JP6820514B2 - Vibration test method - Google Patents
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Description
本発明は、振動試験装置に関し、特に断層変位を含む地震動を再現することのできる振動試験装置および振動試験方法に関するものである。 The present invention relates to a vibration test device, and more particularly to a vibration test device and a vibration test method capable of reproducing seismic motion including fault displacement.
2016年4月に発生した熊本地震は、地表に現れた断層の近傍で、構造物に甚大な被害が発生した。このときに観測された地震波形の一部には、地震動による振動に加え、断層変位による成分が含まれている。断層変位を含む地震動はFling Stepと呼ばれ、比較的固有周期の長い長周期構造物に甚大な影響を与え、特に免震構造物の場合には擁壁の衝突を引き起こす可能性があることから、重要な研究課題となっている。 The Kumamoto earthquake that occurred in April 2016 caused enormous damage to structures near the fault that appeared on the surface of the earth. Some of the seismic waveforms observed at this time include components due to fault displacement in addition to vibrations due to seismic motion. Seismic motion including fault displacement is called Fling Step, and it has a great influence on long-period structures with relatively long natural periods, and especially in the case of seismic isolation structures, it may cause retaining wall collisions. , Has become an important research topic.
熊本地震で観測された断層変位は最大2m程度と大きく、通常の振動台で再現実験を行うのは困難である。振動台の構造上、その可動変位は大きくても1m程度であり、場合によっては数mに達する断層近傍の地震動を再現できるような振動台を設計することは現実的ではない。さらに、断層運動は地震後に永久変位が残る不可逆的なものであるが、振動台は実験後に原点位置に戻ることを前提として設計されているため制御が難しい。 The fault displacement observed in the Kumamoto earthquake is as large as about 2 m at the maximum, and it is difficult to carry out a reproduction experiment on a normal shaking table. Due to the structure of the shaking table, its movable displacement is about 1 m at the maximum, and in some cases, it is not realistic to design a shaking table that can reproduce the seismic motion near the fault reaching several meters. Furthermore, fault motion is an irreversible one in which permanent displacement remains after an earthquake, but it is difficult to control because the shaking table is designed on the assumption that it will return to the origin position after the experiment.
一方、従来の振動台として、例えば変位を増大させるために2段重ねにした振動台や、慣性質量を用いて振動を増幅する振動台が知られている(例えば、特許文献1〜5を参照)。しかしながら、これらの振動台は比較的高価であるとともに複雑な制御を要するといった問題がある。
On the other hand, as conventional shaking tables, for example, a shaking table in which two stages are stacked to increase displacement and a shaking table that amplifies vibration by using inertial mass are known (see, for example,
このため、断層変位を含む地震動を安価で確実に再現することのできる振動試験装置の開発が求められていた。 For this reason, there has been a demand for the development of a vibration test device that can reliably reproduce seismic motion including fault displacement at low cost.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、断層変位を含む地震動を安価で確実に再現することのできる振動試験装置および振動試験方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a vibration test apparatus and a vibration test method capable of reliably and inexpensively reproducing seismic motion including fault displacement.
上記した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る振動試験装置は、振動台テーブルと、この振動台テーブルを加振する加振手段とを備える振動試験装置であって、振動台テーブルの上に水平方向に移動可能に固定され、試験体が載置される積載テーブルと、積載テーブルを振動台テーブルに対して水平方向に相対変位させる変位付与手段と、変位付与手段の動作と加振手段の動作とを連動させる動作連動手段とをさらに備えることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the vibration test apparatus according to the present invention is a vibration test apparatus including a shaking table and a vibrating means for vibrating the shaking table. The operation of the loading table, which is fixed on the table table so as to be movable in the horizontal direction and on which the test piece is placed, the displacement applying means for horizontally shifting the loading table relative to the shaking table, and the displacement applying means It is characterized by further providing an operation interlocking means for interlocking the operation of the vibration means and the operation of the vibration means.
