地震模拟振动台

摘要： 一般试验时将试件与台面视为整体与实际存在较大的差异,严重影响波形的再现精度。针对这一问题,对地震模拟振动台系统与试件依照弹簧-阻尼模型进行建模,并分析了负载质量、频率、阻尼等因素对地震模拟振动台控制性能的影响。仿真分析表明:无论是负载质量、负载频率和负载阻尼在各阶频率处均出现峰值,并且均以第一阶影响为主,与单自由度负载比较而言,各阶频率有相互补偿的趋势;负载对幅值的影响比对相位的影响大。针对幅值影响较大的问题,提出了压差反馈补偿算法对试件与台面间的相互作用进行了补偿,压差补偿前系统的波形再现精度0.6182,而补偿后变为0.9863,大大提高了波形再现精度。

摘要： 建立准确的地震模拟振动台系统模型是开展系统分析和算法优化的必要条件。文中通过白噪声试验辨识得到某振动台的单轴闭环传递函数,通过闭环-开环模型转换获得对应的开环传递函数模型,并基于开环传递函数模型生成训练和测试数据,对构建的LSTM网络模型进行训练和测试。测试结果表明,LSTM网络可以很好复现振动台的单轴开环系统特性,可用于系统仿真与算法测试的控制对象。文中的研究工作为复杂振动台开环系统模型的获取提供了一种可行的思路,相关研究工作可为基于神经网络的振动台智能控制研究提供参考和借鉴。

摘要： 基于国内外典型振动台设计建造案例,首先总结了振动台基础结构的分类,并提出应综合考虑振动强度、结构形式和实际场地情况进行选型;其次分析了部分关键参数对振动台系统特性的影响,如基础质量在设计时不可盲目增大,需结合结构形式进行综合设计;接着对《动力机器基础设计规范》方法、《基础工程手册》方法及Lysmer比拟法3种振动台基础动力计算方法进行了比较分析,归纳了每种方法的适用性;最后总结了振动台基础在施工建造过程中应考虑的关键问题,包括大体积混凝土开裂、基坑支护和预埋件安装精度,并给出解决方案.

摘要： 为推动高性能的智能化抗震试验平台建设,实现振动台控制算法的智能升级和优化,文中以地震模拟振动台的智能控制为研究对象,提出了一种基于LSTM(长短时记忆网络)的振动台深度学习控制器框架,通过LSTM对三参量控制器的输入-输出关系进行学习和模拟,验证了该控制器的可行性和有效性。针对LSTM依赖于完整且连续轨迹才能保存记忆的局限性,提出了一种基于LSTM闭环控制的实时反馈信号处理方法,即通过单独保存隐层状态“h”和长期记忆状态“c”的方式,避免了LSTM控制器在接收实时反馈信号时会因不断重置而丢失过往记忆。仿真结果表明,通过监督学习的训练方式,深度学习控制器能够有效逼近三参量算法的控制性能,较好地再现地震波加速度时程曲线,这说明深度学习控制器在处理非线性控制问题上具备足够的潜能。

摘要： 为了研究特高压GIS复合套管在地震作用下的振动响应以及顶部转动特征,利用地震模拟振动台对1 100 kV某特高压GIS复合材料套管进行人工波加载试验,通过对不同高度测点布置传感器得到不同输入加速度峰值下,结构的位移、应变以及加速度响应.研究结果表明:在人工波激励下,复合材料套管支撑装置加速度放大效应会加剧套管自身的动力响应;复合材料套管的顶部均压环存在转动现象,且在一个典型峰值地震波作用下,转动效应可以分为4个阶段:近似直线运动,中心线倾斜转动,稳定椭圆周运动,小幅圆周运动.此外,特高压套管设备顶部均压环转动所引起的电磁场变化趋势需要给予足够的关注.

摘要： 在地震模拟振动台控制系统中,常用三参量控制实现加速度信号控制,但目前三参量参数理论整定方法存在效果不佳、智能化程度不高等问题.针对三参量控制参数整定问题,提出一种基于粒子群算法的三参量控制参数整定算法,利用粒子群算法的寻优能力完成三参量参数整定研究.仿真结果显示,与理论值相比,粒子群算法自整定值控制下地震模拟振动台波形复现精度得到提高,表明粒子群算法实现地震模拟振动台三参量控制系统参数整定,算法有效.

