地震仿真平台设备
三维地震勘探虚拟仿真实验设计
实 验 技 术 与 管 理 第37卷 第2期 2020年2月Experimental Technology and Management Vol.37 No.2 Feb. 2020ISSN 1002-4956 CN11-2034/TDOI: 10.16791/ki.sjg.2020.02.030三维地震勘探虚拟仿真实验设计张佳佳，梁 锴，张广智，张繁昌，宗兆云（中国石油大学（华东） 地球科学与技术学院，山东 青岛 266580）摘 要：为使学生更好地理解三维地震勘探的基本概念和理论方法，制作了W. S. French 三维地质模型，基于该模型设计了三维地震勘探虚拟仿真实验，模拟三维地震勘探中采集、处理和解释过程。
该虚拟仿真实验可以帮助学生直观地认识三维地震勘探施工流程，加深对三维地震勘探理论方法的理解，提高工程实践能力。
关键词：三维地震勘探；三维地质模型；虚拟仿真中图分类号：P315.8 文献标识码：A 文章编号：1002-4956(2020)02-0128-04Design of virtual simulation experiment for 3D seismic explorationZHANG Jiajia, LIANG Kai, ZHANG Guangzhi, ZHANG Fanchang, ZONG Zhaoyun(School of Geosciences, China University of Petroleum, Qingdao 266580, China)Abstract: In order to help students to better understand the basic concepts and theoretical methods of 3D seismic exploration, a W. S. French 3D geological model is constructed. Based on the model, a virtual simulation experiment of 3D seismic exploration is designed to simulate the process of acquisition, processing and interpretation in 3D seismic exploration. This virtual simulation experiment can help students to understand the construction process of 3D seismic exploration intuitively, deepen their understanding of 3D seismic exploration theory and method, and improve their engineering practice ability.Key words: 3D seismic exploration; 3D geological model; virtual simulation三维地震勘探具有高密度地震数据采集、三维空间成像归位以及显示方式灵活多样等特点，已广泛应用于复杂地质构造以及隐蔽油气藏[1-3]探查。
地震模拟振动台系统操作说明与实验数据分析详解
地震模拟振动台简介（SVT Introduction）
发展过程 （Development process）
地震模拟振动台的发展始于六十年代末期，是在野外强震
试验不能满足研究需要；
主要有三个方面特征：
1、波形 2、振动方向 3、控制方式
此外，日本最早开展研究，具有世界最大规模的地震台；
中国研制开发地震模拟振动台始于七十年代末期，虽有取 得一定成功，但未形成规模；美欧等国在伺服控制技术具 有领先优势。
9
地震模拟试验室构成(Composition of Lab)
地震模拟振动台是一项综合有土建、机械、液压、电子、 计算机技术、控制技术和振动量测技术的系统工程。 要建成地震模拟振动台，必须还要有配套的试验室，包括： 1． 安装地震模拟振动台主体的基础； 2． 放置地震模拟振动台和基础的试验大厅； 3． 试验大厅中配备有安装及运送试件的起重设备； 4． 有控制室，放置地震模拟振动台控制系统； 5． 安装液压源的油源室； 6． 放置量测仪器和进行数据处理室； 7． 强电配电室，主要供液压源用电； 8． 供液压源冷却的水供应系统，包括供水池、冷却塔等。
位移