また、本発明に係る他の振動試験装置は、上述した発明において、変位付与手段は、振動台テーブルの上に固定され、積載テーブルを水平方向に相対変位させる油圧シリンダからなることを特徴とする。 Further, another vibration test apparatus according to the present invention is characterized in that, in the above-described invention, the displacement applying means is a hydraulic cylinder fixed on a shaking table and relatively displaces the loading table in the horizontal direction. ..
また、本発明に係る他の振動試験装置は、上述した発明において、振動台テーブルに設けられ、作動油を蓄圧する蓄圧手段をさらに備え、油圧シリンダはこの蓄圧手段から供給される作動油により作動することを特徴とする。 Further, in the above-described invention, another vibration test apparatus according to the present invention is further provided with a pressure accumulating means for accumulating hydraulic oil on the shaking table, and the hydraulic cylinder is operated by the hydraulic oil supplied from the accumulating means. It is characterized by doing.
また、本発明に係る他の振動試験装置は、上述した発明において、蓄圧手段から油圧シリンダに供給される作動油の油圧を制御する油圧制御手段をさらに備えることを特徴とする。 Further, another vibration test apparatus according to the present invention is further provided with a hydraulic control means for controlling the hydraulic pressure of the hydraulic oil supplied from the accumulator means to the hydraulic cylinder in the above-described invention.
また、本発明に係る振動試験方法は、上述した振動試験装置を用いて振動試験を行う方法であって、振動試験前に蓄圧手段と外部の油圧源とを接続して蓄圧手段に作動油を蓄積し、その後、蓄圧手段と外部の油圧源との接続を解除してから振動試験を行うことを特徴とする。 Further, the vibration test method according to the present invention is a method of performing a vibration test using the above-mentioned vibration test apparatus, and before the vibration test, the accumulator means and an external hydraulic source are connected to apply hydraulic oil to the accumulator means. It is characterized in that it accumulates, and then the vibration test is performed after disconnecting the accumulator means and the external hydraulic source.
また、本発明に係る他の振動試験方法は、上述した振動試験装置を用いて振動試験を行う方法であって、油圧制御手段は、比例制御電磁弁を含んで構成されており、振動試験前に比例制御電磁弁の開閉パターンを決定するための予備試験を行った後、振動試験時に、決定した開閉パターンで比例制御電磁弁を開閉制御することにより、積載テーブルに所望の相対変位を付与することを特徴とする。 Further, another vibration test method according to the present invention is a method of performing a vibration test using the above-mentioned vibration test apparatus, and the hydraulic control means is configured to include a proportional control solenoid valve before the vibration test. After conducting a preliminary test to determine the opening / closing pattern of the proportional control solenoid valve, the desired relative displacement is given to the loading table by controlling the opening / closing of the proportional control solenoid valve with the determined opening / closing pattern during the vibration test. It is characterized by that.
本発明に係る振動試験装置によれば、振動台テーブルと、この振動台テーブルを加振する加振手段とを備える振動試験装置であって、振動台テーブルの上に水平方向に移動可能に固定され、試験体が載置される積載テーブルと、積載テーブルを振動台テーブルに対して水平方向に相対変位させる変位付与手段と、変位付与手段の動作と加振手段の動作とを連動させる動作連動手段とをさらに備えるので、加振手段の動作中に断層変位を模擬した変位を変位付与手段によって積載テーブルに確実に与えることができる。しかも、この構成によれば、既存の振動台テーブルを活用して断層変位を含む地震動を再現することができる。したがって、本発明によれば、断層変位を含む地震動を安価で確実に再現することができるという効果を奏する。 According to the vibration test device according to the present invention, the vibration test device includes a shaking table and a vibrating means for vibrating the shaking table, and is fixed on the shaking table so as to be movable in the horizontal direction. The operation interlocking of the loading table on which the test piece is placed, the displacement applying means for horizontally displaced the loading table with respect to the shaking table table, and the operation of the displacement applying means and the operation of the vibrating means. Since the means are further provided, it is possible to reliably apply the displacement simulating the fault displacement to the loading table by the displacement applying means during the operation of the vibrating means. Moreover, according to this configuration, it is possible to reproduce seismic motion including fault displacement by utilizing the existing shaking table. Therefore, according to the present invention, there is an effect that seismic motion including fault displacement can be reproduced inexpensively and reliably.
