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500k—N激振频率不—超过10《0,H,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
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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
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,
【 : ,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!
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!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
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《 , , 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【
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ωnф1、ωn!ф,。2,(或ωnθ1、【ωnθ2)和回【转半径ρф1、【ρф2(或ρ—θ1、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G—B 5?0010、建筑【地基基础设计规范】GB 5000【7,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?HRB400、【HRB500、【。HRBF400【和HRB《。F5:00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500m》m钢筋?直径:不宜:小于14mm基【础周边?内,侧或外?侧钢筋直径》不宜小于《14mm间距—。不宜大于20—0mm为了防—止,混凝土收《缩开裂建《议外侧钢筋间距【不宜大于150m】m
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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MAS—T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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