RU2700833C1 - Seismic platform - Google Patents

Seismic platform Download PDF

Info

Publication number
RU2700833C1
RU2700833C1 RU2019107902A RU2019107902A RU2700833C1 RU 2700833 C1 RU2700833 C1 RU 2700833C1 RU 2019107902 A RU2019107902 A RU 2019107902A RU 2019107902 A RU2019107902 A RU 2019107902A RU 2700833 C1 RU2700833 C1 RU 2700833C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
striker
possibility
model
soil
tray
Prior art date
Application number
RU2019107902A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Никита Яковлевич Цимбельман
Илья Геннадьевич Кузнецов
Татьяна Евгеньевна Шалая
Татьяна Игоревна Чернова
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный федеральный университет" (ДВФУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный федеральный университет" (ДВФУ) filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный федеральный университет" (ДВФУ)
Priority to RU2019107902A priority Critical patent/RU2700833C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2700833C1 publication Critical patent/RU2700833C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M7/00Vibration-testing of structures; Shock-testing of structures
    • G01M7/02Vibration-testing by means of a shake table
    • G01M7/022Vibration control arrangements, e.g. for generating random vibrations
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M7/00Vibration-testing of structures; Shock-testing of structures
    • G01M7/02Vibration-testing by means of a shake table
    • G01M7/025Measuring arrangements
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M7/00Vibration-testing of structures; Shock-testing of structures
    • G01M7/02Vibration-testing by means of a shake table
    • G01M7/027Specimen mounting arrangements, e.g. table head adapters

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: invention relates to construction, in particular to devices for performing model tests of building structures and their bases, taking dynamic loads, and can be used to assess deformations of structures, their foundations and soil bases during construction in seismically hazardous areas, or perceiving dynamic loads of another kind (explosions, vibration, etc.). Disclosed is seismic platform containing device for arrangement of model of tested element of structure or building and facility for generating dynamic loads. Facility for arrangement of the model of the tested element of the structure or building is made in the form of a ground tray, in the form of a box, which base is made in the form of a rigid frame and is equipped with a baffle plate. At that, base is arranged on rigid guides of fixed support with possibility of reciprocating movement on them and is spring-loaded on the side opposite to baffle plate. Means of forming dynamic loads is made as a striker, in the form of a metal box hingedly suspended on the bands, on the support frame with the possibility of its contact with the butt end with the baffle plate. On the additional frame there arranged is the striker removal device from the equilibrium position, made with possibility of its engagement-disengagement with the striker. Besides, device for removal of striker from equilibrium position comprises system of polyspast and trigger mechanism.
EFFECT: creation of dynamic oscillations of the whole system (movable tray filled with soil, with model of structure installed on soil).
1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области строительства, в частности к устройствам для проведения модельных испытаний строительных конструкций и их оснований, воспринимающих динамические нагрузки и может быть использовано для оценки деформаций сооружений, их фундаментов и грунтовых оснований при строительстве в сейсмически опасных районах, либо воспринимающих динамические нагрузки иного рода (взрывы, вибрация и др.).The invention relates to the field of construction, in particular to devices for conducting model tests of building structures and their bases, perceiving dynamic loads and can be used to assess the deformation of structures, their foundations and soil bases during construction in seismically dangerous areas, or perceiving dynamic loads of a different kind (explosions, vibration, etc.).

Известен стенд для моделирования сейсмовоздействия явления землетрясения на модели сооружений. Стенд состоит из основания, к стойкам которого при помощи шарнирно-поворотного механизма с фиксатором крепится рама с жестко закрепленным ударным механизмом с приводом и сейсмоплатформой, с системой амортизации и рабочим столом, закрепленным на сейсмоплатформе также при помощи шарнирно-поворотного механизма с фиксатором. На стол устанавливают датчики и исследуемые объекты (см. RU № 2024955, МПКG09B 25/00, 1994г.).A well-known stand for modeling the seismic effects of the earthquake on the model of structures. The stand consists of a base, to the racks of which, using a pivot-swivel mechanism with a clamp, a frame is mounted with a rigidly fixed shock mechanism with a drive and a seismic platform, with a shock absorption system and a work table fixed to the seismic platform also using a swivel-rotary mechanism with a clamp. Sensors and objects under investigation are installed on the table (see RU No. 2024955, MPKG09B 25/00, 1994).

Недостатком данной установки является отсутствие возможности моделирования сжимаемости грунта основания, поскольку испытуемая модель конструкции жестко крепится к сейсмоплатформе.The disadvantage of this installation is the inability to simulate the compressibility of the base soil, since the tested design model is rigidly attached to the seismic platform.