また、本発明に係る他の振動試験装置によれば、変位付与手段は、振動台テーブルの上に固定され、積載テーブルを水平方向に相対変位させる油圧シリンダからなるので、油圧シリンダの動作によって断層変位を模擬した変位を積載テーブルに与えることができるという効果を奏する。 Further, according to another vibration test apparatus according to the present invention, the displacement applying means is composed of a hydraulic cylinder fixed on the shaking table and relatively displaces the loading table in the horizontal direction. Therefore, the operation of the hydraulic cylinder causes a fault. It has the effect of being able to give a displacement that simulates the displacement to the loading table.
また、本発明に係る他の振動試験装置によれば、振動台テーブルに設けられ、作動油を蓄圧する蓄圧手段をさらに備え、油圧シリンダはこの蓄圧手段から供給される作動油により作動するので、振動試験中に油圧シリンダを外部の油圧ポンプなどの油圧源に接続しておく必要がなくなる。このため、振動台テーブルの変位を妨げない接続配管などの準備が不要となり、振動試験を簡便に実施することができるという効果を奏する。 Further, according to another vibration test apparatus according to the present invention, a pressure accumulating means provided on the shaking table and accumulating hydraulic oil is further provided, and the hydraulic cylinder is operated by the hydraulic oil supplied from the accumulating means. It is no longer necessary to connect the hydraulic cylinder to an external hydraulic source such as a hydraulic pump during the vibration test. Therefore, it is not necessary to prepare a connecting pipe or the like that does not hinder the displacement of the shaking table, and it is possible to easily carry out the vibration test.
また、本発明に係る他の振動試験装置によれば、蓄圧手段から油圧シリンダに供給される作動油の油圧を制御する油圧制御手段をさらに備えるので、油圧制御手段で油圧を制御することによって積載テーブルに目標とする模擬的な断層変位を与えることができるという効果を奏する。 Further, according to another vibration test apparatus according to the present invention, since the hydraulic control means for controlling the hydraulic pressure of the hydraulic oil supplied from the accumulator means to the hydraulic cylinder is further provided, the load is loaded by controlling the hydraulic pressure with the hydraulic control means. It has the effect of giving the table a simulated fault displacement of interest.
また、本発明に係る振動試験方法によれば、上述した振動試験装置を用いて振動試験を行う方法であって、振動試験前に蓄圧手段と外部の油圧源とを接続して蓄圧手段に作動油を蓄積し、その後、蓄圧手段と外部の油圧源との接続を解除してから振動試験を行うので、振動試験中に油圧シリンダを外部の油圧ポンプなどの油圧源に接続しておく必要はない。このため、振動台テーブルの変位を妨げない接続配管などの準備が不要となり、振動試験を簡便に実施することができるという効果を奏する。 Further, according to the vibration test method according to the present invention, the vibration test is performed using the vibration test apparatus described above, and the pressure accumulating means and the external hydraulic source are connected to operate the pressure accumulating means before the vibration test. Since the vibration test is performed after the oil is accumulated and then the connection between the pressure accumulating means and the external hydraulic source is disconnected, it is necessary to connect the hydraulic cylinder to the external hydraulic pump or other hydraulic source during the vibration test. Absent. Therefore, it is not necessary to prepare a connecting pipe or the like that does not hinder the displacement of the shaking table, and it is possible to easily carry out the vibration test.
また、本発明に係る他の振動試験方法によれば、上述した振動試験装置を用いて振動試験を行う方法であって、油圧制御手段は、比例制御電磁弁を含んで構成されており、振動試験前に比例制御電磁弁の開閉パターンを決定するための予備試験を行った後、振動試験時に、決定した開閉パターンで比例制御電磁弁を開閉制御することにより、積載テーブルに所望の相対変位を付与するので、積載テーブルに目標とする模擬的な断層変位を与えることができるという効果を奏する。 Further, according to another vibration test method according to the present invention, it is a method of performing a vibration test using the above-mentioned vibration test apparatus, and the hydraulic control means is configured to include a proportional control solenoid valve and vibrates. After conducting a preliminary test to determine the opening / closing pattern of the proportional control solenoid valve before the test, the desired relative displacement is applied to the loading table by controlling the opening / closing of the proportional control solenoid valve with the determined opening / closing pattern during the vibration test. Since it is given, it has the effect of being able to give a target simulated fault displacement to the loading table.