摘要： 确保跨地震断层土木工程结构和设施的安全,减轻因断层错动造成的工程灾害损失是建设具有韧性的土木工程系统无法回避的难题。随着我国重特大工程建设向深地、深海和中西部地区的转移,跨断层土木工程安全问题日益突出。通过对近年来典型大地震断层区的地质、工程结构和设施灾害的回顾与分析,指出开展跨断层土木工程结构和设施的破坏性实验研究、研发断层模拟实验装置的必要性和紧迫性。分析阐述了国内外跨断层土木工程结构和设施的损伤和破坏机制与减灾技术研究现状,探讨了借助地震振动台模拟断层运动开展跨断层结构试验研究存在的问题,总结了地震断层模拟实验装置研发面临的主要难题。以期能为断层模拟试验装置的研发、设计制造、规划建设和相关试验研究提供参考与借鉴。

摘要： 在抗震结构实验室里,地震模拟振动台是进行结构系统试验的重要设施.其中,振动台作动器连接件预埋在混凝土基础里,其安装精度要求很高.为了达到精度要求,采取在工厂制作振动台作动器预埋连接件各单件及组装各单件的钢骨架,现场拼装成组件,用高精密度测量仪器测控的施工技术,提高了施工效率和质量,取得了较好的施工效果.

摘要： 本文以玉溪公租房项目B户型中一幢总高度为89.9米,高宽比为3.91的高层剪力墙铅芯橡胶垫隔震结构为研究对象,根据相似理论,设计、制作了1∶12的缩尺模型,并进行了地震模拟振动台试验研究.结果表明:在8度小震、中震、大震作用下,结构整体以平动为主,侧向水平位移集中在隔震层,隔震支座不会出现拉应力,上部结构仍然处于弹性状态,结构不会发生倾覆,相关指标均满足现行设计规范的要求,实际抗震性能高于"三水准性能要求".研究结果为在以8度为代表的高烈度区建造高宽比较大的高层隔震剪力墙结构的可行性提供了有力的支撑.

摘要： 以福州大学地震模拟振动台三台阵系统基础设计与施工为研究背景,详细分析和介绍了该台阵反力基础的设计与施工技术特点,为地震模拟振动台阵的反力基础设计施工提供参考与借鉴.通过采用带有隔振沟的基础与桩基础组合的形式、并在隔振沟设置隔振橡胶的反力基础对周围环境的影响很小，且可有效的降低反力基础振动引起的周围场地土的振动.通过合理的设计与施工解决了该台阵反力基础高精度的预埋件及轨道的定位和安装.通过混凝土材料与级配的选取、浇筑工艺的设计、温度控制与监测以及养护等措施解决了大体积混凝土的施工，保障了反力基础须刚度大的要求.因此，对于地震模拟振动台台阵反力基础来说，通过采用合理的设计和施工方式，能够满足振动台阵的相关要求，并为今后反力基础的设计与施工提供参考与借鉴.

摘要： 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.

摘要： 电液伺服系统设计中常将伺服阀简化为线性,可实际上伺服阀的性能随流量的大小不同而存在很大差异:小流量时可以近似为线性;随着流量的增大阀传递函数的幅值及90°相移对应频率都成倍降低,流童达到90%左右时,部分伺服阀的频率范围只有60Hz左右.可为了满足实际控制性能要求,伺服阀频率需要达到控制系统频率范围的2倍以上,对常规伺服阀而言,在较大流量时很难达到这个要求.对伺服阀性能进行了一阶补偿、二阶补偿算法研究,并在此基础上进行了地震模拟振动台应用研究,分析结果表明:一阶补偿和二阶补偿在不改变硬件的条件下均提高了伺服阀性能,二阶补偿效果更好,很好的满足了振动台的应用要求.

摘要： 随着技术的进步,国内许多高校、科研单位建立了先进的大型三向六自由度的地震模拟振动台,开展了一系列的振动台模型试验.本文推导了在振动台6个自由度均有激励输入时,结构上的加速度与台面加速度的比值与频域传递函数间的关系,并给出了相应的时域、频域模态参数识别算法.经过数值算例和振动台模型试验考核,验证了本算法的有效性.

