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9 振动】。试验台?基础
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9.1】 液压振》动,台基础
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《 本节《适用于单个作—动器额定激振—力不超过5》00:kN激振频》率不超过100H】z的液压振动台基础!的设计液压》振动台的《。类型非常多激振【作用:也比较?复,杂在:调查厂常用液压【。振动台?的类型和规格基础】上拟定了本标—准振动试验台基础设!计的适用范围本节依!据单个?作动器的额定—激,振,力和激振《频,率作为设计基础【在实际设计中需【要考虑作动》器的位置、作—用力方向以及台面】规格和被试对象【的状况来确定振【动荷载作用》
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: 液压振—动台基础设计—时除了具备基本设计!资料:外尚:应取得下《列资料①《作动器的规格—型号;②作动—器,的最大激振》力,、最大振动》加速度、最大振动】速,度、最大振动位移】和激振频《率范围;③设—备、运?动部件和被试对象总!。质量对?于带减?振悬架的被试对【象需分别提供减振】悬架上下两部分【的质量以及》。减振悬架《的动力参数》;④对于《多轴向振动试—验,台应取得作动器【布置、作动器—数,量、作用方向、【作用点高度等资【料;⑤对于车—辆道路模拟试验机】应取:得作动器数》量、平面布》置、:轮距和轴距范—围等资料
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Ⅰ 【 动力计算》
9!.1.?。1 : 液压振动台—的主:要目的?是给:被,试件提供《有效的作《用力因此振动台的主!要技术?指,。标包括激振力、【振动位移、振动速】度和振动加速度等液!压振动台是一种【开,敞式加载的装置激振!。力表现为惯性—力当被试件质量确定!后激振力《就与加速度成正【比由于受《振动台作动器结构】。特,性,的制约试验台—在整个试验频率【区间的激振》力并不相《等在:低频区段《受到试验《台作动器活》塞行程和液》压油流?速的限制运动加速】度达不到最大—值可见?在低:频段振动台激振力大!小由位移决定中频】段激振?力大小由《速度决定高》频部分激振力则由】加速度决定此—外振动荷《载还需要被试—对象的质量和—动力特性等因素
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—。 对于质量【较大且动力特性复】杂的被试对象试【验过程中《试件:。容易:发生共振现象振动】荷,载应计入相应的动】力放大系数
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9.1.】2 : 液压振《动台基础《的,基组振动模式采用】。质点(刚《体)-?弹簧-阻尼体系【振动系统可》分为竖向、横摆、】。俯仰和?水平耦合《、侧:倾和水平耦》合,四,种形式当俯仰、侧】倾和水平振》动耦合时可》以按照平《面刚体运动计—算
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基础动】力计算时坐标轴按】照基础竖向为—z轴沿基础长—。轴方向?为纵向x轴沿基础】。短轴方向为横—向y轴;基组—坐标系?中的原?点取:基组重?心
】 为了》便于计算《液压:振动:台的:。振动计算可以—。按照三种类型(【即四个模型)进【行对于更复杂的【液压振动台的基【组动力问题可以考虑!振动荷载效应的组合!来,计算:
】 1 对于【竖向激振力作用【在基础?重心上基础产生竖向!振动的情《形可以简化为单质】点振动?模型
《
— 2 对于【扭转力矩《作用于基础竖向【z,轴上基础产生水平横!摆振:动的情形可以简化】为刚体?水平扭?转,振动:单自:由度模型《
— , 3 对于】竖向偏心激振力和】水平激振力同时作用!在基础?上基础产生》俯仰、侧倾和平动】的,耦合振动《可以简化《为平面刚体》运动两自由》度模型
《。
】。 俯仰振动是—指基础绕水平y轴的!回转振动侧倾振【动是指基础》绕水:平x:轴的回?转振动横摆振—动是基础绕竖向【z轴的回《转振动
!9.1.3》 基组受》。到通过其重心的竖向!扰力作用下》产生竖?向,振,动,通过建立运》动微分方程求得基础!重心处竖向振动位移!uz(基组各点的】竖向线位移均相同】)的计算公式—
9.1!.4 ? 扭转振动是—在扭转?力矩作用下产生【的基础顶面控制【点一般指《基础角?点此点水《平扭转?的线位移《最大表示为x、y】向两分?量通过建立微分方】程求解基《础顶:面,控制点x、y向线】位移的计算公—式
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9.—1.5?、9.1《.6 在竖向偏心!扰力:和水平?扰力作用下引起基】础俯仰和平动耦【合振动或《引起基础侧倾和【平动耦合振动按照x!-z平面和y-z】平面分别计算两【自由度平面刚—体体系?的水平回转耦合振动!可以采用振型叠加方!法第一振《动为绕转心O—1,。回转:第二振型为》绕转心O2回—转,通过建立运》动微分方程求得【水平回?转耦合第一和—第二振?型固有圆频率ω【n,ф1:、ωnф《。2(或ωn》θ1、ωnθ2)】和回转半径ρф【1,、ρф2《(或ρθ1、ρθ2!)和基础顶面控【制点的竖向、水平】向线位移的计算【公式
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9—.,1.7 在—计算水平《回转振动所》引起:的竖向振动线—位移:时并未考《虑因:偏心竖?向扰力平移至基【组总重心而产生的】基组在通过其重心】的竖向扰力作用【下产生的竖》向振动线位》移,因,此当计算在水平力和!竖向扰力偏心作用】下基础顶面控—制点:的竖向振动线—位移时应将计算【所,得的:基组在?通过:其重:心的竖?向扰力作《用下的竖向振动线】位移:与计算所《得的由?水,平力和竖向扰力偏】心,。。作用下产生的基础】顶面控制点的竖【向振:动线位移相叠—加
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Ⅱ 构造要】求
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9.1】.8 ? 液压振动》台基础设计的—构造要求应满足现】行国家标《。准混凝土结构设计】规范GB 5001!0、建筑地基基【础设计规《。范GB? 50007等的规!定
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】 考虑到振动试验台!的振动冲击作用混凝!土强度等级》建议不?低于C?30受力《钢筋应采用H—。R,B400、HRB】500、HRBF4!00和HRBF5】00在设备底座与基!。础连接部位通常设有!二,次浇灌?层为了确保连接处】结合牢固《通常采用比基础混】凝土高一等级的微】膨胀细石混凝土【也可以采用专门的灌!浆料浇筑
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《 块状基》础,多,为大体积混凝土【基础为了防止水化热!和温度收缩等—问题基础中部应配】置三向分布》筋中央分《布筋间距不宜—大于500mm钢】筋直径不《宜小于14》m,m基础?周边内侧或外—侧钢筋直径》不宜小于1》。4mm间《距,不宜大于200m】m为了防止混凝土收!缩开裂建议外侧【钢筋间?距不宜大于1—50mm
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》 ?。 块:。状实体基础在确【保最小厚度要求的】同时应尽量做成【扁平:形式有利于》提高基?础,的,动,力特性?减小基础振》动响应?
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9—.1.9 基础】作为振动试验台【。的支:承结:构,需要具备一定的质量!和刚度?条件根?据工程实践和设【备厂:商的建议《液压振?动台基?础,重力:不,应小于激《振力的1《0倍对于有力矩【或水平激振力—作用的多方向—、多自?由,。度,激振振动《试验台例如地震试】验台和?MAST振动台等】基础重?量不应小于最—大总激振力》的15倍
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