CN206974645U - 一种单振动台实现多点激励的转换装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及地震模拟设备技术领域，提供了一种单振动台实现多点激励的转换装置。该转换装置包括连接机构和子振动机构；连接机构包括第一连接杆，第二连接杆，第一连接组件和第二连接组件；第一连接组件包括层叠连接的第一传递杆，分散传力钢板和用于与母振动台连接的固定钢板；第二连接组件包括第二传递杆，多根第二传递杆平行设置，多组第二连接组件通过第二连接杆连接，第一传递杆和第二传递杆通过阻尼器连接；子振动机构包括底座，工作平台和固定组件，工作平台连接于第二连接杆，工作平台与底座活动连接，固定组件连接于工作平台远离底座的一侧。该转换装置能够实现单振动台对大跨度空间结构模型的多点激励。

Description

一种单振动台实现多点激励的转换装置

技术领域

本实用新型属于地震模拟设备技术领域，具体地说，涉及一种单振动台实现多点激励的转换装置。

背景技术

振动台试验作为一种最直接有效的再现地震过程的试验手段，已在结构动力试验领域被广泛应用。从1970年世界第一台地震模拟振动台建成以来，结构工程的抗震研究便进入了一个新的阶段。自此之后，全世界兴建了大量的地震模拟振动系统，用于各种结构的抗震研究。我国于1983年在国内首次自行研制了3m×3m振动台，此设备的成功研制填补了我国在该领域的空白。随着现代化建设步伐的加快，我国各地均已建成或拟建大量的空间大跨结构；与此同时，我国目前处于地震活跃期，空间大跨结构由于其平面展布尺寸较大，导致各支点接收到的地震波存在一定差异，为尽量真实模拟多点激励对大跨空间结构抗震性能的影响，国内外建设了一些大型台振系统，但是由于台阵系统造价昂贵，试验、维护费用高，所以在国内外台阵系统数量仍然较少。

实用新型内容

针对现有技术中上述的不足，本实用新型的目的在于提供一种单振动台实现多点激励的转换装置，该转换装置能够实现单振动台对大跨度空间结构模型的多点激励，本转换装置具有理论基础清晰、结构机理明确、转换效果明显、便于操作、成本低、应用性高等特点。

为了达到上述目的，本实用新型采用的优选的解决方案是：

一种单振动台实现多点激励的转换装置，包括连接机构和子振动机构；连接机构包括第一连接杆，第二连接杆，多组第一连接组件和对应组数的第二连接组件；第一连接组件包括层叠连接的第一传递杆，分散传力钢板和用于与母振动台连接的固定钢板，多根第一传递杆平行设置，多组第一连接组件通过第一连接杆连接；第二连接组件包括第二传递杆，多根第二传递杆平行设置，多组第二连接组件通过第二连接杆连接，第一传递杆和对应的第二传递杆通过阻尼器连接；子振动机构包括底座，工作平台和固定组件，工作平台连接于第二连接杆，工作平台与底座活动连接，固定组件连接于工作平台远离底座的一侧。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，底座设置有轨道，工作平台朝向底座的一侧设置有滚轮，滚轮嵌设于轨道。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，固定组件包括多根第一固定杆和多根第二固定杆，多根第一固定杆平行设置，第一固定杆的一端与工作平台连接，第二固定杆垂直连接于第一固定杆的另一端，每根第二固定杆的相对两端分别与两相邻第一固定杆连接。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，阻尼器的相对两侧分别连接有连接扣件，两个连接扣件远离阻尼器的一侧分别与第一连接杆和第二连接杆连接。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，连接扣件与阻尼器之间通过销栓连接。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，连接机构还包括两根斜撑杆，斜撑杆的一端与第二传递杆远离阻尼器的端部连接，斜撑杆的另一端连接于第一连接杆的中心。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，斜撑杆与第二传递杆和第一连接杆焊接。