以下に、本発明に係る振動試験装置および振動試験方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the vibration test apparatus and the vibration test method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to this embodiment.
(振動試験装置)
まず、本発明に係る振動試験装置の実施の形態について説明する。
(Vibration test device)
First, an embodiment of the vibration test apparatus according to the present invention will be described.
図1に示すように、本発明に係る振動試験装置10は、凹状の支持架台12と、この支持架台12に一端を固定された加振機14A〜14D(加振手段)と、これら加振機14A〜14Dに軸受16A〜16Dを介して連結された振動台テーブル18と、制御装置20とからなる。
As shown in FIG. 1, the
加振機14A〜14Dは制御装置20からの加振制御信号により動作するようになっており、振動台テーブル18を水平軸方向、鉛直軸方向に加振可能である。なお、振動台テーブル18の左右および下方に設置される加振機14A〜14Dに加えて、振動台テーブル18の前後に同様の加振機を設けることにより、振動台テーブル18を水平二軸方向(左右方向、前後方向)および鉛直軸方向の3次元で加振可能な構成としてもよい。
The
振動台テーブル18は上面視で四角形のテーブルである。この振動台テーブル18には、試験体Cが載置される積載テーブル22と、油圧シリンダ24と、蓄圧ボンベ26とが設置されている。
The shaking table 18 is a quadrangular table when viewed from above. A loading table 22 on which the test body C is placed, a
積載テーブル22は、振動台テーブル18の右側の上面に固定されたリニアガイド28上にスライダーを介して左右方向(水平方向)に直線的に移動可能に固定されている。
The loading table 22 is fixed on a
油圧シリンダ24は、積載テーブル22を振動台テーブル18に対して左右方向(水平方向)に相対変位させる変位付与手段である。この油圧シリンダ24は、振動台テーブル18の左側の上面に固定されており、油圧シリンダ24内に摺動自在に挿入された図示しないピストンと、油圧シリンダ24内に移動自在に挿入されるとともに一端がこのピストンに連結されたロッド30とを備えている。ロッド30は油圧シリンダ24の右端部より右方向に突出し、その右端は積載テーブル22の左端部に接続している。ロッド30は油圧シリンダ24内部の図示しないピストンの動きに応じて左右方向に伸縮して、積載テーブル22に左右方向の相対変位を付与する。このロッド30の伸縮動作によって、断層変位を模擬した変位を積載テーブル22に与えることができる。なお、本発明の変位付与手段は油圧シリンダ24に限るものではなく、積載テーブル22に左右方向の直線的な変位を付与可能なものであれば気体を使用する空圧シリンダであってもよいし、リニアモータやリニアアクチュエータであってもよい。
The
ここで、油圧シリンダ24を動かす油圧源には通常、油圧ポンプが必要であるが、これを振動台テーブル18上に設置することは困難である。振動台テーブル18外部に油圧ポンプを設置する場合、振動台テーブル18上の油圧シリンダ24まで配管して作動油を送る必要があるが、振動台テーブル18の変位を妨げないフレキシブルな耐圧ホースを設計することは困難である。そこで本実施の形態では、振動台テーブル18上に蓄圧ボンベ26のみを設置し、振動試験前に移動式または振動台テーブル18外部の油圧ポンプに耐圧ホースで接続して蓄圧ボンベ26内に作動油を蓄積し、耐圧ホースを取り外してから振動試験を行うようにする。
Here, a hydraulic pump is usually required for the hydraulic source that moves the
蓄圧ボンベ26は、油圧シリンダ24に供給する作動油を蓄圧するための蓄圧手段であり、振動台テーブル18の上面であって積載テーブル22およびロッド30の動きを妨げない位置に固定される。蓄圧ボンベ26と油圧シリンダ24は管路32で接続しており、油圧シリンダ24はこの蓄圧ボンベ26から供給される作動油により作動する。蓄圧ボンベ26から油圧シリンダ24に供給される作動油の油圧は、管路32の途中に設けた比例制御電磁弁34(油圧制御手段)の開閉によって制御される。比例制御電磁弁34の開閉は制御装置20からの弁開度制御信号により制御されるようになっている。蓄圧ボンベ26を設けることで、振動試験中に油圧シリンダ24を外部の油圧ポンプなどの油圧源に接続しておく必要がなくなる。このため、本実施の形態によれば、振動台テーブル18の変位を妨げない接続配管などの準備が不要となり、振動試験を簡便に実施することができる。なお、本発明の油圧制御手段は比例制御電磁弁34に限るものではなく、目標変位に対するフィードバック制御を行うサーボ弁であってもよい。
The
制御装置20は、油圧シリンダ24の動作と加振機14A〜14Dの動作とを連動させる動作連動手段として機能するものであり、振動台テーブル18の動きを妨げない離れた場所に設けられる。この制御装置20は、無線または有線の通信回線で各加振機14A〜14D、比例制御電磁弁34にそれぞれ接続している。上述したように、加振機14A〜14D、比例制御電磁弁34は制御装置20からそれぞれ送信される所定の加振制御信号、弁開度制御信号により動作が制御される。
