本发明专利技术属结构地震工程实验技术领域，具体为一种能独立提供单自由度水平振动荷载的双振动台模型试验装置。由底座、两套振动台系统组成。两套振动台系统分别包括作动器、振动台台面、滑轨滑块、卡口装置、扭转传递装置、加速度传感器等部件组成。两台作动器通过固定支架固定在底座上，振动台台面通过滑轨滑块体系实现自由转动，作动器一端连接加速度传感器，另一端与扭转传递装置铰接，实现提供两个振动台台面单自由度扭转的功能。本发明专利技术需要将试验对象的两个主体结构分别牢固固定在两个振动台台面上，两台作动器分别输出设定激振，通过整个装置的协同作用，测量两个主体结构在不同水平扭转振动作用下的结构响应特征、节点力学特性和结构破坏形式。
【技术实现步骤摘要】
一种能独立提供单自由度水平扭转振动荷载的双振动台模型试验装置
本专利技术属结构工程和地震工程
，具体涉及一种能独立提供单自由度水平扭转振动荷载的双振动台模型试验装置。
技术介绍
在地震作用下建筑结构除了发生平移振动外，还会因为一些建筑存在两个或多个主体结构，如桥梁、双塔楼等建筑物，其不同主体结构所处位置在地震时地面各点的运动存在相对扭转差，或两个主体结构处在位置之间存在地震带断层，在地震时的地震反应非常复杂，值得关注。目前，对于由于地面运动存在扭转差而引起的有两个主体结构的建筑物的地震效应的研究尚不够成熟，目前尚不能用理论解释或数值方法模拟这种现象，需要进行试验研究，研究这一机理地试验装置地研制尚不充分。基于能够模拟地震振动地振动台试验平台，通过设计能够提供独立提供单自由度水平扭转振动荷载的双振动台模型试验装置，可以使这方面研究顺利进行。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能独立提供单自由度水平扭转振动荷载的双振动台模型试验装置。本专利技术提出的独立提供单自由度水平扭转振动荷载的双振动台模型试验装置，由固定系统、第一作动器系统、第一振动台台面系统、第二作动器系统和第二振动台台面系统组成，其中：固定系统由底座1、第一作动器固定支架2、第一振动台滑轨5、第二作动器固定支架14和第二振动台滑轨17组成，所述第一作动器固定支架2、第一振动台滑轨5、第二作动器固定支架14、第二振动台滑轨17分别焊接在底座1上；第一作动器系统由第一作动器3、第一作动器卡口装置7、第一振动台卡口装置固定螺栓9、第一振动台作动器伸缩杆10和第一振动台作动器加速度传感器13组成，所述第一作动器3焊接于第一作动器固定支架2上，其一端与第一振动台作动器加速度传感器13一端连接，第一振动台作动器伸缩杆10从第一振动台作动器加速度传感器13另一端伸出，其端部与第一作动器卡口装置7牢固固定；第一振动台台面系统由第一振动台台面4、第一振动台滑块6、第一振动台扭转传递装置卡口装置8、第一振动台扭转传递装置伸缩杆11、第一振动台扭转传递装置固定支座12、振动台台面固定螺孔26和振动台台面固定螺栓27组成，所述第一振动台滑块6分别焊于第一振动台台面4底部四周，第一振动台台面连接卡口装置7焊接于第一振动台台面4侧面，第一振动台台面4表面均匀分布有振动台台面固定螺孔26，通过振动台台面固定螺栓27穿过振动台台面固定螺孔26，使连接试验构件与振动台台面4牢固固定；第一振动台扭转传递装置固定支座12一侧与第一振动台台面4侧面焊接，两者牢固固定，第一振动台扭转传递装置伸缩杆11插入第一振动台扭转传递装置固定支座12中，一端固定于第一振动台台面4侧面；所述第一振动台台面连接卡口装置7和第一振动台扭转传递装置卡口装置8由第一振动台卡口装置固定螺栓9铰接连接，同时第一振动台滑块6和第一振动台滑轨5滑动连接，使第一作动器系统、第一振动台台面系统和固定系统形成独立的单自由度运动系统，通过第一作动器系统中的振动台作动器伸缩杆10的伸缩使第一振动台台面系统沿第一振动台滑轨5滑动；第二作动器系统由第二作动器15、第二作动器卡口装置19、第二振动台卡口装置固定螺栓21、第二振动台作动器伸缩杆22和第二振动台作