本文選題：地震模擬振動臺　切入點：三臺陣　出處：《福州大學(xué)》2014年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：地震模擬振動臺試驗是對建筑結(jié)構(gòu)或設(shè)備進(jìn)行抗震性能考核最為有效的工具,在工作時相當(dāng)于一個大的震源,需通過質(zhì)量較大的反力基礎(chǔ)來減小振動。反力基礎(chǔ)是振動臺的重要組成部分,反力基礎(chǔ)并非質(zhì)量無限大的剛體,反力基礎(chǔ)在為振動臺(臺面)提供反力支承時,自身也會產(chǎn)生較大的振動,并不可避免地會發(fā)生共振。因而,在建造振動臺前,須對反力基礎(chǔ)的振動做出準(zhǔn)確的分析判斷,控制危害的大小,保障周圍結(jié)構(gòu)物的安全。由多個中小臺組成的臺陣系統(tǒng)是未來振動臺發(fā)展的一個趨勢,目前對多臺陣反力基礎(chǔ)動力特性的研究還未有文獻(xiàn)報導(dǎo),而單個固定臺的研究結(jié)果是否能夠適用于多臺陣,還有待進(jìn)一步的研究。為此,本文進(jìn)行了可移動的地震模擬振動臺多臺陣系統(tǒng)基礎(chǔ)動力特性研究,主要工作與結(jié)論包括以下幾個方面：(1)進(jìn)行了福州大學(xué)振動臺三臺陣反力基礎(chǔ)的設(shè)計與施工方法研究,指出該臺陣反力基礎(chǔ)的設(shè)計與施工要點,詳細(xì)地介紹了高精度預(yù)埋件的安裝、大體積混凝土的澆筑以及后期養(yǎng)護,可為其他單位建造振動臺反力基礎(chǔ)時提供參考。(2)開展了福州大學(xué)三臺陣地震模擬振動臺系統(tǒng)反力基礎(chǔ)動力特性試驗研究,研究反力基礎(chǔ)在單臺激振和三臺同步激振作用下的動力特性,分析基礎(chǔ)在地震波等激勵作用下的振動反應(yīng),探討基礎(chǔ)振動對試驗大廳結(jié)構(gòu)和周圍環(huán)境的影響。結(jié)果表明,基礎(chǔ)自身振動完全滿足相關(guān)文獻(xiàn)規(guī)定的振動小于0.1g的要求,對于周圍建筑的影響與規(guī)范規(guī)定的0.01g相接近。因此,該臺陣的設(shè)計與施工是合理的。(3)應(yīng)用ANSYS有限元軟件,建立福州大學(xué)三臺陣系統(tǒng)反力基礎(chǔ)的有限元模型,在通過驗證了的有限元模型基礎(chǔ)上進(jìn)行了基礎(chǔ)振動特性參數(shù)分析。結(jié)果表明當(dāng)三臺處在位置最靠近時對基礎(chǔ)的振動影響最大；設(shè)置隔振橡膠的隔振溝對減弱基礎(chǔ)的振動效果明顯；基礎(chǔ)質(zhì)量和剛度的變化對基礎(chǔ)振動有較大的影響。(4)對地震模擬振動臺基礎(chǔ)設(shè)計常用的集總參數(shù)法進(jìn)行了詳細(xì)介紹,并以我國《動力機器基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》中的“質(zhì)一彈—阻”計算模型為依據(jù),進(jìn)行計算模型與動力方程的建立,在試驗研究和有限元分析的基礎(chǔ)上給出多臺陣反力基礎(chǔ)的設(shè)計計算方法,并與Lysmer比擬法及美國《基礎(chǔ)工程手冊》法進(jìn)行比較。結(jié)果表明,《動力機器基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》中的方法能更好地與試驗及有限元結(jié)果相吻合,可作為今后臺陣基礎(chǔ)設(shè)計計算的方法。
[Abstract]:Seismic simulation shaking table test is the most effective tool for evaluating the seismic performance of building structures or equipment. It is equivalent to a large earthquake source when working. The counterforce foundation is an important part of the shaking table. The counterforce foundation is not a rigid body with infinite mass. When the counterforce foundation provides the counterforce support for the shaking table (table), Therefore, before the vibration table is built, it is necessary to make an accurate analysis and judgment of the vibration of the reaction force foundation and control the magnitude of the harm. In order to ensure the safety of surrounding structures, the array system composed of several small and medium stations is a trend in the future vibration table development. At present, the research on the dynamic characteristics of the reaction foundation of multiple arrays has not been reported in the literature. However, whether the research results of a single fixed platform can be applied to multiple arrays is still to be further studied. Therefore, the dynamic characteristics of a movable earthquake simulation vibration table system with multiple arrays are studied in this paper. The main work and conclusions are as follows: (1) the design and construction methods of the three array reaction foundation of the vibration table of Fuzhou University are studied, and the key points of the design and construction of the counterforce foundation are pointed out. The installation of high precision embedded parts, the pouring of mass concrete and the later maintenance are introduced in detail. It can be used as a reference for other units to build the shaking table counterforce foundation.) the experimental study on the dynamic characteristics of the counterforce foundation of the shaking table system of three arrays in Fuzhou University has been carried out. The dynamic characteristics of the reaction foundation under single and synchronous excitation are studied. The vibration response of the foundation under the excitation of seismic waves is analyzed, and the effect of foundation vibration on the structure and surrounding environment of the test hall is discussed. The vibration of the foundation itself fully meets the requirement of vibration less than 0.1 g stipulated in the relevant literature, and the influence on the surrounding building is close to the 0.01g specified in the code. Therefore, the design and construction of the array is reasonable. The finite element software ANSYS is used. The finite element model of the reaction force foundation of three arrays system of Fuzhou University is established. The vibration characteristic parameters of the foundation are analyzed on the basis of the verified finite element model. The results show that the vibration of the foundation is most affected when the three stations are located closest to each other. The vibration isolation ditch of vibration isolation rubber has obvious effect on weakening foundation vibration, and the variation of foundation mass and stiffness has great influence on foundation vibration. The lumped parameter method commonly used in seismic simulation shaking table foundation design is introduced in detail. On the basis of the "mass-elastic-resistance" calculation model in the Code for the Design of Power Machine Foundation in China, the calculation model and dynamic equation are established. On the basis of experimental study and finite element analysis, the design and calculation method of multi-array reaction foundation is given. Compared with the Lysmer analogy method and the American basic Engineering Manual, the results show that the method in the Code for the Design of Power Machine Foundation is in better agreement with the experimental and finite element results, and can be used as the method for the design and calculation of the foundation of the array in the future.
【學(xué)位授予單位】：福州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TU311.3

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本文編號：1619817