The
ここで、比例制御電磁弁34の弁開度制御信号は油圧シリンダ24のロッド30の伸縮変位に関する情報(変位制御信号)と対応しており、弁開度制御信号を変化させることで油圧シリンダ24に供給する作動油の流量を最大流量に対して0〜100%の範囲で連続的に制御し、ロッド30の伸縮動作を制御する。また、制御装置20から送られる加振制御信号と弁開度制御信号は同期した信号となっており、これらの信号によって制御される油圧シリンダ24と加振機14A〜14Dは連動して動作する。
Here, the valve opening control signal of the proportional
上記の構成の動作および作用について説明する。
制御装置20から加振機14A〜14Dに所定の加振制御信号を送るとともに、これと同期した所定の弁開度制御信号を比例制御電磁弁34に送ると、加振制御信号によって加振機14A〜14Dが振動台テーブル18を加振し、所望の振動が振動台テーブル18を介して積載テーブル22上の試験体Cに加えられる。一方、弁開度制御信号によって油圧シリンダ24のロッド30が伸縮し、積載テーブル22をリニアガイド28上に沿って左右方向に相対変位させる。この変位は模擬的な断層変位として積載テーブル22上の試験体Cに付与される。
The operation and operation of the above configuration will be described.
When a predetermined vibration control signal is sent from the
ここで、振動試験の入力地震波として、断層変位を含む観測地震波を用いる場合には、この観測地震波を、模擬的な断層変位の成分(δ2)と、それ以外の地震動変位の成分(δ1)とに予め分割しておく。図2(1)は分割前の目標地震動(δ=δ1+δ2)の時間波形、図2(2)は分割後のδ1の時間波形、図2(3)は分割後のδ2の時間波形の一例である。そして、図のδ2に対応する変位制御信号、つまり弁開度制御信号を油圧シリンダ24のロッド30に、δ1に対応する加振制御信号を加振機14A〜14Dに同期して入力することによって、積載テーブル22上の試験体Cに目標地震動(δ=δ1+δ2)を与えることができる。
Here, when an observed seismic wave including a fault displacement is used as the input seismic wave of the vibration test, the observed seismic wave is divided into a simulated fault displacement component (δ2) and other seismic displacement components (δ1). Divide in advance into. FIG. 2 (1) is an example of the time waveform of the target ground motion (δ = δ1 + δ2) before division, FIG. 2 (2) is the time waveform of δ1 after division, and FIG. 2 (3) is an example of the time waveform of δ2 after division. is there. Then, the displacement control signal corresponding to δ2 in the figure, that is, the valve opening control signal is input to the
なお、油圧シリンダ24を蓄圧ボンベ26内の油圧を利用して作動する場合には、サーボバルブを用いたクローズループ制御(変位センサによるフィードバック制御)が用いられるのが一般的であるが、本実施の形態の場合には模擬的な断層変位を与える機能に限定されるので、より簡便なオープンループ制御を行うことが可能である。例えば振動試験前に比例制御電磁弁34の開閉パターンを決定するための予備試験を行った後、振動試験時に、決定した開閉パターンで制御装置20から比例制御電磁弁34を開閉制御することで積載テーブル22に目標とする模擬的な断層変位を与えることができる。
When the
また、従来の振動試験装置として、上述したように、変位を増大させるために2段重ねにした振動台や、慣性質量を用いて振動を増幅する振動台を有する装置が知られているが、本実施の形態では振動台テーブル18として既存の振動台テーブルを使用するとともに、この振動台テーブル上に積載テーブル22、油圧シリンダ24等を設置し、加振手段の動作中に油圧シリンダ24等によって模擬的な断層変位を積載テーブル22に確実に与えることができる。このため、熊本地震で観測されたような大きな断層変位を伴う地震動を安価で確実に再現することができ、断層変位を含む地震動を再現する振動試験装置10を安価に製作することができる。また、本実施の形態の振動試験装置10によって、これまで困難であった断層近傍に建設される建物の振動試験を簡便に実施することができるので、建物のより高度な耐震性評価が可能となり、例えば断層近傍でも高い耐震性能を有する建物などの開発に資することができる。
