福州大学地震模拟振动台三台阵系统简介
福州大学地震模拟振动台三台阵
地震模拟振动台三台阵系统简介一、应用领域▪地震工程力学的基础性研究：地震机理研究；桥梁等的整体抗震试验研究；房建等土木工程结构的抗震试验研究；管线以及地铁、隧道结构等的抗震试验研究；图1 建成后的三台阵系统示意图二、系统组成和主要参数主要包括三个水平三自由度振动台，其中中间固定台为4m×4m，两个可移动边台为2.5m×2.5m，系统主要技术参数如下：台面尺寸: 2.5m×2.5m—4m×4m—2.5m×2.5m振动方向: 水平三向(X、Y向和水平转角)最大有效载荷: 10t—22 t—10t台面最大位移: +/-250 mm台面满载最大加速度: X向1.5g；Y向1.2g工作频率范围: 0.1~50Hz振动波形: 周期波、随机波、地震波控制方式: 数控台面最大距离: 30m图2 4m×4m振动台示意图4m×4m 台性能曲线如图3：Y XYX图 3 4m×4m振动台满载性能曲线图4：2.5m ×2.5m 振动台示意图2.5m ×2.5m 性能曲线如图5：图 5 2.5m ×2.5m 振动台满载性能曲线X YXY XY设备主要部件：图6(a) 100-500-110 系列作动器图6(b) 100-500-125 系列作动器图6(c) 蓄能器图6(d) 小型静压轴承图6(e) 125-9503系列转动支座图6(f) 050-9527系列校正支座图6(g) m100-9519 –n300KN 系列预载支座图6(h) m080-9518 – 300KN系列预载支座油源、冷却和配电系统相关技术参数●液压油泵系统工作压力28MPa，连续工作时间不少于72小时，油源静重12吨。
●五台油泵技术指标为：110KW、380V/230A、50HZ，总功率550KW；另加备用一台油泵的电源箱，设计共用750KW。
114地震模拟三台阵振动台基础预埋构件施工技术
114地震模拟三台阵振动台基础预埋构件施工技术Construction Technology of Seismic Modeling Three Array Shaking Table FoundationEmbedded Component■陈旗■Chen Qi[摘要] 地震模拟振动台基础施工质量要求高、误差控制严格。
设计系列过渡构件和拉结杆件，用于预埋构件的施工，减少预埋构件的施工误差。
配合模板施工的拉结杆件，起到稳定模板体系的作用。
[关键词] 振动台基础过渡构件拉结杆件[Abstract] Earthquake simulation shaking table foundation constructionrequire high quality and strict error control. Designa series of transition elements and tie bar, used for constructionof embedded components, reduces the construction error embeddedcomponent.With the template construction of tie bar,play a stabilizing role template system.[Keywords] shaking table foundation, transition member, tiebar地震模拟振动台已在各类建筑结构、道路桥梁、城市管线和机电设备的整体抗震性能研究中得到广泛的应用。
通过对研究对象的地震模拟试验，模拟出各种形式的地震波，以真实再现各类结构在地震作用下的破坏机理，为原型结构的动力特性研究和抗震措施验证提供必要的试验手段。
一、工程概况福建省某工程研究中心地震模拟三台阵振动台系统，由三套振动台组成：中间为固定的4×4 m 水平双向振动台，两边为2.5×2.5 m 可移动水平双向振动台。
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。
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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
振动台的工作原理
振动台的工作原理振动台是一种用于模拟地震作用的设备，其工作原理主要基于振动信号的生成和传递。
振动台通常由几个主要部分组成，包括震源、负载台和控制系统。
1.震源：震源是振动台中负责产生振动信号的部分，通常由电机或液压装置组成。
