该振动台建成后,将成为国内最大的振动台。
目前,该振动台的主要技术参数如下:
台面尺寸:6.1m×6.1m;
频率范围:0~50Hz;
最大模型重量:60t;
最大位移:X向:±150mm,Y向:±250mm,Z向:±100mm;
最大速度: X向:1000 mm/s;Y向:1200 mm/s; Z向:800 mm/s;
最大加速度:X向:1.5g;Y向:1.0g;Z向: 0.8g
最大倾覆力矩:180 t*m;
该振动台由美国MTS公司总承包建设,台面由MTS设计后委托首都钢铁公司制造,采用4台油源并列供油,流量2000 l/min,设置蓄能器阵。竖向采用4台MTS作动器,两个水平向分别采用4台作动器。
中国建筑科学院.jpg
 楼主| 发表于 2007-3-17 21:43 | 显示全部楼层
3)  中国水利水电科学研究院
中国水利水电科学研究院1987年从德国Schenck公司引进了全套振动台,由陈厚群院士主持,考虑水工结构模型的大缩比,该振动台的工作频率上限达到了120Hz,为目前国内工作频率最高的振动台。
目前,该振动台的主要技术参数如下:
台面尺寸:5m×5m;
频率范围:0~120Hz;
最大模型重量:20t;
最大位移:X向:±40mm,Y向:±40mm,Z向:±30mm;
最大速度: X向:400 mm/s;Y向:400 mm/s; Z向:300 mm/s;
最大加速度:X向:1.0g;Y向:1.0g;Z向: 0.7g
最大倾覆力矩:35 t*m;
该振动台由德国Schenck公司总承包建设,台面由Schenck设计后委托国内公司制造,X方向设置2台作动器,Y方向设置1台作动器,Z方向设置4台作动器,采用Schenck油源,流量1155 l/min。配置Schenck原装控制器和数据采集系统,由于建设年代较早,目前正准备升级控制系统和数据采集系统。
 楼主| 发表于 2007-3-17 21:53 | 显示全部楼层

江苏省土木工程与防灾减灾重点实验室

江苏省土木工程与防灾减灾重点实验室是于2005年7月依托南京工业大学土木工程学院和江苏省土木工程重点实验室进行调整重组而建立的。江苏省土木构工程与防灾减灾重点实验室拥有土木材料与工程二级学科博士点和结构工程、防灾减灾工程及防护工程、岩土工程、地质工程等硕士点,其中结构工程、岩土工程学科为国家建设部重点学科。实验室研究与技术人员总计34人,其中教授20人,副教授8人,博士学位获得者23人。
江苏省土木工程与防灾减灾重点实验室由结构工程实验室和岩土工程实验室组成。结构工程实验室是江苏省和建设部重点实验室,由静力实验室和动力实验室组成,经过江苏省和南京工业大学的多年建设,具备良好的实验条件。设备总台套数近1000台套,设备总资产超过1000万元。动力实验室位于南京工业大学江浦校区,由学校投资1200万新建完成,实验室使用面积1500余平方米,实验大厅试验空间42m长、20m宽、15m高,室内建有大型反力墙和反力台座,由15m长、10m高2片反力墙组成L形利于双向加载,其中一片反力墙双面设有承载孔,可以在室外完成土—结构共同工作的实验,实验室的大型反力台座为35m长、15m宽,满布承载孔近1500个,单孔抗拔能力为500kN,实验室起重能力为20吨;实验室配备有MTS大型拟动力实验装置,由1400kN MTS作动器和500kN MTS疲劳作动器各一台组成,实验室设有3m×5m地震模拟振动台,主体设备由美国MTS公司提供,振动台承载能力为25t,最大加速度为1.2g,最大速度600mm/s,最大位移125mm。静力实验室位于南京工业大学虹桥校区,实验室使用面积1000余平方米,实验室起重能力为15吨;实验室配备有100t、30t拟动力、拟静力实验装置,设有200t长柱压力机和多套静力加载装置。实验室均配有完善的资料采集装置,能根据实验要求采集力、位移、角度、速度、加速度、应力、应变、频率、温度等信息,配有同步液压加载装置,1000kN电液伺服万能试验机、100kN电动伺服万能试验机、动态、静态应变仪,频谱分析仪等设备。


自本实验室振动台试验系统完成验收后,于8月2日在江浦校区结构动力实验室顺利完成了首次试验。
    该试验以钢筋混凝土异形柱框架—抗震墙结构为设计原型,以采用异形柱、短肢剪力墙和剪力墙结构的小高层住宅为背景,按1:7的缩尺比例制作了试验模型。本次试验采用的地震波有ELcentro波、Taft波和上海人工波,分别按照7度多遇、7度基本、7度罕遇、7.5度罕遇以及8度罕遇进行了加速度波输入。试验结果表明异形柱框架—抗震墙结构具有良好的抗震性能,完全达到了预期的目标。试验也再次证明,实验室的地震模拟振动台达到了设计指标,部分指标超过了设计要求。