Further, as a conventional vibration test device, as described above, a device having a shaking table in which two layers are stacked in order to increase displacement and a shaking table that amplifies vibration by using inertial mass is known. In the present embodiment, the existing shaking table is used as the shaking table 18, and the loading table 22, the
(振動試験方法)
次に、本発明に係る振動試験方法の実施の形態について説明する。
(Vibration test method)
Next, an embodiment of the vibration test method according to the present invention will be described.
本発明に係る振動試験方法は、上述した振動試験装置10を用いて振動試験を行う方法である。より具体的には、振動試験前に蓄圧ボンベ26と外部の油圧源とを接続して蓄圧ボンベ26に作動油を蓄積し、その後、蓄圧ボンベ26と外部の油圧源との接続を解除してから振動試験を行うようにする。これによれば、振動試験中に油圧シリンダ24を外部の油圧ポンプなどの油圧源に接続しておく必要はない。このため、振動台テーブル18の変位を妨げない接続配管などの準備が不要となり、振動試験を簡便に実施することができる。
The vibration test method according to the present invention is a method of performing a vibration test using the
また、振動試験前に比例制御電磁弁34の開閉パターンを決定するための予備試験を行った後、振動試験時に、決定した開閉パターンで比例制御電磁弁34を開閉制御することにより、積載テーブル22に所望の相対変位を付与するようにしてもよい。このようにすれば、積載テーブル22に目標とする模擬的な断層変位を与えることができる。
Further, after performing a preliminary test for determining the opening / closing pattern of the proportional
以上説明したように、本発明に係る振動試験装置によれば、振動台テーブルと、この振動台テーブルを加振する加振手段とを備える振動試験装置であって、振動台テーブルの上に水平方向に移動可能に固定され、試験体が載置される積載テーブルと、積載テーブルを振動台テーブルに対して水平方向に相対変位させる変位付与手段と、変位付与手段の動作と加振手段の動作とを連動させる動作連動手段とをさらに備えるので、加振手段の動作中に断層変位を模擬した変位を変位付与手段によって積載テーブルに確実に与えることができる。しかも、この構成によれば、既存の振動台テーブルを活用して断層変位を含む地震動を再現することができる。したがって、本発明によれば、断層変位を含む地震動を安価で確実に再現することができる。 As described above, according to the vibration test device according to the present invention, the vibration test device includes a shaking table and a vibration means for vibrating the shaking table, and is horizontal on the shaking table. A loading table that is fixed so as to be movable in a direction and on which a test piece is placed, a displacement applying means that displaces the loading table relative to the shaking table in the horizontal direction, an operation of the displacement applying means, and an operation of the vibration means Since the motion interlocking means for interlocking with the above is further provided, it is possible to reliably apply the displacement simulating the fault displacement to the loading table by the displacement applying means during the operation of the vibrating means. Moreover, according to this configuration, it is possible to reproduce seismic motion including fault displacement by utilizing the existing shaking table. Therefore, according to the present invention, seismic motion including fault displacement can be reliably reproduced at low cost.
