地震模拟振动台的发展

论述了地震模拟振动台从简单的单向机械式振动台到复杂的三向六自由度电液伺服模拟控制振动台的发展历程,并且阐明地震模拟振动台的三个发展趋势,即向大型足尺试验发展、向地震模拟振动台台阵发展、以及在控制技术方面向全数字发展。

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第 2 9卷第 5期 20 0 7年 l O月

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固改造

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[文章编号] 1 28 1 (0 7 0—0 30 0—4 2 2 0 )50 5—4 0

地震模拟振动的展台发王燕华，文滚， 飞，忠范程陆陈(南大学土木工程学院，凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室，苏南京 2 0 9 )东混江 1 0 6

[摘

要]论述了地震模拟振动台从简单的单向机械式振动台到复杂的二六自由度电液伺服模拟控制振动台的发展历 三向

程，且阐明地震模拟振动臼的三个发展趋势，向大型足尺试验发展、并即向地震模拟振动台台阵发展、及在控制技术方面向以 全数字发展。 [键词]地震模拟振动台；展慨况；展趋势关发发[图分类号] T 37中 U 1[献标识码] A文

De e o m e t o h h k n b e v lp n ft e S a i g Ta l

Wa g Y n h a,C eg We,a g,L e,C e h n -a S u es U i rt.N nn 106 C i ) n a -u h n n rn一 u F i h n Z o gf n( ot at n e i h v sy aj g209, hn i aAb t a t Th e eo me to h h ki a l rm sn l c a c lma hn t Di n in y a l e V y tm s prs ne i h sr c: e d v lp n fte s a ng tbe fo ige me h nia c ie o 3- me so h drui s r0 s se i e e td n t e c p p r.Th e eo ig te d o h h kn a l sas o o e o h oe ta p lc to,wh c ncu e te lre fl—c l h kigtb e ae e d v lpn r n fte s a ig tbe i loprp s d frt ep tnila p ia ins ih i ld h a g uls aes a n a lt ss t e mu tp e s a e t b e t s s a d t e

t ss wi ul di i lc n r ls se . e t, h li l— h k—a l e t n h e t t f l g t o to y t m h a

Ke wo ds:h kn a l d v lp ns;d v l pn r n s y r s a ig tbe; e eo me t e eo ig te d

结构抗震性能试验是结构工程研究的重要组成

做足尺试验外，大部分地震模拟振动台只能进行绝缩尺模型试验，试验对象的动力相似条件有着严对格的要求。另外地震模拟振动台投资大，设计和其建造涉及到土建、械、压传动、机液电子技术和自动控制等多方面技术，以建设既经济又具有高性能所的地震模拟振动台是一项复杂的高技术工作。1地震模拟振动台的基本原理及主要组成

部分，目前实验室内常用的试验方法有拟静力试验、 拟动力试验和地震模拟振动台试验。拟静力试验以较低的加载速率实现单调或周期的加载，以最大可

限度地获得构件刚度、载力、形和耗能等信息；承变

拟动力试验是将计算机的计算和结构试验相结合的一

种试验方法，大的优点是结构的恢复力特性不最

是来自数学模型，是直接从被测结构上实时取得，而 但是试验的加载过程还是拟静力的；震模拟振动地台试验是真正意义上的地震模拟试验，面上可以台 真实地再现各种形式的地震波，构在地震作用下结的破坏机理也可以直观的被了解，目前研究结构是抗震性能最直接也是较准确的试验方法。地震模拟振动台试验因此被广泛应用于研究结构物的动力特

将试验对象放在一个足够刚性的台面上，过通动力加载设备使台面再现各种类型地震波，使试并验对象随之产生类似地震作用下的振动，就是地这震模拟振动台试验的基本原理。 以目前普遍使用的电液伺服地震模拟振动台为例，系统主要由液压源系统、振器、服模拟控制激伺

器、台面、计算机控制系统组成，图 1所示。其中如伺服模拟控制器是以电液伺服阀为核心的模拟控制

性、备抗震性能、验结构抗震措施等方面，时设检同

在原子能反

应堆、洋结构工程、工结构、梁工海水桥程等领域也起着重大作用。地震模拟振动台也存在局限性，了少数超大型地震模拟振动台可以用来除

器，性能的好坏对整个系统起着决定性作用，整其是个控制系统的核心部分。液压源系统主要是提供动力，括液压泵站、能器组、却系统等，压泵的包蓄冷液流量是根据地震波的最大速度值来设计的，了节为

[收稿日期] 20—32 070—2

省能源，目前都是设置大容量的蓄能器组来提供作动器瞬时的巨大能量。另外为了保证油液的温度，