    项目负责人、南京工业大学副校长刘伟庆教授、土木工程学院蒋留兆书记、工程建设方和设计方领导、振动台建设承包方以及实验室相关人员参与了本次试验。
重点实验室地震模拟振动台试验 模型.jpg
重点实验室地震模拟振动台试验 现场.jpg
重点实验室地震模拟振动台试验 观察记录.jpg
 楼主| 发表于 2007-3-17 21:56 | 显示全部楼层
 重庆交通科研设计院桥梁结构动力试验室的地震模拟试验台阵系统是目前国内外唯一的由一个固定台和一个移动台组成台阵的大型高性能三轴向地震模拟试验台阵系统。系统的总体技术水平和性能指标处于国际先进水平,台阵组合工作模式及台子轨道移动方式均属世界首创。采用了目前国际上最先进的数字控制系统和软件。配套数据采集、振动测试分析系统也是目前国际上最先进的。该系统的建成,为广泛领域内的振动和抗震试验研究提供了条件,特别是为大跨度结构的抗震试验研究提供了必要的条件,从而使得大跨度结构抗震动力学的一些基本问题的试验研究成为可能。
A、系统组成
系统由一个固定的A台和一个可沿轨道移动的B台组成。
                      
地震模拟试验台阵鸟瞰图图 B、 系统工作模式okok.org
系统具有三种模式的地震模拟试验能力:
a. 两台独立工作模式;
b. 两台合成一体工作模式;
c. 两台作关联运动的台阵工作模式。okok.org
C、 系统的主要技术指标
地震模拟试验台阵系统主要技术参数
技术参数 A台 B台okok.org
台面尺寸(m×m) 3×6 3×6okok.org
最大试件重量(Ton) 35 35okok.org
最大抗倾覆力矩(Ton·m) 70 70okok.org
最大回转力矩(Ton·m) 35 35okok.org
工作频率范围(Hz) 0.1~50 0.1~50okok.org
X方向可移动距离(m) 0.0(固定台) 2.0~20.0(可移动台)okok.org
最大位移:(mm) X:±150
Y:±150
Z:±100 X:±150
Y:±150
Z:±100okok.org
最大速度:(mm/s) X:±800
Y:±800
Z:±600 X:±800
Y:±800
Z:±600okok.org
最大加速度:(g) X:±1.0
Y:±1.0
Z:±1.0 X:±1.0
Y:±1.0
Z:±1.0okok.org
okok.org
D、 典型应用领域okok.org
a. 地震工程力学的基础研究,如各种材料和结构的抗震基本性能研究、本构关系研究;
b. 公路工程结构抗震试验研究,如桥梁、隧道、高边坡等的抗震试验研究;okok.org
c. 房屋、大坝、海洋采集平台、高烟囱、电视塔等其它土木工程结构的抗震试验研究;okok.org
d. 核电站结构和设备、大型机电设备、石油化工设备如油罐、管道等结构的抗震试验研究;okok.
e. 运输模拟研究,即货物在运输过程中的震动模拟研究。
动力所实验室联系电话okok.org

办公室: 023-62653487,023-62653633,023-62653522,023-62653347okok.org
手 机:13752871607,13527553818,13527553822okok.org
传 真:023-62653429
 楼主| 发表于 2007-3-17 21:59 | 显示全部楼层
南京工业大学的振动台已经完成了多项实验。