动器加速度传感器25组成，所述第二作动器系统第二作动器15焊接于第二作动器固定支架14上，其一端与第二振动台作动器加速度传感器25连接，第二振动台作动器伸缩杆22从第二振动台作动器加速度传感器25另一端伸出，其端部与第二作动器卡口装置19牢固固定；第二振动台台面系统由第二振动台台面16、第二振动台滑块18、第二振动台扭转传递装置卡口装置20、第二振动台扭转传递装置伸缩杆23、第二振动台扭转传递装置固定支座24、振动台台面固定螺孔26和振动台台面固定螺栓27组成，所述第二振动台滑块18分别焊在第二振动台台面16底部四周，第二振动台台面连接卡口装置19焊接于第二振动台台面16侧面，第二振动台台面16表面均匀分布有振动台台面固定螺孔26，通过振动台台面固定螺栓27穿过振动台台面固定螺孔26，使连接试验构件与振动台台面16牢固固定；第二振动台扭转传递装置固定支座12一侧与第二振动台台面16侧面焊接，两者牢固固定，第二振动台扭转传递装置伸缩杆23插入第二振动台扭转传递装置固定支座24中，一端固定于第二振动台台面16侧面；所述第二作动器卡口装置19和第二振动台扭转传递装置卡口装置20由第二振动台卡口装置固定螺栓21铰接连接，同时第二振动台滑块18和第二振动台滑轨17滑动连接，使第二作动器系统、第二振动台台面系统和固定系统形成独立的单自由度运动系统，通过第二作动器系统中的振动台作动器伸缩杆22的伸缩使第二振动台台面系统沿第二振动台滑轨17滑动。本专利技术中，所述振动台的第一振动台滑轨5和第二振动台滑轨17数量各为两个，且规格完全一样，分别焊接在底座1上，第一振动台滑块6和第二振动台滑块18数量各为4个，且规格完全一样，分别按照第一振动台滑轨5和第二振动台滑轨17的位置均匀焊接在第一振动台台面4和第二振动台台面16下面。本专利技术中，所述模型的第一振动台台面系统和第一作动器系统由振动台作动器卡口装置7和振动台扭转传递装置卡口装置8通过第一振动台卡口装置固定螺栓9铰接连接而不是牢固固定，铰接连接可以有效使整个第一振动台台面系统在第一振动台滑轨5上顺畅滑动。本专利技术中，所述模型的第二振动台台面系统和第二作动器系统由振动台作动器卡口装置19和振动台扭转传递装置卡口装置20通过第二振动台卡口装置固定螺栓21铰接连接而不是牢固固定，铰接连接可以有效使整个第二振动台台面系统在第二振动台滑轨17上顺畅滑动。本专利技术中，所述模型的两个独立的振动台系统（1）、（2）分别由独立的作动器系统（1）、（2）控制，可按照实际工况分别对试验对象的两个主体结构精确输出不同的水平扭转地震荷载。本专利技术的工作过程：将试验试件的两个主体结构分别通过振动台台面固定螺栓27连接后穿过振动台台面固定螺孔23牢固固定在第一振动台台面4上和第二振动台台面16上。分别通过第一作动器3对第一作动器伸缩杆10的作用带动第一振动台扭转传递装置卡口装置8延第一作动器伸缩杆10长度方向前后运动，第一振动台扭转传递装置卡口装置8通过第一振动台卡口装置固定螺栓9的连接带动整个第一振动台系统沿第一振动台滑轨5做圆周运动，并通过对第一作动器的控制，基于不同试验目的设定振动台的激振输入，进行振动台试验；第二振动台系统的设置和工作过程同第一振动台系统。两个振动台系统相互独立，可根据试验目的分别设置两个振动台的激振输入，并分别通过第一作动器加速度传感器13和第二作动器加速度传感器23分析试验试件的两个主体结构的作用响应，研究两个主体结构存在不同扭转角度，或两个主体结构处在位置之间存在地震带断层的情况下不同振动输入的结构特性和破坏模式。本专利技术的有益效果：本专利技术装置的最大优点使可以测量建筑物存在两个主体结构且分别处在两个相互独立的作用输出下的整体结构作用特性和破坏模式。结构振动台测试可研究试件在两个独立振动台上并设定不同扭转振动输入过程中发生的运动规律，填补目前对双主体结构建筑物抗震试验研究的空白。附图说明图1为本专利技术的示意图。图2为本专利技术的前视图。图3为本专利技术的左视本文档来自技高网...