MTS
部分 MTS
全套MTS,台面 首钢制造，目 前正在调试
部分控制自制
三参
工作频率高，
量反 Schenck 正准备升级控
馈
制
三参
部分部件由国
量反 MTS 内红山厂配
馈
套，运行良好
共用油源， 位移 Schenck Schenck作动
器，其余自制
自制
红山
设备开发能力 强，全套国产
MTS 另有2*6m滑台
Seismic testing study
地震模拟振动台及模型试验研究进展
地震模拟振动台及模型试验研究进展1. 本文概述随着城市化进程的加快和建筑工程技术的不断发展，地震灾害对人类社会的威胁日益凸显。
为了提高建筑结构的抗震能力，减少地震灾害造成的人员伤亡和经济损失，地震模拟振动台及模型试验研究成为了工程抗震领域的重要研究方向。
本文旨在综述地震模拟振动台及模型试验的研究进展，分析现有技术的优缺点，探讨未来发展趋势，为相关领域的研究和实践提供参考。
地震模拟振动台作为一种重要的试验设备，可以模拟地震波对建筑物的影响，为研究者提供一种可控、可重复的实验手段。
模型试验则是将实际建筑结构按比例缩小，通过模拟地震作用下的响应，来研究结构的抗震性能。
这两者的结合为抗震研究提供了强有力的技术支持。
本文首先介绍了地震模拟振动台的工作原理和技术特点，然后对近年来国内外在模型试验方面的研究进行了梳理，包括试验方法、试验对象和试验结果等方面的内容。
接着，本文分析了当前研究中存在的问题和挑战，如模型与原型之间的相似性、试验数据的准确性等。
本文探讨了地震模拟振动台及模型试验的未来发展趋势，包括技术革新、数据分析方法的改进以及与其他抗震技术的结合等方面。
2. 地震模拟振动台技术概述定义：地震模拟振动台是一种用于模拟地震作用的实验设备，通过在实验模型上施加特定的振动，来模拟地震时的地面运动。
原理：振动台通过驱动系统产生可控的振动波形，这些波形可以模拟实际的地震波形或特定的地震动参数。
综合模拟环境：结合温度、湿度等环境因素，进行更全面的地震模拟。
3. 地震模拟振动台的发展历程地震模拟振动台的发展可以追溯到20世纪初。
最初，地震模拟振动台主要用于建筑结构的抗震性能研究。
早期的振动台设备简单，只能模拟一维地震波，且模拟的地震波频率范围有限。
这些早期的尝试为后来的研究奠定了基础。
20世纪50年代，随着电子技术和材料科学的发展，地震模拟振动台进入了快速发展阶段。
这一时期的振动台设备开始能够模拟多维地震波，频率范围也得到扩大。
用于工程桩基的地震模拟平台监测装置[发明专利]
![用于工程桩基的地震模拟平台监测装置[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/d9d4316084868762cbaed593.png)
专利名称：用于工程桩基的地震模拟平台监测装置专利类型：发明专利
发明人：李华,项兴尧
申请号：CN202010223517.2
申请日：20200326
公开号：CN111398419A
公开日：
20200710
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了用于工程桩基的地震模拟平台监测装置，包括地震模拟平台、设置在地震模拟平台上方的筒体以及设置在筒体内部的至少一个工程桩基；所述地震模拟平台顶部中间位置设置有转盘，所述转盘能够旋转，转盘转动的过程中能够带动筒体旋转，转盘顶部沿周向间隔设置有多个支杆，所述支杆顶部配合连接有筒体，所述筒体内部填充有液化土；所述工程桩基外侧沿长度方向间隔设置有若干个标定点，所述标定点处设置有至少一个传感器；所述传感器套接在所述工程桩基外侧，所述工程桩基顶部设置有若干个配重片，若干个所述配重片交错分布。
申请人：盐城摩因宝新材料有限公司
地址：224000 江苏省盐城市盐都区北蒋街道人民路216号
国籍：CN
代理机构：佛山粤进知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：张敏
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地震模拟逃生仪器
目录
3 建设意义
4 设计方案 5 设备介绍
Part 01
公司简介
北京盛世民安科技发展有限公司