电机类型的震源使用电动机驱动负载台在水平和垂直方向进行运动，而液压装置则通过液压油做为介质传递压力，使负载台振动。
2.负载台：负载台是振动台上放置试验样品的部分，也是受到振动信号作用的主要部分。
负载台通常是一个平台，上面可以放置试验物体，并通过震源产生的振动信号对其施加不同的力和位移。
负载台通常具有多种控制模式，可以通过调整振动频率、振幅和周期对试验物体进行各种不同的振动模拟。
3.控制系统：控制系统是振动台的核心部分，负责调节和控制振动信号的产生和传递。
控制系统通常由电子控制器、传感器和反馈系统组成。
传感器用于检测振动信号的各种参数，如振动频率、振幅和加速度等，并将这些参数通过反馈系统反馈给电子控制器。
电子控制器根据反馈信号调整震源的运动，使振动信号满足预定的振动模式和工作要求。
1.设置试验参数：在进行实际试验之前，需要根据试验的要求和目标设定振动台的参数，包括振动频率、振幅和周期等。
2.信号生成：根据设定的参数，电子控制器会产生相应的电信号，通过震源传递给负载台。
对于电机震源，电子控制器会将电信号转化为电机驱动力，使负载台产生相应的振动；对于液压装置，电子控制器会控制液压系统的工作，使液压油在负载台和地面之间产生压力差，并通过这种压力差驱动负载台产生振动。
3.振动传递：负载台产生的振动信号会通过试验物体上的接触面和结构传递到试验物体内部。
试验物体会根据其本身的特性进行响应，并受到振动信号的作用。
4.实验结果分析：在试验过程中，传感器会不断检测试验物体上的振动信号，并将其反馈给电子控制器。
电子控制器可以实时监测和分析试验结果，以便对试验参数进行调整，以符合试验的要求。
振动台广泛应用于地震工程、建筑结构试验、地质勘探、机械振动等领域。
三维六自由度地震模拟振动台系统控制技术研究与应用
三维六自由度地震模拟震动台系统控制技术探究与应用专业品质权威编制人：______________审核人：______________审批人：______________编制单位：____________编制时间：____________序言下载提示：该文档是本团队精心编制而成，期望大家下载或复制使用后，能够解决实际问题。
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振动台工作原理范文
振动台工作原理范文振动台是一种用于模拟地震、风、水流等自然力作用的设备，常用于地震工程、建筑结构、桥梁工程、航空航天工程等领域的研究和测试。
它通过施加模拟力或位移来产生振动，使被测试的结构或设备在其上受到一系列模拟的动态荷载，以检测其对振动的响应和性能。
振动台主要由振动系统、控制系统和支撑系统三个部分组成。
振动系统是振动台的核心部分，它利用电机、液压缸等驱动装置产生力或位移，将模拟力施加到被测结构上。
常用的振动系统包括电动振动台、液压振动台和伺服振动台等。
其中，电动振动台通过电动机驱动振动台进行振动；液压振动台通过液压泵驱动液压缸进行振动；伺服振动台则通过伺服系统精确地控制位移或力的大小和频率。
在振动系统中，通常还包括一些附件，如力传感器、位移传感器、加速度传感器等，用于检测振动台施加到被测结构上的模拟力和位移。
控制系统根据设计要求，控制振动台的振动特性，如频率、幅值、相位等。
在控制系统中，通常包括振动信号发生器、数据采集系统、控制器等。
振动信号发生器可以生成各种不同频率、幅值和相位的振动信号，用于控制振动台工作。
数据采集系统则用来采集传感器测量到的振动信号，并对其进行处理和分析，以便得到被测结构的振动响应和性能参数。
而控制器则通过对振动台施加的模拟信号进行敏感控制，以确保振动台能够按照设计要求进行工作。
支撑系统主要是用来支撑和固定被测结构，并减小冲击和振动对周围环境的干扰。
在支撑系统中，通常包括一个坚固的结构平台和一些减震装置。
结构平台可以承受振动台以及被测结构的重量，并通过固定装置将其牢固地固定在振动台上。
减震装置可以通过吸收和分散振动能量，减小振动台对周围环境的影响。
振动台的工作原理可以用以下几个步骤来描述：1.设计模拟参数：根据需要模拟的工况，如地震、风、水流力等，确定模拟的参数，如频率、幅值、相位等。
2.设置控制系统：根据设计模拟参数，通过控制系统设置振动特性，如输入相应的频率、幅值和相位等。
地震模拟振动台试验12次课45
台面尺寸A：3米×6米
台面尺寸B：3米×6米
A台面承重：35吨
B台面承重：35吨
地震模拟振动台试验12
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Lab of Prof. Tian Shizhu