摘要： 地震模拟振动台作为结构抗震研究的重要试验设备之一,从20世纪60年代至今,经历了从线性到非线性、时不变到时变、模拟控制到数字控制、位移控制到加速度高级算法控制的发展过程.与此同时,随着经济、技术的飞速发展,以及抗震研究工作的进一步深入和广泛,地震模拟振动台台阵试验逐渐发展起来.本文介绍了目前国内外地震模拟振动台台阵试验系统的发展现状,重点介绍了九子台(1 m×1 m)积木式台阵系统的技术指标、结构原理,以及对利用该试验设备进行的重要试验,并提出了振动台台阵系统使用过程中值得关注的问题和需要改进之处.

摘要： 振动台控制系统设计时对物理系统进行了两个基本假设：伺服阀线性、台面和负载刚性。 这样得到的控制系统频带较窄、时滞大，还有可能出现控制系统不稳定。本文通过系统建模，主 要分析了伺服阀对振动台控制性能的影响：伺服阀频率特性限制了其控制精度。设计了前馈补偿 环节、控制系统参数自整定算法修正系统控制性能，实例仿真结果表明：修正后的算法扩宽了系 统频带，提高了地震记录的再现精度。

摘要： 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.

摘要： 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.

摘要： 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.

摘要： 本发明公开了一种基于振动台模拟地震荷载下盾构隧道管片初始错台的试验装置，包括振动台、模型箱、加载系统、盾构隧道模型和模型土，所述盾构隧道模型由多个隧道管片组成，模型箱内装有模型土，盾构隧道模型置于模型土内，模型箱位于振动台台面上，所述加载系统由钢棒、横向千斤顶和加载环装置组成，所述加载环装置对应于盾构隧道模型外壁处，所述钢棒一端与加载环装置可拆卸连接，钢棒另一端延伸至模型箱外部并与模型箱外部的横向千斤顶连接，横向千斤顶通过钢棒控制加载环装置向对应的隧道管片施加荷载发生错台。该试验装置通过振动台模拟地震荷载，获得在考虑到盾构隧道管片初始错台量及错台部位条件下，盾构隧道的地震响应规律。

摘要： 本发明公开了一种基于振动台模拟地震荷载下地下结构次生火灾模拟试验装置，包括振动台和模型箱，所述模型箱置于振动台上方，所述模型箱内部模拟地下结构，所述地下结构包括地下建筑区域和地下管廊区域，所述地下管廊区域包括土体层和埋设土体层内的隧道模型，所述隧道模型埋设多组第一火灾模拟组件，所述土体层内埋设多组第二火灾模拟组件，地下建筑区域设置有多个第三火灾模拟火源，所述地下管廊区域内埋设至少一个控制器，控制器与外接电源连接，所述第一火灾模拟组件、第二火灾模拟组件和第三模拟火源分别与控制器导线连接。该试验装置通过振动台模拟地震影响，模拟地震影响下引起次生火灾和火灾蔓延的状态。

摘要： 本发明提供一种台阵地震模拟振动台保护装置及其施工方法，包括横跨于震动台基坑两端分别与震动台基坑两侧固定连接的地梁，所述地梁至少设置有两根，相邻两根地梁之间具有多根纵梁，所述纵梁两端与地梁固定连接，所述纵梁上表面固定连接有盖板，本发明结构设计简单合理，安装工艺便捷，造价低，灵活性强和密封性好等，还可依据振动台的尺寸及位置的变化而灵活变动，其不仅可起到防尘的作用，还能够有效防止试验模型的破坏倒塌而落入振动台基坑内，影响振动台的使用性能。同时，试验人员能够在本发明装置上行走，以方便试验人员在模型上布置传感器，也有利于对试验现象的观测。

摘要： 一种地震振动模拟方法，以弹簧为振源带动试验台振动。实施该方法的弹簧式地震模拟振动台包括支撑架、试验台、使试验台模拟地震的激振系统；激振系统中的下平动台的滚轮组位于外支撑架底部的导轨上，水平Y向弹簧组中的弹簧布置在下平动台的一侧或两侧，各弹簧的一端与下平动台连接，另一端与外支撑架的内侧面连接；激振系统中的上平动台的滚轮组位于下平动台的导轨上，内支撑架与上平动台的台体连接，水平X向弹簧组中的弹簧布置在上平动台的一侧或两侧，各弹簧的一端与上平动台连接，另一端与内支撑架的内侧面连接，激振系统中的垂直弹簧组各弹簧的一端与上平动台连接，另一端与试验台底部连接。