本实用新型提供的一种单振动台实现多点激励的转换装的有益效果是：

该装置不仅可以通过控制参数成功模拟地震波的时滞、增幅及衰减效应，同时可以节约高额的振动台试验费用。

附图说明

图1是本实用新型实施方式提供的单振动台实现多点激励的转换装的俯视图；

图2是本实用新型实施方式提供的单振动台实现多点激励的转换装的正视图。

附图标记：100-单振动台实现多点激励的转换装置；200-连接机构；300-子振动机构；210-第一连接杆；220-第二连接杆；230-第一连接组件；240-第二连接组件；250-阻尼器；260-斜撑杆；231-第一传递杆；232-分散传力钢板；233-固定钢板；241-第二传递杆；251-连接扣件；252-销栓；310-底座；320-工作平台；330-固定组件；311-轨道；321-滚轮；331-第一固定杆；332-第二固定杆。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

以下结合附图1和附图2对本实用新型作进一步描述：

请参阅图1-2，本实用新型提供了一种单振动台实现多点激励的转换装置100，包括连接机构200和子振动机构300。

其中，连接机构200的结构不做具体限制，在本实施例中，作为优选地，连接机构200包括第一连接杆210，第二连接杆220，多组第一连接组件230和对应组数的第二连接组件240。在本实施例中，优选为两组。

具体地，为了使得模拟地震波的传递更加均匀，第一连接组件230包括层叠连接的第一传递杆231，分散传力钢板232和用于与母振动台连接的固定钢板233。连接的方式不做具体限制，在本实施例中，考虑到安装和拆卸的方便性，作为优选地，分散传力钢板232、固定钢板233和第一传递杆231通过固定传力螺杆连接。分散传力钢板232和固定钢板233连接在第一传递杆231的一端，两根第一传递杆231平行设置，第一连接杆210的相对两端分别与两根第一传递杆231的远离分散传力钢板232的一端连接，连接的方式不做具体限制，在本实施例中，考虑到安装和拆卸的方便性，作为优选地，两根第一传递杆231与第一连接杆210通过固定传力螺杆连接。

在本实施例中，第二连接组件240的结构不做具体限制，在本实施例中，为了使得模拟地震波的传递更加均匀，第二连接组件240包括两根第二传递杆241，两根第二传递杆241平行设置。第二连接杆220的相对两端分别与两根第二传递杆241连接。

在本实施例中，第二连接杆220与第一连接杆210相对应，在第二连接杆220与第一连接杆210之间连接有阻尼器250。阻尼器250与第二连接杆220和第一连接杆210的连接方式不做具体限制，考虑到安装和拆卸的方便性，作为优选地，阻尼器250的相对两侧分别连接有连接扣件251，两个连接扣件251远离阻尼器250的一侧分别与第一连接杆210和第二连接杆220连接。考虑到连接的稳固性，作为优选地，连接扣件251与第一连接杆210和第二连接杆220焊接。阻尼器250能够根据子台地震波需求，建立分析模型，可以成功进行地震波的行波效应和局部场地效应模拟。

需要说明的是，为了达到更好的连接效果，连接扣件251与阻尼器250之间通过销栓252进行连接。

需要说明的是，为了进一步加强稳固效果，连接机构200还包括两根斜撑杆260，斜撑杆260的一端与第二传递杆241远离阻尼器250的端部连接，斜撑杆260的另一端连接于第一连接杆210的中心。优选地，考虑到连接的稳固性，斜撑杆260与第二传递杆241和第一连接杆210焊接。

需要说明的是，在本实施例中，考虑到各连接结构受力的均匀性，作为优选地，第一传递杆231、第二传递杆241、第一连接杆210和第二连接杆220连接件采用槽钢，斜撑杆260采用圆钢筋。

请参阅图1好图2，子振动机构300的结构不做具体限制，考虑到设计的合理性，作为优选地，子振动机构300包括底座310，工作平台320和固定组件330。其中，工作平台320连接于第二连接杆220。连接方式不做具体限制，在本实施例中，沿第二连接杆220长度方向，工作平台320与第二连接杆220之间设置有多个固定传力螺栓，为了增强连接的稳固性，优选地，工作平台320与第二连接杆220先通过多个固定传力螺栓连接后再经过焊接连接。

在本实施例中，工作平台320与底座310活动连接，连接方式不做具体限制，考虑到易于实现，作为优选地，底座310设置有轨道311，工作平台320朝向底座310的一侧焊接有滚轮321，滚轮321嵌设于轨道311。考虑到稳固性，轨道311优选地焊接于底座310上，

