[发明专利]一种巨型液压振动台基础振动台设计方法

说明书

本发明提供了一种巨型液压振动台基础振动台设计方法，包括：步骤一，确定基础初步设计方案确定：根据委托方提供的基本设计参数进行基础的初步设计，制定基础初步设计方案；步骤二，制定基础详细的设计方案，包括：在振动台基础内部增加动力间、操作间以及其它的辅助结构，然后建立有限元模型，对其进行模态分析，计算振动台基础各阶振型的固有频率和振型质量参与系数，将上一步模态分析得出的固有频率的最小值即基本频率f_v，与振动台基本频率容许值[f]相比较；步骤三，确认最终方案：采用计算程序对振动台基础的隔振性能进行数值分析，计算振动台基底的最大位移量S_v，通过与规范进行比较，看其是否符合要求；步骤四，细化基础设计方案。

技术领域

本发明涉及振动控制领域，特别是涉及巨型液压振动台基础振动台设计方法。

背景技术

巨型振动台运行时基础强振动对周围地面及建筑造成剧烈危害，现有技术主要为直接增大基础质量对基础进行减振，其主要技术缺陷如下：

1、单一方案，减振效果有限。通过增大基础质量进行减振的方法，需要开挖大面积土方，施工难度大，工程成本高，而且仅采用单一方法减振，减振效果有限。

2、现有规范难以解决巨型振动台运行时基础强振动对周围地面及建筑造成剧烈危害的问题。

发明内容

为了克服现有技术之不足，本发明提出了一种减振处理方法，该方法可以协调振动台基础和周边建筑基础的不均匀沉降，避免振动台基础和周边土体发生共振，同时可以减轻两者共振引起的振动传递对周边环境造成的危害。该设计工艺逻辑清晰、施工简单、性价比高。该处理工艺的发明构思在于：先根据液压振动台设计参数制定基础的初步设计方案，通过计算相同深度下振动台基础基底承载密度ρ_v和周围建筑基底承载密度ρ_s的比值，多次优化初步设计方案，避免两者产生不均匀沉降。然后制定基础详细设计方案，对基础进行模态分析，多次调整详细设计方案，改变基础的基本频率，避免振动台基础和周围土体发生共振。接着对振动台进行数值分析，计算振动台基底的最大位移，多次调整初步和详细设计方案，确保满足相关规范要求，这样可以有效减轻振动台振动强振动对周围环境的影响，最终细化设计方案，绘制工艺图和设计图、施工图。

本发明的目的在于提供一种巨型液压振动台基础振动台设计方法，包括：

步骤一，确定基础初步设计方案确定：根据委托方提供的基本设计参数进行基础的初步设计，制定基础初步设计方案；

步骤二，制定基础详细的设计方案，包括：根据实际需求，在振动台基础内部增加动力间、操作间以及其它的辅助结构，然后建立有限元模型，根据实际结构中作动器的出力指标、土体对振动台基础的作用力、振动台模拟实验荷载的极限值，钢弹簧阻尼器的承载限度，对有限元模型设置边界条件，其后对其进行模态分析，计算振动台基础各阶振型的固有频率和振型质量参与系数，将上一步模态分析得出的固有频率的最小值即基本频率f_v，与振动台基本频率容许值[f]相比较，使得振动台基础频率小于其容许值；

步骤三，确认最终方案：为定性研究振动台基础振动控制是否有效，采用计算程序对振动台基础的隔振性能进行数值分析，计算振动台基底的最大位移量S_v，通过与规范进行比较，看其是否符合要求；

步骤四，细化基础设计方案：在最终方案的基础上，满足设计规范要求的前提下，进行工艺图、设计图、施工图的设计及绘制。

优选的，所述基本设计参数包括液压振动台的实验尺度、自由度维度及数量、作动器的规格和数量、振动台自重及其极限承载。

优选的，所述步骤一还包括结合《动力机器基础设计规范》、《建筑振动容许标准》、《液压设备设计规范》进行基础初步设计方案确定。

优选的，所述步骤一中初步设计方案包括振动台的尺寸、极限工况重量以及需要用到的辅助设施，所述极限工况重量包括所有的质量。