摘要： 本发明公开了一种用于跨断层地震波的地震模拟振动台试验控制方法，将跨断层地震波动力部分和拟静力部分采用滤波的方法进行分离，将高频加速度输入系统获得高频位移驱动信号，在此基础上叠加低频拟静力位移时程，从而获得宽频位移驱动信号，并将其输入振动台控制系统，实现对振动台的控制，完成跨断层地震波的振动台试验模拟。本发明兼顾了跨断层地震波加速度与拟静力位移两个方面的要求，能够实现跨断层地震波的地震模拟振动台精确再现。

摘要： 本发明提供一种台阵地震模拟振动台保护装置及其施工方法，包括横跨于震动台基坑两端分别与震动台基坑两侧固定连接的地梁，所述地梁至少设置有两根，相邻两根地梁之间具有多根纵梁，所述纵梁两端与地梁固定连接，所述纵梁上表面固定连接有盖板，本发明结构设计简单合理，安装工艺便捷，造价低，灵活性强和密封性好等，还可依据振动台的尺寸及位置的变化而灵活变动，其不仅可起到防尘的作用，还能够有效防止试验模型的破坏倒塌而落入振动台基坑内，影响振动台的使用性能。同时，试验人员能够在本发明装置上行走，以方便试验人员在模型上布置传感器，也有利于对试验现象的观测。

摘要： 本发明公开了一种水下地震模拟振动台台阵，该台阵包括设置在动力基础上的台阵底座以及设置在台阵底座上的深水池，所述的深水池内设置两个子振动台台面，所述子振动台台面的下部设置有水平向作动器和竖直向作动器以及通过静压支撑设置的导向装置；所述深水池的一侧设置有反力墙，其另一侧设置有连接油泵站和蓄能组的输油管道，其内侧设置有造波机群；所述反力墙的底部和深水池的下部分别设置有人孔。其优点是：可进行波浪、水流耦合地震激励下大型工程结构的动力试验并实现多点、多维地震和波流动力的耦合作用，具备长周期、大位移及高频地震特性及较高的可操作性，实现双子台的同步/异步控制以及波浪、海流的生成与振动台阵激励的同步与异步控制。

摘要： 本实用新型提供一种台阵地震模拟振动台的工作平台和保护装置，包括横跨于震动台基坑两端分别与震动台基坑两侧固定连接的地梁，所述地梁至少设置有两根，相邻两根地梁之间具有多根纵梁，所述纵梁两端与地梁固定连接，所述纵梁上表面固定连接有盖板，本实用新型结构设计简单合理，安装工艺便捷，造价低，灵活性强和密封性好等，还可依据振动台的尺寸及位置的变化而灵活变动，其不仅可起到防尘的作用，还能够有效防止试验模型的破坏倒塌而落入振动台基坑内，影响振动台的使用性能。同时，试验人员能够在本发明装置上行走，以方便试验人员在模型上布置传感器，也有利于对试验现象的观测。

摘要： 本实用新型公开了一种水下地震模拟振动台台阵，该台阵包括设置在动力基础上的台阵底座及设置在台阵底座上的深水池，所述的深水池内设置两个子振动台台面，所述子振动台台面的下部设置水平向作动器、竖直向作动器及通过静压支撑设置的导向装置；所述深水池的一侧设置有反力墙，其另一侧设置有连接油泵站和蓄能组的输油管道，其内侧设置有造波机群；所述反力墙的底部和深水池的下部分别设置有人孔。其优点是：可进行波浪、水流耦合地震激励下大型工程结构的动力试验并实现多点、多维地震和波流动力的耦合作用，具备长周期、大位移及高频地震特性及较高的可操作性，实现双子台的同步/异步控制以及波浪、海流的生成与振动台阵激励的同步与异步控制。

摘要： 积木式地震模拟振动台台阵系统的机械运动机构，涉及一种模拟地震振动试验的设备；它包括若干个集成在底座上的、位置可选择的子振动台构成；其中每个振动子台可由台面、激振器、铰接连杆和底座集装组成，激振器和铰接连杆两端均设置有万向转动铰，以与台面和底座相连；为保证任意组合成一个到六个自由度的振动系统，可将子振动台的激振器及铰接连杆与台面进行水平或垂直方向的连接，也可相互替换连接在台面上的激振器及铰接连杆两部件；按需要组合成台阵系统后，因侧向可以移动，消除了侧力的产生，实现了任意跨度、跨数的一自由度到六自由度的任意自由度振动试验，因此灵活性高，安装方便，与同面积的单台振动台振动相比较，投资低，收效显著。