Известна также сейсмоплатформа, содержащая средство для размещения модели испытуемого элемента сооружения или здания, средство формирования динамических нагрузок (см. RU № 2617568, МПК G01M 7/00, 2015 г.). Платформа установлена на опоры из витых пружин, которые установлены на дополнительную прокладную плиту, которая в свою очередь опирается на фундамент через податливые в горизонтальном направлении опоры и соединена со стеной и с фундаментом через гидравлические приводы. В результате такое решение обеспечивает возможность генерирования трехмерных затухающих колебаний.Also known is a seismic platform containing a means for accommodating a model of a tested element of a structure or building, a means of generating dynamic loads (see RU No. 2617568, IPC G01M 7/00, 2015). The platform is mounted on supports made of coil springs, which are mounted on an additional gasket plate, which, in turn, rests on the foundation through horizontal compliant supports and is connected to the wall and the foundation through hydraulic drives. As a result, this solution provides the possibility of generating three-dimensional damped oscillations.

Недостатком приведенного выше решения является представление грунтового основания сооружения в виде связей конечной жесткости (пружин), что приводит к погрешностям при моделировании.The disadvantage of the above solution is the representation of the soil foundation of the structure in the form of bonds of finite stiffness (springs), which leads to errors in modeling.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является расширение возможностей моделирования сооружений, воспринимающих динамические нагрузки, путем имитации динамических колебаний основания сооружения в грунтовом лотке.The problem to which the invention is directed, is to expand the modeling capabilities of structures that perceive dynamic loads by simulating the dynamic vibrations of the base of the structure in the soil tray.

Технический результат состоит в создании динамических колебаний всей системы (подвижного лотка, заполненного грунтом, с установленной на грунт моделью сооружения).The technical result consists in creating dynamic vibrations of the entire system (a movable tray filled with soil, with a model of the structure installed on the ground).

Для решения поставленной задачи, сейсмоплатформа, содержащая средство для размещения модели испытуемого элемента сооружения или здания, средство формирования динамических нагрузок, отличается тем, что средство для размещения модели испытуемого элемента сооружения или здания выполнено в виде грунтового лотка, в форме короба, основание которого выполнено в виде жесткой рамы и снабжено отбойником, при этом основание размещено на жестких направляющих неподвижной опоры, с возможностью возвратно-поступательного перемещения по ним, и подпружинено со стороны противоположной отбойнику, кроме того, средство формирования динамических нагрузок выполнено как боек, в виде металлического ящика, шарнирно подвешенного на тяжах, на опорной раме с возможностью контактирования его торцом с отбойником, причем на дополнительной раме размещено средство отведения бойка от положения равновесия, выполненное с возможностью его зацепления-расцепления с бойком. Кроме того, средство отведения бойка от положения равновесия содержит систему полиспаст и спусковой механизм.To solve the problem, a seismic platform containing means for placing the model of the tested building element or building, means for generating dynamic loads, characterized in that the means for placing the model of the tested building element or building is made in the form of a soil tray, in the form of a box, the base of which is made in in the form of a rigid frame and is equipped with a chipper, while the base is placed on the rigid guides of the fixed support, with the possibility of reciprocating movement along them, and suppressed from the side opposite to the chipper, in addition, the dynamic load generating means is made as a striker, in the form of a metal box pivotally suspended on strands, on a support frame with the possibility of its end contacting with the chipper, and on the additional frame there is a means of diverting the striker from the equilibrium position, made with the possibility of its engagement-disengagement with the striker. In addition, the means of diverting the striker from the equilibrium position contains a chain hoist and a trigger mechanism.

О соответствии критерию «новизна» свидетельствует сопоставительный анализ существенных признаков аналога и прототипа и существенных признаков предлагаемого технического решения.The compliance with the criterion of "novelty" is evidenced by a comparative analysis of the essential features of the analogue and prototype and the essential features of the proposed technical solution.

Отличительные признаки формулы изобретения решают следующие функциональные задачи.Distinctive features of the claims solve the following functional tasks.

Признаки «…средство для размещения модели испытуемого элемента сооружения или здания выполнено в виде грунтового лотка, в форме короба, основание которого выполнено в виде жесткой рамы и снабжено отбойником…» обеспечивают возможность размещения в лотке модели здания или сооружения, с вмещающим их грунтом и возможность ударного воздействия на него.The signs "... the means for placing the model of the tested element of the structure or building is made in the form of a soil tray, in the form of a box, the base of which is made in the form of a rigid frame and equipped with a chipper ..." provide the possibility of placing a model of a building or structure in the tray with the ground containing them and shock impact on him.

Признак «…основание размещено на жестких направляющих неподвижной опоры, с возможностью возвратно-поступательного перемещения по ним…» обеспечивает возможность горизонтальных смещений грунтового лотка при ударном воздействии на него.The sign "... the base is placed on the rigid guides of the fixed support, with the possibility of reciprocating movement on them ..." provides the possibility of horizontal displacements of the soil tray during impact on it.

