福州大学地震模拟振动台三台阵.docx

福州大学地震模拟振动台三台阵.docx

《福州大学地震模拟振动台三台阵.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《福州大学地震模拟振动台三台阵.docx（9页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

福州大学地震模拟振动台三台阵

地震模拟振动台三台阵系统简介

一、应用领域

地震工程力学的基础性研究：

地震机理研究；桥梁等的整体抗震试验研究；房建

等土木工程结构的抗震试验研究；管线以及地铁、隧道结构等的抗震试验研究；

图1建成后的三台阵系统示意图

二、系统组成和主要参数

主要包括三个水平三自由度振动台，

其中中间固定台为4m×4m，两个可移动边台为

2.5m×2.5m，系统主要技术参数如下：

台面尺寸:

2.5m×2.5m—4m×4m—2.5m×2.5m

振动方向:

水平三向（X、Y向和水平转角）

最大有效载荷:

10t—22t—10t

台面最大位移:

+/-250mm

台面满载最大加速度:

X向1.5g；Y向1.2g

工作频率范围:

0.1~50Hz

振动波形:

周期波、随机波、地震波

控制方式:

数控

台面最大距离:

30m

图24m×4m振动台示意图

4m×4m台性能曲线如图3：

Y

图34m×4m振动台满载性能曲线

图4：

2.5m×2.5m振动台示意图

2.5m×2.5m性能曲线如图5：

图52.5m×2.5m振动台满载性能曲线

设备主要部件：

图6（a）100-500-110系列作动器

图6（b）100-500-125系列作动器

图6（c）蓄能器

图6（d）小型静压轴承

图6（e）125-9503系列转动支座

图6（f）050-9527系列校正支座

图6（g）m100-9519–n300KN系列预载支座

油源、冷却和配电系统相关技术参数

液压油泵系统工作压力28MPa，连续工作时间不少于72小时，油源静重12吨。

五台油泵技术指标为：

110KW、380V/230A、50HZ，总功率550KW；另加备用一台油泵的电源箱，设计共用750KW。

冷却水用量：

在25℃时为1200升/分钟，设计8台冷却水泵+2台备用水泵，每台15KW；合计150KW，进水管至油泵冷却水管之间加设旁溢流阀，防止油泵关机后冷却水过载（过载保护）；系统接地地线电阻不大于3欧姆；

配电房室内环境温度要求为：

25oC±3oC；空气流量为240m3/分钟，设置排风管道和排风机。

地下油源和冷却系统布置图：

图7油源和冷却系统布置图

图8油源系统

三控制系统和数据采集系统

控制系统要求具有具有离线迭代（Off-line）和在线迭代（On-line）两种控制方式，实时控制器应包含以下控制技术：

三参量控制：

在整个工作频率范围内，对所有自由度，应能同时进行D、V和A的

闭环和输入控制；

倾覆力矩及偏心力矩的自动补偿；非线性饲服阀流量补偿技术；油柱共振补偿控制；差压稳定控制；力平衡控制；几何交叉耦合补偿；试件动力特性补偿；自适应控制补偿；幅值相位控制；

数据采集系统配有128通道的16位试件数据采集系统，其中应变64ch,加速度40ch，速度4ch，位移16ch，其它4ch，并在软硬件中预留可扩展的采集通道。

每个数采通道的最大采样频率在20kHz以上，试件通道模拟信号输入频率范围在0~200Hz。

采集系统能对每个通道提供可自动设置的激励电压，并对每个通道进行滤波，计算机能够自动设置和标定，同时必须配备相关的数据分析和处理软件。

PULSAR数字控制系统见图9：

图9PULSAR数字控制系统示意图四、三台阵工作模式：

三台独立工作模式（三个单台分别独立工作）；三台合成整体工作模式（两或三台同步工作，三台同步可以相当于7.0mx2.0m大型振动台）；

三台作关联运动的台阵工作模式（两/三个振动台异步控制，输入控制波形可以相同，也可以不同）；

中间一台3.0mx3.0m为固定台，两边2个2mx2m振动台可纵向移动，单台移动

最大距离10m。

图10三台阵系统同步工作