[发明专利]一种提供扭转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扭转振动荷载的振动台模型试验装置。由作动器固定支架、作动器、振动台台面、作动器卡口装置、扭转传递装置卡口装置、扭转传递装置伸缩杆、作动器加速度传感器、作动气传力杆、环形滑轨和低摩阻滑块组成。作动器固定支架、环形滑轨分别焊接在底座上，低摩阻滑块安装在滑环形滑轨上，作动器加速度传感器连接在作动器尾部，作动器传力杆从作动器中伸出，作动器传力杆前端固定作动器卡口装置，扭转传递装置固定支座与振动台台面焊接，振动台台面与低摩阻滑块固接。本发明需要将试验对象对中固定在振动台台面上进行试验，测量试验对象在不同频率扭转振动荷载作用下的结构响应、性能和破坏模式及结构的抗扭转振动荷载性能。

技术领域

本发明属于结构工程和地震工程领域，具体涉及一种提供扭转振动荷载的振动台模型试验装置。

背景技术

在地震作用下建筑结构除了发生平移振动外，还会放生扭转振动。发生扭转振动的主要原因是地震引起的地面运动存在转动分量，且受地震影响的构筑物的结构本身存在偏心，即结构的刚度中心与质量中心不重合。即使结构各层质量中心与刚度中心重合，但并不能保证所有的质量中心与刚度中心都在一条竖直直线上，仅在水平地震作用下也会发生扭转振动的现象。震害表明，扭转效应会导致工程结构的破坏，在一些情况下将成为导致工程结构破坏的主要因素。目前，对于由于地面运动存在转动分量而引起的扭转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，亟需研制能够提供扭转振动荷载地试验装置。基于能够模拟地震振动的振动台试验平台，通过不同扭转荷载的输入与对受振结构模型动力响应的深入分析，可以使这方面研究顺利进行。

发明内容

本发明地目的在于提供一种能够提供扭转振动荷载的振动台模型试验装置。

本发明提出地提供扭转振动荷载的振动台模型试验装置，由固定系统、扭转传递系统和作动器系统组成，其中：

固定系统由底座1、作动器固定支架2、振动台台面4、扭转传递装置固定支座9、环形滑轨14和低摩阻滑块15组成，作动器固定支架2和环形滑轨14分别焊接于底座1上，扭转传递装置固定支座9与振动台台面4沿边缘焊接于同一水平面上，低摩阻滑块15通过振动台台面固定螺栓固定于振动台台面4底部，且低摩阻滑块15置于环形滑轨14上，使振动台台面4只能沿环形滑轨14旋转；

扭转传递系统由作动器卡口装置5、扭转传递装置卡口装置6和扭转传递装置伸缩杆8组成，扭转传递装置伸缩杆8一端卡在扭转传递装置卡口装置6上，另一端插入扭转传递装置固定支座9中，使扭转传递装置伸缩杆8可沿扭转传递装置固定支座9内部的管道伸缩；扭转传递装置卡口装置6和作动器卡口装置5通过卡口装置固定螺栓7连接，使扭转传递装置卡口装置6和作动器卡口装置5只能以卡口装置固定螺栓7为轴进行转动，作动器传力杆13直接卡在作动器卡口装置5上；

作动器系统由作动器3、作动器加速度传感器12和作动器传力杆13组成，作动器3焊接于作动器固定支架2上，作动器传力杆13穿过作动器固定支架2插入作动器3的管道中，作动器3与作动器加速度传感器12连接，通过作动器加速度传感器12控制作动器3的能量输出。

本发明中，所述模型振动台台面4通过振动台面固定螺栓11与低摩阻滑块15牢固固定，并形成一个整体，该整体只能通过低摩阻滑块15沿环形滑轨14以环形滑轨14平面中心为圆心做圆周运动，可以为固定在振动台台面4上的构件、构筑物或建筑物随振动台台面4做圆周运动。

本发明中，作动器3通过作动器传力杆13输出的能量可以通过扭转传递系统传递给扭转传递装置固定支座9和振动台台面4，在环形滑轨14的限制下只能输出扭转振动荷载，这个过程将作动器3输出的能量转化为转动能，提供给试验结构。

本发明中，作动器3连接有作动器加速度传感器12可精准控制扭转的角度、角速度及角加速度。

本发明的工作过程：