在本实施例中，固定组件330连接于工作平台320远离底座310的一侧。固定组件330的结构不做具体限制，在本实施例中，固定组件330包括多根第一固定杆331和多根第二固定杆332，多根第一固定杆331平行设置，第一固定杆331的一端与工作平台320连接，优选为焊接。第二固定杆332垂直连接于第一固定杆331的另一端，每根第二固定杆332的相对两端分别与两相邻第一固定杆331连接。第二固定杆332与第一固定杆331通过固定传力螺栓连接，以便于随时调节第二固定杆332位置，从而用于固定工作平台320的模型。

在本实施例中，作为优选地，工作平台320及底座310均采用钢板制作，轨道311采用H型钢制作；滚轮321的的数量确定由子台对试验结构竖向承载力的大小确定。

综上所述，本实用新型提供的单振动台实现多点激励的转换装置100，能够(1)建立母、子台理论分析模型，根据动力学原理分析模型中的受力问题；取出子台为分析对象，根据达朗贝尔原理建立转换装置的动力平衡方，在此基础上建立整个系统的动力平衡方程，推导扩展装置上的动力响应表达式；(2)根据子台需求确定连接装置使子台产生增大、降低以及时间滞后的需求计算连接装置的刚度及阻尼需求；(3)根据刚度及阻尼需求选择合适的连接装置尺寸及阻尼器250的参数；(4)根据所选定的连接装置尺寸及阻尼器250制作单振动台实现多点激励装置。

以上所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

Claims (7)

1.一种单振动台实现多点激励的转换装置，其特征在于，包括连接机构(200)和子振动机构(300)；

所述连接机构(200)包括第一连接杆(210)，第二连接杆(220)，多组第一连接组件(230)和对应组数的第二连接组件(240)；

所述第一连接组件(230)包括层叠连接的第一传递杆(231)，分散传力钢板(232)和用于与母振动台连接的固定钢板(233)，多根第一传递杆(231)平行设置，多组第一连接组件(230)通过第一连接杆(210)连接；第二连接组件(240)包括第二传递杆(241)，多根第二传递杆(241)平行设置，多组第二连接组件(240)通过第二连接杆(220)连接，第一传递杆(231)和对应的第二传递杆(241)通过阻尼器(250)连接；

所述子振动机构(300)包括底座(310)，工作平台(320)和固定组件(330)，所述工作平台(320)连接于所述第二连接杆(220)，所述工作平台(320)与所述底座(310)活动连接，所述固定组件(330)连接于所述工作平台(320)远离所述底座(310)的一侧。

2.根据权利要求1所述的单振动台实现多点激励的转换装置，其特征在于，所述底座(310)设置有轨道(311)，所述工作平台(320)朝向所述底座(310)的一侧设置有滚轮(321)，所述滚轮(321)嵌设于所述轨道(311)。

3.根据权利要求1所述的单振动台实现多点激励的转换装置，其特征在于，固定组件(330)包括多根第一固定杆(331)和多根第二固定杆(332)，多根第一固定杆(331)平行设置，所述第一固定杆(331)的一端与所述工作平台(320)连接，所述第二固定杆(332)垂直连接于所述第一固定杆(331)的另一端，每根所述第二固定杆(332)的相对两端分别与两相邻所述第一固定杆(331)连接。

4.根据权利要求1所述的单振动台实现多点激励的转换装置，其特征在于，所述阻尼器(250)的相对两侧分别连接有连接扣件(251)，两个所述连接扣件(251)远离所述阻尼器(250)的一侧分别与所述第一连接杆(210)和第二连接杆(220)连接。

5.根据权利要求4所述的单振动台实现多点激励的转换装置，其特征在于，所述连接扣件(251)与阻尼器(250)之间通过销栓(252)连接。

6.根据权利要求1所述的单振动台实现多点激励的转换装置，其特征在于，所述连接机构(200)还包括两根斜撑杆(260)，所述斜撑杆(260)的一端与所述第二传递杆(241)远离所述阻尼器(250)的端部连接，所述斜撑杆(260)的另一端连接于所述第一连接杆(210)的中心。

7.根据权利要求6所述的单振动台实现多点激励的转换装置，其特征在于，所述斜撑杆(260)与所述第二传递杆(241)和第一连接杆(210)焊接。