北京盛世民安科技发展有限公司始于 2009 年，总部位北京经济技术发区（国 家级），是一家集的设计、研发、制造 的集成产业公司。公司主要技术人员主 要来自各大公司、各大院校，在研制、 生产、销售上有多年的综合管理经验， 多年的产品销售和优质售后服务，让很 多的行业对我公司产品有了更好的认识 和认可，在我公司自己的不断努力下和 客户们的拥戴下，在上海、南京、西安、 成都等地区分别设立了办事处，为全国 24 小时提供优质服务机制。公司涉及软 件、动漫、自动化、机械、液压、电子 等多个行业。 公司主要产品有：模拟灭火、模拟报警、 烟雾逃生、地震体验平台、地震体验小 屋、地震科普展品、仿真动感平台、三 自由度平 台、六自由度平台等。客户已经遍布各 大科技馆、展览馆、房地产、政府、企 业、文化影视等诸多领域和各行各业。
part3
建设意义（价值）
地震时我国频繁发生的自然灾害，汶川大地震、玉树地震引起世界震惊，给灾 区人民带来巨大的损失的心灵创伤。认识地震、感受地震、预防地震、震中自 救，是人类面对的共同课题。其实地震时可以预防的，只要我们认识地震。增 加防范意识，我们可以把地震造成的损失降低到最小。地震屋体验模拟器是为 大家提供了一个虚拟的亲身感受地震的环境。该环境主要是通过环境模拟和虚 拟技术的结合，真是再现地震的“可怕场景”，模拟各级地震和各类地震让观 众体验地震，了解和学会在地震中避免灾难，如何逃生，如何自救，介绍和了 解地震科学知识，以提高人们防灾减灾意识。
part4
设计方案
设计理念
场馆平面布局图
part5
地震模拟振动台的发展及应用
地震模拟振动台的发展及应用赵晶【摘要】论述了地震模拟振动台的发展过程、发展趋势以及应用领域,介绍了四川省地震局正在研制建设中的地震虚拟仿真运动平台系统的基本情况,对其技术方案、系统构成、主要性能指标进行了详细阐述.【期刊名称】《四川地震》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】3页(P38-40)【关键词】地震模拟振动台;地震虚拟仿真运动平台系统;发展及应用【作者】赵晶【作者单位】四川省地震局,四川成都610041【正文语种】中文【中图分类】P315.821 地震模拟振动台的发展过程最初的抗震试验研究主要在室外进行，是将强震观测仪器设置在地震区的房屋等结构上，等地震到来时观测记录房屋结构在强地震作用下的反应。
由于强地震稀少，靠在地震区建筑物上进行强地震观测来获取地震反应的数据机会非常少，且实验周期长，满足不了抗震研究的发展需要。
最初想用计算分析方法来进行抗震试验研究，但是结构进入非线性区后的数学模型难以给出。
因而，提出了将房屋结构放到实验室里来进行抗震试验的构想，由此地震模拟振动台在20世纪60年代末应运而生了。
地震模拟振动台系统最早出现在日本，1966年东京大学生产技术研究所建成了世界上第一台正弦振动台［1］。
目前，日本主要有日立和三菱两大生产厂家生产振动台，此两家都是国际上知名的机械、电子制造业的大公司，实力很强。
20世纪70年代末开始了三向六自由度地震模拟振动台的研制，日立公司、三菱公司均已成功完成。
美国制造振动台最主要的厂家为MTS公司。
MTS公司自1968年生产出第一台3.65 m×3.65 m单向地震模拟振动台后，这方面的发展很快，MTS 公司现已成为世界上主要的振动台建造厂家之一［2］。
此外，尚有美国的Wyle公司、日本的鹭宫制造所、德国的SCHENCK公司等均可承建地震模拟振动台。
国内生产振动台比较有名的厂家是天水红山试验机厂，并已为国内多家学校、科研单位承建了多台地震模拟振动台［1-3］。
地震模拟振动台技术在中国的发展_高春华
引言
目前结构抗震研究方法有拟静力试验、拟动力试 验和地震模拟振动台试验。振动台试验是可以在实 验室真实再现结构反应和地震动的试验方法，可以实 时再现地震作用或人工作用的全过程，振动台的发展 为研究结 构 弹 塑 性 地 震 反 应 提 供 了 有 效 的 手 段［1-3］。 世界上最早建立振动台的是多地震的日本和美国，中 国振动台始建于 1960 年［1］。1960 年原中国科学院工 程力学研究所建成了台面尺寸为 12m × 3． 3m 单向水
建设时间 20 世纪 70 年代 20 世纪 80 年代 20 世纪 90 年代
2000 年后
表 1 国内典型振动台建设情况［5］ Table 1 Shaking table construction in China
建设单位 中国建筑科学研究院地基所
铁道科学研究院 南京水利科学研究所
工程力学研究所 工程力学研究所
