[发明专利]一种水下振动台下凹式防水结构

说明书

一种水下振动台下凹式防水结构，涉及土木、水利等的水下振动台试验技术领域，采用双层的下凹式防水布，在保证具有良好防水效果的前提下降低了水体的扰动效果，具有突出的有益效果结构采用双层下凹防水布，振动台在运行过程中防水布在水平方向伸缩变形，保证振动台工作过程中的持续挡水效果；采用下凹式防水形式有效降低了防水结构占据水体的体积，且不占据上层试验水体，降低了变形过程对水体的扰动影响；采用加筋肋与连接铰保证了防水结构在变形过程中的竖向承载能力，使得防水结构内部可不用充气；设置排水管可有效将深入防水结构内部的水体快速排出。此外，该防水结构设计简单，适用性能较高，具有良好的运用前景。

技术领域

本发明涉及土木、水利等的水下振动台试验技术领域，是一种水下振动台的防水结构。

背景技术

随着流固耦合研究的不断发展，以及涉水结构物在地震中破坏现象的不断增多，工程界与科学界逐渐认识到地震-水动力耦合激励对结构响应的重要影响。为此，地震工程模拟研究逐渐由单一的无水研究逐渐转变为考虑动水压力、波浪、海流等水动力作用下的多场耦合动力研究。地震工程模拟研究振动台(台阵)也逐渐由无水环境发展为有水环境，甚至开始考虑动水环境。

由于设备条件的限制，现有的振动台仅可模拟局部振动，且采用大型作动器保证台体的运动。这势必使得振动台台体与基础之间存在较大的间隙。为此，必须采用适当的防水措施，保证台体在运动过程中，试验水体不会渗漏进入间隙，造成机械设备的破坏。目前，对于水下振动台(台阵)设施，多采用充气式防水气囊，其包裹住振动台台体与基础之间的间隙，并在间隙里进行充气，使得气囊鼓起。该方法结构简单，但对振动台基础的密封要求较高，且一旦防水袋发生漏水则会严重威胁振动台设备的安全运行。然而，气囊防水在运行过程中均需充气鼓起，这会占据试验水体一定的体积，且振动台在运行过程中，气囊的变形会造成周边水体的较大扰动。因此，采用气囊防水方式在一定程度上会造成地震-水动力耦合模拟效果的失真，从而影响试验过程，使得试验精度降低或试验失败。

为此，有必要提出一种结构简单的振动台防水结构，其既可保证良好的防水效果，具有良好的适用性能，也可降低振动台运行过程中水体的扰动影响。

发明内容

本申请旨在提出一种适用于土木、水利等工程领域的振动台防水结构，该结构既具备良好的防水效果，也可降低振动台运行过程中水体的扰动影响，保证地震-水动力耦合作用的真实再现，且结构简单，易于设计。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种水下振动台下凹式防水结构，包括上层防水布、下层防水布，其中上层防水布与下层防水布均为下凹形式，上层防水布与下层防水布之间设置5～10个加筋肋，并通过连接铰分别与上层防水布、下层防水布连接，下层防水布设置排水管；上层防水布与下层防水布两端分别固定于锚固点之上，所述的锚固点(6)设置在混凝土基础(7)与振动台台体(8)上；所述的混凝土基础与振动台台体之间设有若干水平作动器，振动台台体底部设有若干竖向作动器。

进一步的，所述的振动台台体为圆形或方形，对于圆形振动台台体，各点处的上层防水布、下层防水布截面与尺寸均保持不变；对于方形振动台台体，拐角处的上层防水布、下层防水布尺寸稍大于侧边处，整体形成扭曲面。

进一步的，加筋肋为薄钢片或其他刚性材料，并保证上层防水布与下层防水布变形过程中间距保持不变；

进一步的，上层防水布与下层防水布长度均为混凝土基础与振动台台体间隙的2～3倍；上层防水布与下层防水布均采用隔水土工布，保证防水效果。每层防水布设置锚固点数量均为64个，均匀分布。

进一步的，水平作动器数量为32个，竖向作动器数量为8个。

本发明的有益效果是：