详见:http://celab.njut.edu.cn
南京工业大学.jpg
 楼主| 发表于 2007-3-17 22:01 | 显示全部楼层
与这些钢铁、建筑模型相比,电子产品的振动试验真是太小了。见识了!
 楼主| 发表于 2007-3-17 22:07 | 显示全部楼层
中国地震局工程力学研究所
中国地震局工程力学研究所1986年采用国产设备自行研制了双向振动台,1997年升级成三向振动台,该振动台已经完成近百向试验任务。
该振动台的主要技术参数如下:
台面尺寸:5m×5m;
频率范围:0.5~40Hz;
最大模型重量:30t;
最大位移:水平:±80 mm;竖向:±50 mm;
最大速度:水平: ±600 mm/s;竖向:±300 mm/s;
最大加速度:水平:±1.0g; 竖向:±0.7g;
最大倾覆力矩:75 t*m;
该振动台由工程力学研究所依靠国内技术力量建设完成,全部机械和液压系统由国内制造,主要依靠天水红山试验机厂。控制系统由工程力学研究所自行研制。数据采集系统也集合了国内多家厂家的动态测试设备。
中国地震局工程力学研究所.jpg
 楼主| 发表于 2007-3-17 22:09 | 显示全部楼层
哈尔滨工业大学地震模拟振动台是1987年建设完成,为单向水平振动台,目前已经完成了100多项试验。
该振动台的主要技术参数如下:
台面尺寸:3m×4m;
频率范围:0~25Hz;
最大模型重量:12t;
最大位移:水平:±125 mm;
最大速度:水平: ±760 mm/s;
最大加速度:水平:±1.5g;
最大倾覆力矩:20 t*m;
该振动台由哈尔滨工业大学采用Schenck公司作动器自行研制完成,其油源共用其Schenck拟动力系统的油源,台面由潘景龙教授设计,台面自重仅3 t,由国内厂家生产,台面支撑系统采用国内唯一的交叉十字形钢板弹簧铰,潘景龙教授介绍其具有结构简单,免维护,使用可靠等优点。控制系统由哈尔滨工业大学实验室自行研制。数据采集系统也集合了国内多家厂家的动态测试设备。
哈尔滨工业大学.jpg
 楼主| 发表于 2007-3-17 22:11 | 显示全部楼层
北京工业大学积木式模拟地震振动台十子台阵系统,见图,
北京工业大学积木式模拟地震振动台.jpg
 楼主| 发表于 2007-3-17 22:16 | 显示全部楼层
北京工业大学2002年建设了一台单向地震模拟振动台,已经完成了10余项试验工作,正准备升级为水平双向振动台。该振动台为降低造价,采用国产和进口部件以及自行研制的控制系统组合完成。
该振动台的主要技术参数如下:
台面尺寸:3m×3m;
频率范围:0.4~50Hz;
最大模型重量:60t;
最大位移:X向:±127mm;
最大速度: X向:600 mm/s;
最大加速度:X向: 1.0g;
最大倾覆力矩:30 t*m;
该振动台由原工程力学研究所黄浩华教授主持建设,台面由黄浩华设计后委托某公司制造,采用1台MTS油源,流量350 l/min,没有设置蓄能器。竖向采用4连杆支撑,水平向分别2连杆定位。水平向采用MTS作动器激振。采用MTS的TestStar-II控制器,在其前端加设黄浩华教授研制的加速度控制装置。
北京工业大学.jpg
 楼主| 发表于 2007-3-18 04:22 | 显示全部楼层
本帖最后由 wdhd 于 2016-4-25 13:13 编辑

资料来自台湾‘国家工程地震研究中心’

1,叁轴向地震模拟震动台(Tri-Axial Seismic Simulator)

本中心地震模拟振动臺共拥有六个自由度,以模拟叁轴向之震,目前发生在世上之主要地震均能在本中心模拟重现。

地震模拟振动臺之臺面尺寸为5公尺乘5公尺,质量为27公吨,而试体之最大质量则为50公吨。动臺为一策形结构体,充份利用有限之质量来提高其弯矩及扭转劲度。

振动臺係由油压致动器来驱动,每一轴向四支四支致动器,叁轴向共十二支致动器。振动臺与其上试体等之重力係由四支垂直静力支承来承受,垂直静力支承係以压缩空气提供承载力,每支承载力为21公吨, 4支共可承载84公吨,调整气缸内之空气压力来抵消总运动质量之重力,如此垂直致动器则儓需提供动态力量即可驱动振动臺。

油压泵提供油压动力以动致动器,两部电动油压泵及叁部柴油油压泵共可提供流量 1,325 gpm,而液压油之工作压力为 210kg/cm2。油压泵儓提供系统所需之平均流量,而尖峰流量所需之差额则由蓄压器提供。

致动器驱动振动臺时所需之反力係由反力质块来提供,反力质块之尺寸为16公尺(长)×6公尺(宽)×7.6公尺(深),质量约于4,000公吨。

为了要进一步改善工作环境与实验环境之品质,以隔振系统将反力质块与固定础分隔开,此时反力质块即成为浮动基础,隔震系统係由96组空气弹簧及80组阻尼器所组成。
台湾振动台.jpg
 楼主| 发表于 2007-3-24 09:21 | 显示全部楼层
来自台湾的振动台
台湾振动台安装.jpg
台湾振动台技术参数.jpg
 楼主| 发表于 2007-3-24 09:23 | 显示全部楼层
来自台湾的振动台
台湾振动台透视图.jpg
台湾 油压供应系统.jpg
 楼主| 发表于 2007-4-2 12:01 | 显示全部楼层

中国地震工程实验室及振动台汇总

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