また、本発明に係る他の振動試験装置によれば、変位付与手段は、振動台テーブルの上に固定され、積載テーブルを水平方向に相対変位させる油圧シリンダからなるので、油圧シリンダの動作によって断層変位を模擬した変位を積載テーブルに与えることができる。 Further, according to another vibration test apparatus according to the present invention, the displacement applying means is composed of a hydraulic cylinder fixed on the shaking table and relatively displaces the loading table in the horizontal direction. Therefore, the operation of the hydraulic cylinder causes a fault. A displacement that simulates the displacement can be given to the loading table.
また、本発明に係る他の振動試験装置によれば、振動台テーブルに設けられ、作動油を蓄圧する蓄圧手段をさらに備え、油圧シリンダはこの蓄圧手段から供給される作動油により作動するので、振動試験中に油圧シリンダを外部の油圧ポンプなどの油圧源に接続しておく必要がなくなる。このため、振動台テーブルの変位を妨げない接続配管などの準備が不要となり、振動試験を簡便に実施することができる。 Further, according to another vibration test apparatus according to the present invention, a pressure accumulating means provided on the shaking table and accumulating hydraulic oil is further provided, and the hydraulic cylinder is operated by the hydraulic oil supplied from the accumulating means. It is no longer necessary to connect the hydraulic cylinder to an external hydraulic source such as a hydraulic pump during the vibration test. Therefore, it is not necessary to prepare a connecting pipe or the like that does not hinder the displacement of the shaking table, and the vibration test can be easily performed.
また、本発明に係る他の振動試験装置によれば、蓄圧手段から油圧シリンダに供給される作動油の油圧を制御する油圧制御手段をさらに備えるので、油圧制御手段で油圧を制御することによって積載テーブルに目標とする模擬的な断層変位を与えることができる。 Further, according to another vibration test apparatus according to the present invention, since the hydraulic control means for controlling the hydraulic pressure of the hydraulic oil supplied from the accumulator means to the hydraulic cylinder is further provided, the load is loaded by controlling the hydraulic pressure with the hydraulic control means. The table can be given a simulated fault displacement of interest.
また、本発明に係る振動試験方法によれば、上述した振動試験装置を用いて振動試験を行う方法であって、振動試験前に蓄圧手段と外部の油圧源とを接続して蓄圧手段に作動油を蓄積し、その後、蓄圧手段と外部の油圧源との接続を解除してから振動試験を行うので、振動試験中に油圧シリンダを外部の油圧ポンプなどの油圧源に接続しておく必要はない。このため、振動台テーブルの変位を妨げない接続配管などの準備が不要となり、振動試験を簡便に実施することができる。 Further, according to the vibration test method according to the present invention, the vibration test is performed using the vibration test apparatus described above, and the pressure accumulating means and the external hydraulic source are connected to operate the pressure accumulating means before the vibration test. Since the vibration test is performed after the oil is accumulated and then the connection between the pressure accumulating means and the external hydraulic source is disconnected, it is necessary to connect the hydraulic cylinder to the external hydraulic pump or other hydraulic source during the vibration test. Absent. Therefore, it is not necessary to prepare a connecting pipe or the like that does not hinder the displacement of the shaking table, and the vibration test can be easily performed.