【技术保护点】
独立提供单自由度水平扭转振动荷载的双振动台模型试验装置，由固定系统、第一作动器系统、第一振动台台面系统、第二作动器系统和第二振动台台面系统组成，其特征在于：固定系统由底座(1)、第一作动器固定支架(2)、第一振动台滑轨(5)、第二作动器固定支架(14)和第二振动台滑轨(17)组成，所述第一作动器固定支架(2)、第一振动台滑轨(5)、第二作动器固定支架(14)、第二振动台滑轨(17)分别焊接在底座(1)上；第一作动器系统由第一作动器(3)、第一作动器卡口装置(7)、第一振动台卡口装置固定螺栓(9)、第一振动台作动器伸缩杆(10)和第一振动台作动器加速度传感器(13)组成，所述第一作动器(3)焊接于第一作动器固定支架(2)上，其一端与第一振动台作动器加速度传感器(13)一端连接，第一振动台作动器伸缩杆(10)从第一振动台作动器加速度传感器(13)另一端伸出，其端部与第一作动器卡口装置(7)牢固固定；第一振动台台面系统由第一振动台台面(4)、第一振动台滑块(6)、第一振动台扭转传递装置卡口装置(8)、第一振动台扭转传递装置伸缩杆(11)、第一振动台扭转传递装置固定支座(12)、振动台台面固定螺孔(26)和振动台台面固定螺栓(27)组成，所述第一振动台滑块(6)分别焊于第一振动台台面(4)底部四周，第一振动台台面连接卡口装置(7)焊接于第一振动台台面(4)侧面，第一振动台台面(4)表面均匀分布有振动台台面固定螺孔(26)，通过振动台台面固定螺栓(27)穿过振动台台面固定螺孔(26)，使连接试验构件与振动台台面(4)牢固固定；第一振动台扭转传递装置固定支座(12)一侧与第一振动台台面(4)侧面焊接，两者牢固固定，第一振动台扭转传递装置伸缩杆(11)插入第一振动台扭转传递装置固定支座(12)中，一端固定于第一振动台台面(4)侧面；所述第一振动台台面连接卡口装置(7)和第一振动台扭转传递装置卡口装置(8)由第一振动台卡口装置固定螺栓(9)铰接连接，同时第一振动台滑块(6)和第一振动台滑轨(5)滑动连接，使第一作动器系统、第一振动台台面系统和固定系统形成独立的单自由度运动系统，通过第一作动器系统中的振动台作动器伸缩杆(10)的伸缩使第一振动台台面系统沿第一振动台滑轨(5)滑动；第二作动器系统由第二作动器(15)、第二作动器卡口装置(19)、第二振动台卡口装置固定螺栓(21)、第二振动台作动器伸缩杆(22)和第二振动台作动器加速度传感器(25)组成，所述第二作动器系统第二作动器(15)焊接于第二作动器固定支架(14)上，其一端与第二振动台作动器加速度传感器(25)连接，第二振动台作动器伸缩杆(22)从第二振动台作动器加速度传感器(25)另一端伸出，其端部与第二作动器卡口装置(19)牢固固定；第二振动台台面系统由第二振动台台面(16)、第二振动台滑块(18)、第二振动台扭转传递装置卡口装置(20)、第二振动台扭转传递装置伸缩杆(23)、第二振动台扭转传递装置固定支座(24)、振动台台面固定螺孔(26)和振动台台面固定螺栓(27)组成，所述第二振动台滑块(18)分别焊在第二振动台台面(16)底部四周，第二振动台台面连接卡口装置(19)焊接于第二振动台台面(16)侧面，第二振动台台面(16)表面均匀分布有振动台台面固定螺孔(26)，通过振动台台面固定螺栓(27)穿过振动台台面固定螺孔(26)，使连接试验构件与振动台台