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University of California San Diego University at Buffalo, The State University of New York
作用。加速度传感器为绝对传感器，可将其直接安装在
模型结构的各个楼层位置。为了准确地测量模型结构基
底的加速度，除在振动台台面安装加速度传感器外，在
模型结构基底 也安装加速度传感器。
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位移传感器：为相对传感器，在振动台试验中，要设置 位移传感器安装支架，安装支架应有足够的刚度且不受 振动台运动的影响。将位移传感器固定在安装支架上， 测量模型结构与安装支架之间的相对位移。
加载程序有一次性加载和多次加载，选择加载 程序由试验目的来确定。
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Lab of Prof. Tian Shizhu
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一次性加载：一般是先进行自由振动试验，测量结构的 动力特性。然后输入一个适当的地震记录，连续地记录 位移、速度、加速度、应变等动力反应，并观察裂缝的 形成和发展过程，以研究结构在弹性、弹塑性和破坏阶 段的各种性能。
➢研究动力相似理论，为模型试验提供依据。
➢检验产品质量，提高抗震性能，为生产服务。
➢为结构抗震静力试验，提供试验依据。
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Lab of Prof. Tian Shizhu
振动台工作原理
振动台工作原理
振动台是一种常见的实验设备，用于模拟地震、振动环境等，广泛应用于地震工程、建筑结构、交通运输等领域。
振动台的工作原理是通过控制振动台的振动方式和频率，使被测对象在不同振动条件下进行测试和分析。
振动台主要由振动系统、控制系统和支撑系统组成。
振动系统包括振动台的振动装置和激振器，控制系统包括控制器和传感器，支撑系统包括台面和支撑结构。
振动台的振动系统通过激振器产生振动力，将振动传递到被测对象上。
激振器是振动台的核心部件，其工作原理是利用电磁感应或压电效应产生振动力，通过控制电流的大小和频率来控制振动的幅值和频率。
振动台的振动系统还包括台面和支撑结构，它们能够承受被测对象的重量，并将振动力传递到被测对象上。
控制系统是振动台的大脑，通过传感器实时监测被测对象的振动状态，然后通过控制器对激振器进行控制，使被测对象在不同的振动条件下进行测试。
传感器可以是加速度传感器、位移传感器、应变传感器等，它们可以实时监测被测对象的振动状态，并将数据反馈给控制器。
支撑系统是振动台的基础，它能够支撑振动台和被测对象的重量，并保证振动力能够传递到被测对象上。
支撑系统通常由弹簧、减震器、支撑结构等组成，它们能够减小外界干扰，保证被测对象在不同振动条件下的稳定性。
总的来说，振动台的工作原理是通过振动系统产生振动力，控制系统实时监测被测对象的振动状态，并通过控制器对振动系统进行控制，使被测对象在不同的振动条件下进行测试。
振动台在地震工程、建筑结构、交通运输等领域有着重要的应用，它的工作原理和性能对于保障工程安全和提高工程质量具有重要意义。
国内大型振动台及其参数
国内大型振动台及其参数大浩神110330xxxx1) 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。
二、苏州东菱振动试验仪器有限公司世界最大单台推力电动振动台该系统主要由500kN(50吨)超大推力的电动振动台、4500mm×4000mm超大尺寸的水平滑台及700kW超大功率的功率放大器组成，与目前国外单台最大推力的日本35吨振动台相比，全部8项主要技术指标中有5项超过、3项持平。
三、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。
地震模拟三台阵振动台基础预埋构件施工技术
地震模拟三台阵振动台基础预埋构件施工技术
陈旗
【期刊名称】《城市建筑》
【年(卷),期】2012(000)017
【摘要】地震模拟振动台基础施工质量要求高、误差控制严格.设计系列过渡构件和拉结杆件,用于预埋构件的施工,减少预埋构件的施工误差.配合模板施工的拉结杆件,起到稳定模板体系的作用.
