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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50—0,kN激振《频率不超过》1,00Hz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
! 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
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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
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《 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
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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
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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
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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O1回》转第二振型为绕【转心O?2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ωnф1、—ωn:ф2(或《ωn:θ1、ωnθ2)和!回转半?径ρф1、ρф【2(或ρ《θ,1、ρθ2)和【基础顶面控》制点的竖向、水平】向线位移的计算公式!
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! 50010、建】筑地基基础设计【规范GB《 5:0,007等的》规定
! 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《C3:0,受力钢筋《应采用?HRB400—、HRB50—0、HR《BF40《。0和HRBF50】0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14m—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200mm—为了防止《混凝土?收缩:开裂建议外侧钢筋间!距不宜大《于150mm
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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10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?M,。AST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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