[发明专利]一种能独立提供单自由度竖向扭转振动荷载的双振动台模型试验装置

说明书

本发明属结构工程和地震工程技术领域，具体涉及一种能独立提供单自由度竖向扭转振动荷载的双振动台模型试验装置。由两套并联的可提供竖向扭转荷载的振动台系统组成，每套系统由底座、固定支架、作动器、铰链系统、扭转传递装置、加速度传感器等部件组成，两套并联系统由连接辅助底座联系固定。作动器固定支架与铰链支座焊接在底座上，作动器一端设置加速度控制传感器，另一端连接扭转传递装置，从而实现台面的竖向单自由度扭转功能。本发明需要将试验对象的两个主体结构分别牢固固定在两个振动台台面上，两台作动器分别设定输出激振形式，通过整个装置的协同作用，测量试验对象在差异竖向扭转振动作用下整体结构的结构响应、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，具体涉及一种能独立提供单自由度竖向扭转振动荷载的双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，还会因为一些建筑存在两个或多个主体结构如桥梁、双塔楼等建筑物其不同主体结构所处位置在地震时地面各点的运动存在相对扭转差，或两个主体结构处在位置之间存在地震带断层，在地震时的地震反应非常复杂，值得关注。目前，关于结构在双向地震波下的反应已经有一些研究，但是有关竖向地震动扭转分量的研究还寥寥无几，这主要是由于目前的观测水平有限，得到扭转分量比较困难，对于由于地面运动存在竖向扭转差而引起的有两个主体结构的建筑物的地震效应的研究更加不成熟，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。基于能够模拟地震振动地振动台试验平台，通过设计能够提供独立提供单自由度竖向扭转振动荷载的双振动台模型试验装置，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供一种能独立提供单自由度水平扭转振动荷载的双振动台模型试验装置。

本发明提出的独立提供单自由度水平扭转振动荷载的双振动台模型试验装置，由固定系统、第一作动器系统、第一振动台台面系统、第二作动器系统和第二振动台台面系统组成。其中：

固定系统由第一振动台底座1、第一作动器固定支架2、第一振动台铰链支座5、第一振动台铰链下卡口7、振动台连接辅助底座16、第二振动台底座17、第二作动器固定支架18、第二振动台铰链支座21和第二振动台铰链下卡口23组成，所述第一作动器固定支架2焊接于第一振动台底座1的凹槽中，第一振动台铰链支座5焊接于第一振动台底座1上，若干个第一振动台铰链下卡口7均匀焊接于第一振动台铰链支座5上；所述第二作动器固定支架18焊接于第二振动台底座17的凹槽中，第二振动台铰链支座21焊接于第二振动台底座17上，若干个第二振动台铰链下卡口23均匀焊接于第一振动台铰链支座21上，根据所需地震波，第二振动台连接辅助底座16可与第一振动台底座1和第二振动台底座17的长度方向或宽度方向焊接；

第一作动器系统由第一作动器3、第一作动器伸缩杆卡口9、第一作动器伸缩杆14和第一作动器加速度传感器15组成，所述第一作动器3焊接于第一作动器固定支架2底部上，其一端与第一振动台作动器加速度传感器15连接，位于第一振动台作动器加速度传感器15上的第一振动台作动器伸缩杆14一端从第一作动器固定支架2上伸出，其端部与第一作动器伸缩杆卡口9牢固固定；

第一振动台台面系统由第一振动台台面4、第一振动台铰链上卡口6、第一振动台扭转传递装置卡口10、第一振动台扭转传递装置固定支座12、第一振动台扭转传递装置伸缩杆13、振动台台面固定螺孔32和振动台台面固定螺栓33组成，若干个第一振动台铰链上卡口6分别焊于第一振动台台面4四周底部，第一振动台扭转传递装置固定支座12焊接于第一振动台台面4侧面，第一振动台扭转传递装置伸缩杆13一端伸入第一振动台扭转传递装置固定支座12内，另一端伸出第一振动台扭转传递装置固定支座12，其顶端与第一振动台扭转传递装置卡口10牢固固定，振动台台面固定螺孔32均匀分布于第一振动台台面4表面，通过振动台台面固定螺栓33连接试验构件后插入振动台台面固定螺孔32中与振动台台面4牢固固定；