[发明专利]一种单自由度振动台试验装置

说明书

技术领域

本发明属岩土工程技术领域，具体涉及一种单自由度振动台试验装置。

背景技术

地震振动台是抗震研究领域中的重要试验设备之一。我国是地震多发国家，岩土工程学界为了适应科学技术的迅速发展和新型材料的广泛应用，越来越多的研究项目需要进行振动台试验。目前主流的多自由度振动台设计方案基本都是为了研究上部结构稳定性等结构工程问题，对于岩土工程问题的抗震研究主要针对土体在振动作用下的抗震特性和变形特性等复杂机理性问题展开。多自由度振动台对于复杂的岩土工程问题研究，只能将问题更加复杂化，因此有必要研制适用于中振动作用下岩土工程科学问题机理性研究的单自由度振动台。

发明内容

本发明的目的在于提供一种单自由度振动台试验装置。

本发明提出的一种单自由度振动台试验装置，由仪器底座1、激振系统、动力激振输入系统和振动台台面系统组成，其中：

仪器底座1作为整个多功能试验平台的底部固定系统，激振系统、动力激振输入系统和振动台台面系统均位于仪器底座1上方；

激振系统由激振器后固定支架2、激振器前固定支架3、纵向悬挂梁4、横向悬挂梁5、悬挂固定杆6、激振器固定支座7、动力激振器油缸8、激振器传力杆9和连接卡口装置10组成、激振器后固定支架2、为激振器前固定支架3为预制的钢制焊接构建，通过高强螺栓固定于仪器底座1上；两根纵向悬挂梁4和两根横向悬挂梁5焊接构成上部悬挂梁部件，纵向悬挂梁4两端通过螺栓与激振器前固定支架2和激振器后固定支架3连接固定在一起；悬挂固定杆6穿过横向悬挂梁5中部且用螺栓固定，通过调节螺栓可以实现悬挂固定杆6的上下调节，悬挂固定杆6下端与动力激振器油缸8固定；激振器固定支座7是位于动力激振器油缸8的后部水平固定装置，其通过高强螺栓固定于激振器后固定支架2内侧，动力激振器油缸8连接激振器传力杆9，激振器传力杆9一端设有连接卡口装置10；

动力激振输入系统由激振器伺服系统17、油压输送控制系统18和电脑调节控制系统19组成，激振器伺服系统17、油压输送控制系统18分别连接动力激振器油缸8，激振器伺服系统17通过油压阀门和传感器监测并控制动力激振器油缸8的运行，油压输送控制系统18为激振器油缸8的运行提供稳定可控的油源，伺服系统17和油压系统18由可视化的电脑调节控制系统19进行最终控制；

振动台台面系统由振动台轨道支座11、振动台轨道12、振动台台面13、固定孔14、固定螺母15和滑动滚轮组16组成，水平轨道支座11由若干条钢制水平托底焊接于钢制底板上构成，水平轨道支座11通过螺栓固定于仪器底座1上，水平滑动轨道12焊接于水平轨道支座12上；振动台台面13为正方形钢制刚性台面，其表面均匀分布固定孔14和匹配的固定螺母15，振动台台面13下部固定有滑动滚轮组16，滑动滚轮组16精确安置于水平滑动轨道12上，振动台台面13与激振器传力杆连接卡口装置10通过固定螺栓牢固连接，使得振动台台面13能在激振系统激振荷载作用下振动。 

本发明中，横向悬挂梁5有2根，每根横向悬挂梁上分布安装2根激振器悬挂固定杆6，共有4根激振器悬挂固定杆6，分别位于激振器油缸的四个对称悬挂点位置。

本发明中，振动台台面13为1000mm×1000mm的正方形钢制刚性台面，振动台台面13上表面100mm×100mm均匀分布81个固定孔14和匹配的固定螺母15。

本发明的工作过程：

将振动试验装置安装在振动台台面13上，操作电脑数控系统19和油压控制系统18，将设定的激振波形油压控制系统18通过油压的控制转变为激振器油缸8活塞的机械振动，通过激振器传力杆9带动振动台台面13及固定在台面上的试验装置一起振动。通过伺服系统17监测对应于剪切过程中不同时刻的应力、应变指标，具体的传感器设置方案按具体试验要求而定。

本发明的有益效果：

本发明装置的最大优点是能够通过在振动台台面上安装不同的试验模型，实现在设定的任意波形振动的激励下振动试验，并在单一自由度方向上，实现模拟地震振动对岩土工程结构作用的试验目的。

附图说明

图1为本发明的示意图。

图2为本发明的前视图。

图3为本发明的左视图。

图4为本发明的右视图。

图5为本发明的俯视图。