我国振动台的建设情况如表shakingtableconstructionchina建设时间建设单位台面尺寸工作频率hz最大加速度振动方向中国建筑科学研究院地基所铁道科学研究院京水利科学研究所工程力学研究所单向振动单向振动单向振动单向振动20世纪70年代工程力学研究所水利水电院三向振动三向振动302015151510同济大学双向振动20世纪80年代哈建筑工程学院单向振动中建院抗震所单向振动大连工学院双向振动邮电部抗震所上海青年文化活动中心同济大学单向振动双向振动三向振动20世纪90年代北京工业大学成都核动力院重庆公路所中国建筑科学研究院哈尔滨工业大学单向三向六自由度三向六自由度三向六自由度三向六自由度70251502000年后中国核动力研究设计院三向六自由度东南大学单向东菱振动试验仪器有限公司单向我国早期电液式振动台工作频率一般在50hz右目前国内外501000hz以上
模拟地震平台选型
1.3.3电动运动平台组成及功能
专用运动平台可以进行震动模拟，随着控 制台启动，可以进行相当于汶川地震的震动 效果。
1.3.4虚拟视频的组成及功能 通过房屋内电视播放地震场景视频，视 频是配合地震平台的重要组成部分。地 震前可以演示防震的科普知识，提示在 地震来临时如何逃避、自救、并告诉体 验者在体验过程中根据提示进行操作。
消防局朱少将体验模拟地震
依据地震时地震波运动规律，最先达到地表 的是纵波、横波，继后到达的是上下震动和 左右晃动。纵波和横波在地表面相遇产生混 合波，在地表面传播造成强力破坏。为了开 展有关地震知识的宣传教育，满足人们对地 震的求知欲望，相应研制出地震模拟平台和 地震小屋。使人们在模拟环境感受近乎真实 的地震，减少市民在地震发生的心里压力， 从而采取正确的自救措施，通过学习掌握正 确的自救姿势达到遇险时临危不乱，合理逃 生。
1.3.1地震环境的组成
地震体验模拟器包括整体建筑及屋内陈设、, 整体建筑基于厨房兼卫生间的构造。展品通 过小屋实体、液压运动平台、控制台并辅以 视频及音响系统构成并一个立体的地震环境， 使观众与环境融为一体，从而全方位展示地 震的整个过程，让观众真实感受地震。其中 液压运动平台根据控制台的操作能模拟地震 效果，包括横波、纵波及颠簸等。
1.3.2地震小屋实体组成及功能
地震小屋实体建筑包括屋顶、墙壁、地板等。地震小屋以 家庭中的厨房和卫生间为背景，包括煤气灶、电灯、餐桌、 多用柜、柜中放置的水瓶、食物、书籍、以及其他杂物等。 在餐桌、煤气灶及卫生间的放置点分别装有感应式传感器。 小屋放置在运动平台上。屋顶和墙壁由钢结构和木工板等 材质混合制成，并在适当的设置地震科普知识宣传的文字 与图画。当地震发生时，多用柜里的杂物由于颠簸散落在 地板上，餐桌、随着震动来回晃动、位移，房顶上上吊的 灯来回晃动。点燃的煤气灶正在烧一壶开水，地震发生时， 火苗来回攒动，随时都有可能引燃周围物体的可能，观众 应该按提示紧急关门阀门，避免引起火灾。电缆断路，使 电灯熄灭，屋内更加昏暗。随着震动的加剧，房顶上的房 梁震下。
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一、地震减灾设备
地震模拟运动平台和地震模拟小屋适用于地震科普场馆、科技馆、儿童体验城
等场所使用，它能让大众亲身体验地震的感觉，突出体现地震时地面剧烈抖动和
纵波、横波的感觉，加之视景、音响、特效的有机配合，让人身临其境。进一步 了解地震的相关知识，达到一定的科普效果，同时也能产生很好的社会效益和经
济效益。
依据地震时地震波运动规律，最先达到地表的是纵波、横波，继后到达
的是上下震动和左右晃动。纵波和横波在地表面相遇产生混合波，在地表面传播
造成强力破坏。为了开展有关地震知识的宣传教育，满足人们对地震的求知欲望， 相应研制出地震模拟平台和地震小屋。使人们在模拟环境感受近乎真实的地震，
减少市民在地震发生的心里压力，从而采取正确的自救措施，通过学习掌握正确
WESXW-06 4.0m*10.0m
28人
2.2m*3.0m
3.0m*5.0m 4.0m*5.0m
8人
20人 25人
WESXW-03 3.0m*5.0m
WESXW-04 4.0m*5.0m WESXW-05 4.0m*6.0m
12人
15人 17人
4.ห้องสมุดไป่ตู้m*6.0m
4.0m*10.0m 平台距地面高度参考尺寸 为700mm~850mm
28人
40人
的自救姿势达到遇险时临危不乱，合理逃生。
二、产品选型
体验平台 型号 WESDZ01 WESDZ02 WESDZ03 WESDZ04 WESDZ05 WESDZ06 WESDZ10 高度 尺寸 2.0m*1.5m 2.0m*2.0m 乘员 4人 5人 型号 体验小屋 尺寸 乘员 8人 10人 WESXW-01 2.2m*3.0m WESXW-02 2.5m*4.0m