【总页数】1页(P114)
【作者】陈旗
【作者单位】福建省九龙建设集团有限公司,福建361000
【正文语种】中文
【相关文献】
1.地震模拟振动台阵系统的精细化建模与频响仿真 [J], 高春华;纪金豹;闫维明;王巨科;李娜
2.独塔斜拉桥模型地震模拟振动台台阵试验 [J], 黄学漾;宗周红;黎雅乐;夏樟华
3.地震模拟振动台九子台阵系统的安装与调试 [J], 王巨科;高春华;张硕玉;;;
4.地震模拟振动台作动器预埋连接件安装施工技术 [J], 陈雷;康建军
5.大型结构地震模拟振动台及台阵的试验精度分析 [J], 国巍;李绿宇;邵平
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地震模拟振动台三台阵系统简介
一、应用领域
地震工程力学的基础性研究：地震机理研究；桥梁等的整体抗震试验研究；房建等土木工程结构的抗震试验研究；管线以及地铁、隧道结构等的抗震试验研究；
图1 建成后的三台阵系统示意图
二、系统组成和主要参数
主要包括三个水平三自由度振动台，其中中间固定台为4m×4m，两个可移动边台为2.5m×2.5m，系统主要技术参数如下：
台面尺寸: 2.5m×2.5m—4m×4m—2.5m×2.5m
振动方向: 水平三向(X、Y向和水平转角)
最大有效载荷: 10t—22 t—10t
台面最大位移: +/-250 mm
台面满载最大加速度: X向1.5g；Y向1.2g
工作频率范围: 0.1~50Hz
振动波形: 周期波、随机波、地震波
控制方式: 数控
台面最大距离: 30m
图2 4m ×4m 振动台示意图
4m ×4m 台性能曲线如图3：
图 3 4m ×4m 振动台满载性能曲线
X
Y
X
Y
图4：2.5m ×2.5m 振动台示意图
2.5m ×2.5m 性能曲线如图5：
图 5 2.5m ×2.5m 振动台满载性能曲线
X
Y X Y X
Y
设备主要部件：
图6(a) 100-500-110 系列作动器图6(b) 100-500-125 系列作动器
图6(c) 蓄能器图6(d) 小型静压轴承
图6(e) 125-9503系列转动支座图6(f) 050-9527系列校正支座
图6(g) m100-9519 –n300KN 系列预载支座图6(h) m080-9518 – 300KN系列预载支座油源、冷却和配电系统相关技术参数
●液压油泵系统工作压力28MPa，连续工作时间不少于72小时，油源静重12吨。
●五台油泵技术指标为：110KW、380V/230A、50HZ，总功率550KW；另加备用一台油泵的电源箱，
设计共用750KW。
●冷却水用量：在25℃时为1200升/分钟，设计8台冷却水泵+2台备用水泵，每台15KW；合计150KW，
进水管至油泵冷却水管之间加设旁溢流阀，防止油泵关机后冷却水过载（过载保护）；
●系统接地地线电阻不大于3欧姆；
●配电房室内环境温度要求为：25 o C±3 o C；空气流量为240m3/分钟，设置排风管道和排风机。
地下油源和冷却系统布置图：
图7 油源和冷却系统布置图
图8 油源系统
三控制系统和数据采集系统
控制系统要求具有具有离线迭代（Off-line）和在线迭代（On-line）两种控制方式，实时控制器应包含以下控制技术：
●三参量控制：在整个工作频率范围内，对所有自由度，应能同时进行D、V和A的
闭环和输入控制；
●倾覆力矩及偏心力矩的自动补偿；非线性饲服阀流量补偿技术；油柱共振补偿控制；
●差压稳定控制；力平衡控制；几何交叉耦合补偿；试件动力特性补偿；
●自适应控制补偿；幅值相位控制；
数据采集系统配有128通道的16位试件数据采集系统，其中应变64ch, 加速度40ch，速度4ch，位移16ch，其它4ch，并在软硬件中预留可扩展的采集通道。
每个数采通道的最大采样频率在20kHz以上，试件通道模拟信号输入频率范围在0~200Hz。
采集系统能对每个通道提供可自动设置的激励电压，并对每个通道进行滤波，计算机能够
自动设置和标定，同时必须配备相关的数据分析和处理软件。
PULSAR 数字控制系统见图9：
图9 PULSAR 数字控制系统示意图
四、三台阵工作模式：
⏹三台独立工作模式（三个单台分别独立工作）；
⏹三台合成整体工作模式（两或三台同步工作，三台同步可以相当于7.0m x 2.0m大型振动台）；
⏹三台作关联运动的台阵工作模式（两/三个振动台异步控制，输入控制波形可以相同，也可以不同）；
⏹中间一台3.0m x 3.0m为固定台，两边2个2m x 2m振动台可纵向移动，单台移动最大距离10m。
图10 三台阵系统同步工作。