面(16)牢固固定；第二振动台扭转传递装置固定支座(12)一侧与第二振动台台面(16)侧面焊接，两者牢固固定，第二振动台扭转传递装置伸缩杆(23)插入第二振动台扭转传递装置固定支座(24)中，一端固定于第二振动台台面(16)侧面；所述第二作动器卡口装置(19)和第二振动台扭转传递装置卡口装置(20)由第二振动台卡口装置固定螺栓(21)铰接连接，同时第二振动台滑块(18)和第二振动台滑轨(17)滑动连接，使第二作动器系统、第二振动台台面系统和固定系统形成独立的单自由度运动系统，通过第二作动器系统中的振动台作动器伸缩杆(22)的伸缩使第二振动台台面系统沿第二振动台滑轨(17)滑动。...
【技术特征摘要】
1.独立提供单自由度水平扭转振动荷载的双振动台模型试验装置，由固定系统、第一作动器系统、第一振动台台面系统、第二作动器系统和第二振动台台面系统组成，其特征在于：固定系统由底座(1)、第一作动器固定支架(2)、第一振动台滑轨(5)、第二作动器固定支架(14)和第二振动台滑轨(17)组成，所述第一作动器固定支架(2)、第一振动台滑轨(5)、第二作动器固定支架(14)、第二振动台滑轨(17)分别焊接在底座(1)上；第一作动器系统由第一作动器(3)、第一作动器卡口装置(7)、第一振动台卡口装置固定螺栓(9)、第一振动台作动器伸缩杆(10)和第一振动台作动器加速度传感器(13)组成，所述第一作动器(3)焊接于第一作动器固定支架(2)上，其一端与第一振动台作动器加速度传感器(13)一端连接，第一振动台作动器伸缩杆(10)从第一振动台作动器加速度传感器(13)另一端伸出，其端部与第一作动器卡口装置(7)牢固固定；第一振动台台面系统由第一振动台台面(4)、第一振动台滑块(6)、第一振动台扭转传递装置卡口装置(8)、第一振动台扭转传递装置伸缩杆(11)、第一振动台扭转传递装置固定支座(12)、振动台台面固定螺孔(26)和振动台台面固定螺栓(27)组成，所述第一振动台滑块(6)分别焊于第一振动台台面(4)底部四周，第一振动台台面连接卡口装置(7)焊接于第一振动台台面(4)侧面，第一振动台台面(4)表面均匀分布有振动台台面固定螺孔(26)，通过振动台台面固定螺栓(27)穿过振动台台面固定螺孔(26)，使连接试验构件与振动台台面(4)牢固固定；第一振动台扭转传递装置固定支座(12)一侧与第一振动台台面(4)侧面焊接，两者牢固固定，第一振动台扭转传递装置伸缩杆(11)插入第一振动台扭转传递装置固定支座(12)中，一端固定于第一振动台台面(4)侧面；所述第一振动台台面连接卡口装置(7)和第一振动台扭转传递装置卡口装置(8)由第一振动台卡口装置固定螺栓(9)铰接连接，同时第一振动台滑块(6)和第一振动台滑轨(5)滑动连接，使第一作动器系统、第一振动台台面系统和固定系统形成独立的单自由度运动系统，通过第一作动器系统中的振动台作动器伸缩杆(10)的伸缩使第一振动台台面系统沿第一振动台滑轨...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑冠雨，匡志平，冯世进，沈阳，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海,31
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。