[发明专利]一种提供地震倾覆振动荷载的振动台模型试验装置

说明书

本发明涉及一种提供地震倾覆振动荷载的振动台模型试验装置。由底座、作动器固定支架、作动器、振动台台面、振动台铰链支座、作动器卡口装置、扭转传递装置卡口装置、扭扭转传递装置伸缩杆、作动器传力杆、作动器加速度传感器、振动台铰链上、下卡口和振动台铰链旋转轴组成。振动台铰链支座和作动器支架分别焊在底座上，作动器与传力杆连接，振动台铰链上、下卡口由振动台铰链旋转轴铰接，扭转传递装置伸缩杆和传力杆由卡口装置固定螺栓铰接的作动器卡口装置和扭转传递装置卡口装置分别牢固固定。本发明需要将试验对象固定在振动台台面上，作动器输出激振，通过装置的协同作用测量试验对象在不同地震倾覆作用下的结构响应、力学特性和破坏形式。

技术领域

本发明属结构工程和地震工程技术领域，具体涉及一种提供地震倾覆振动荷载的振动台模型试验装置。

背景技术

地震下在近断层区域的建筑结构将会出现大量破坏，目前国内外灾后重建过程中于近断层地区修建的基础隔震结构明显增多，且建筑高度日益增加。断层地震动中包含动态长周期脉冲，近断层区结构的最大地震反应明显大于远场地震作用下的地震反应，因此，隔震结构在近断层地震下的抗倾覆问题值得关注。此外在研究港口海堤构筑物时，海浪荷载对这类构筑物产生倾覆式的周期荷载，地震引起的海啸会对这类构筑物产生严重的破坏倾覆作用，因此港口堤坝类构筑物在波浪、海啸作用下的抗倾覆问题值得研究。目前尚不能用理论解释或数值方法来精确模拟这两种现象，理论分析与数值方法往往需要大量的条件假设，为解决以上两类方法的局限性，需要进行试验研究，而目前研究这一机理地试验装置地研制尚不充分，亟需提出一种提供地震倾覆振动荷载的振动台模型试验装置。基于能够模拟地震振动地振动台试验平台，通过设计能够提供倾覆振动荷载的试验装置，可以使这方面研究顺利进行。

发明内容

本发明的目的在于提出一种提供地震倾覆振动荷载的振动台模型试验装置。

本发明提出的提供地震倾覆振动荷载的振动台模型试验装置，由固定系统、作动器系统和振动台台面系统组成，其中：

固定系统由底座1、作动器固定支架2、振动台铰链支座5和振动台铰链下卡口16组成，所述振动台铰链下卡口16为4个，振动台铰链支座5焊接于底座1上方，作动器固定支架2焊接于底座1侧面，每个振动台铰链下卡口16固定于振动台铰链支座5上；

作动器系统由作动器3、作动器卡口装置6、作动器传力杆13和作动器加速度传感器14组成，作动器加速度传感器14连接在作动器3低端，作动器传力杆13从作动器3中伸出，作动器传力杆13一端与作动器卡口装置6固定，另一端插入作动器3中，且能在作动器3内来回移动，作动器3焊接于作动器固定支架2下方；

振动台台面系统由振动台台面4、扭转传递装置卡口装置7、卡口装置固定螺栓8、扭转传递装置固定支座9、扭转传递装置伸缩杆10、振动台铰链上卡口15和振动台铰链旋转轴17组成，所述振动台铰链上卡口15和振动台铰链旋转轴17各为4个，结构模型通过振动台台面固定螺栓12与振动台台面4固定连接，振动台铰链上卡口15焊接在振动台台面4底部，扭转传递装置固定支座9焊接于振动台台面4侧面，扭转传递装置伸缩杆10一端与扭转传递装置卡口装置7固定，另一端插入扭转传递装置固定支座9内，且能在扭转传递装置固定支座9内来回移动；振动台铰链上卡口15和振动台铰链下卡口16通过振动台铰链旋转轴17连接，扭转传递装置卡口装置7和作动器卡口装置6通过卡口装置固定螺栓8连接。

本发明中，振动台铰链上卡口15和振动台铰链下卡口16通过振动台铰链旋转轴17形成铰接连接，扭转传递装置卡口装置7与作动器系统的作动器卡口装置6通过卡口装置固定螺栓8形成铰接连接，使振动台台面系统、固定系统和作动器系统形成一个整体，并通过作动器传力杆13的主动伸缩，扭转传递装置伸缩杆10的被动伸缩，振动台铰链上卡口15和振动台铰链下卡口16之间以及扭转传递装置卡口装置7和作动器卡口装置6的转动，使振动台台面4产生倾覆运动。