また、本発明に係る他の振動試験方法によれば、上述した振動試験装置を用いて振動試験を行う方法であって、油圧制御手段は、比例制御電磁弁を含んで構成されており、振動試験前に比例制御電磁弁の開閉パターンを決定するための予備試験を行った後、振動試験時に、決定した開閉パターンで比例制御電磁弁を開閉制御することにより、積載テーブルに所望の相対変位を付与するので、積載テーブルに目標とする模擬的な断層変位を与えることができる。 Further, according to another vibration test method according to the present invention, it is a method of performing a vibration test using the above-mentioned vibration test apparatus, and the hydraulic control means is configured to include a proportional control solenoid valve and vibrates. After conducting a preliminary test to determine the opening / closing pattern of the proportional control solenoid valve before the test, the desired relative displacement is applied to the loading table by controlling the opening / closing of the proportional control solenoid valve with the determined opening / closing pattern during the vibration test. Since it is given, it is possible to give a target simulated fault displacement to the loading table.
以上のように、本発明に係る振動試験装置および振動試験方法は、建物などの構造物の振動試験に有用であり、特に、断層変位を含む地震動を安価で確実に再現するのに適している。 As described above, the vibration test apparatus and the vibration test method according to the present invention are useful for vibration tests of structures such as buildings, and are particularly suitable for inexpensively and reliably reproducing seismic motion including fault displacement. ..
10 振動試験装置
12 支持架台
14A〜14D 加振機(加振手段)
16A〜16D 軸受
18 振動台テーブル
20 制御装置(動作連動手段)
22 積載テーブル
24 油圧シリンダ(変位付与手段)
26 蓄圧ボンベ(蓄圧手段)
28 リニアガイド
30 ロッド
32 管路
34 比例制御電磁弁
C 試験体
10
16A to
22 Loading table 24 Hydraulic cylinder (displacement imparting means)
26 Accumulation cylinder (accumulation means)
28
Claims (3)
前記振動試験装置は、
前記振動台テーブルの上に水平方向に移動可能に固定されるとともに試験体が載置される積載テーブルと、
前記積載テーブルを前記振動台テーブルに対して水平方向に相対変位させる変位付与手段と、
前記変位付与手段の動作と前記加振手段の動作とを連動させる動作連動手段と、
前記振動台テーブルに設けられるとともに作動油を蓄圧する蓄圧手段とをさらに備え、
前記変位付与手段は、前記振動台テーブルの上に固定されるとともに前記積載テーブルを水平方向に相対変位させる油圧シリンダからなり、この油圧シリンダは前記蓄圧手段から供給される作動油により作動するものであり、
振動試験前に前記蓄圧手段と外部の油圧源とを接続して前記蓄圧手段に作動油を蓄積し、その後、前記蓄圧手段と外部の油圧源との接続を解除してから振動試験を行うことを特徴とする振動試験方法。 It is a method of performing a vibration test using a vibration test device including a shaking table and a vibration means for vibrating the shaking table.
The vibration test device is
A loading table said movably secured horizontally on a vibrating table table Rutotomoni specimen is placed,
A displacement applying means for relative displacement in the horizontal direction with respect to the vibration table table the loading table,
And operation interlock means for interlocking the operations of said excitation means of the displacement applying means,
Further provided on the shaking table and with a pressure accumulating means for accumulating hydraulic oil .
The displacement applying means includes a hydraulic cylinder that is fixed on the shaking table and relatively displaces the loading table in the horizontal direction, and the hydraulic cylinder is operated by hydraulic oil supplied from the accumulating means. Yes,
Before the vibration test, the accumulator means and the external hydraulic source are connected to accumulate hydraulic oil in the accumulator means, and then the connection between the accumulator means and the external hydraulic source is disconnected, and then the vibration test is performed. A vibration test method characterized by.
振動試験前に前記比例制御電磁弁の開閉パターンを決定するための予備試験を行った後、振動試験時に、決定した開閉パターンで前記比例制御電磁弁を開閉制御することにより、前記積載テーブルに所望の相対変位を付与することを特徴とする請求項2に記載の振動試験方法。 The hydraulic control means is configured to include a proportional control solenoid valve.
After preliminary tests to determine the opening and closing pattern of the proportional control solenoid valves before vibration test, during vibration testing, by opening and closing controls the proportional control solenoid valve at the determined closing pattern desired on the loading table The vibration test method according to claim 2, wherein the relative displacement of is applied.
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