Признак, указывающий, что основание «подпружинено со стороны противоположной отбойнику» обеспечивает возможность колебательных движений основания в горизонтальной плоскости.A sign indicating that the base is "spring loaded from the side opposite the bump" provides the possibility of oscillatory movements of the base in the horizontal plane.

Признак, указывающий, что «средство формирования динамических нагрузок выполнено как боек» обеспечивает возможность ударного воздействия на грунтовый лоток.A sign indicating that the "means of forming dynamic loads made like a firing pin" provides the possibility of impact on the soil tray.

Признак, указывающий, что грунтовый лоток выполнен «в виде металлического ящика, шарнирно подвешенного на тяжах, на опорной раме с возможностью контактирования его торцом с отбойником» обеспечивает варьирование веса бойка и варьирование скорости движения бойка, при упрощении механизма приведения бойка в движение.A sign indicating that the soil tray is made “in the form of a metal box pivotally suspended on the strands, on a support frame with the possibility of its end contacting with the chipper”, provides a variation in the weight of the striker and a variation in the speed of movement of the striker, while simplifying the mechanism of putting the striker in motion.

Признак, указывающий, что «на дополнительной раме размещено средство отведения бойка от положения равновесия, выполненное с возможностью его зацепления-расцепления с бойком» обеспечивает отведение бойка от положения равновесия и, тем самым, придание ему возможности ударного воздействия на грунтовый лоток.The sign indicating that "on the additional frame is placed a means of diverting the striker from the equilibrium position, made with the possibility of its engagement-disengaging from the striker" ensures the striker is diverted from the equilibrium position and, thereby, giving it the possibility of impact on the soil tray.

Признак, указывающий, что «средство отведения бойка от положения равновесия содержит систему полиспаст и спусковой механизм» раскрывает возможную конструкцию средства формирования динамических нагрузок позволяющее привести боек в начальное положение, при котором при сбросе бойка обеспечивается требуемая сила удара для создания колебаний нужной частоты.A sign indicating that “the means of diverting the striker from the equilibrium position contains a chain hoist and a trigger mechanism” reveals a possible design of the means for generating dynamic loads allowing the striker to be brought to its initial position, in which, when the striker is reset, the required impact force is provided to create oscillations of the desired frequency.

Заявленное решение иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показан вид сбоку устройства; на фиг.2 показан вид сверху устройства; на фиг.3 показана расчетная схема работы устройства.The claimed solution is illustrated by drawings, where figure 1 shows a side view of the device; figure 2 shows a top view of the device; figure 3 shows the design scheme of the device.

На чертежах показаны основание 1, грунтовый лоток 2, грунт 3, рама 4, колеса 5, дно 6 рамы 4, пружины 7, неподвижная опора 8, отбойник 9, боек 10, металлическая рама 11, датчики динамических колебаний 12, модель сооружения 13, датчики перемещений 14, дополнительная металлическая рама 15.The drawings show the base 1, soil tray 2, soil 3, frame 4, wheels 5, bottom 6 of frame 4, springs 7, fixed support 8, bump 9, firing pin 10, metal frame 11, dynamic vibration sensors 12, structure model 13, displacement sensors 14, additional metal frame 15.

Сейсмоплатформа установлена на неподвижное основание 1. Основание представляет собой металлическую раму, состоящую из направляющих элементов (рельсы), скрепленных с поперечными соединительными элементами. Грунтовый лоток 2, заполненный грунтом 3, выполнен, как емкость, содержащая металлический каркас, обшитый листовой сталью. На грунт 3 устанавливается модель сооружения 13. Нижняя часть грунтового лотка 2 выполнена в виде рамы 4, снабженной колесами 5 (по три с каждой стороны), установленными на внешней стороне дна 6 рамы 4, с возможностью вращения. С одной из сторон рама 4 крепится через пружины 7 к неподвижной опоре 8. С противоположной стороны рамы 4 предусмотрен отбойник 9 (набранный из профилированного металла), по которому будет выполняться удар бойком 10. Боек 10 выполнен из металлических стержневых элементов и небольшого металлического ящика и крепится к металлической раме 11 с помощью тяжей (гибких тяг). Кроме того, показаны датчики динамических колебаний 12, модель сооружения 13 и требуемое по условиям испытаний количество датчиков перемещений 14, фиксирующих перемещения модели в плоскости действия нагрузки и/или тензометрических датчиков для фиксации напряжений в модели сооружения 13.The seismic platform is mounted on a fixed base 1. The base is a metal frame consisting of guide elements (rails) fastened to the transverse connecting elements. Soil tray 2, filled with soil 3, is made as a container containing a metal frame, sheathed with sheet steel. A model of structure 13 is installed on the ground 3. The lower part of the soil tray 2 is made in the form of a frame 4, equipped with wheels 5 (three on each side) mounted on the outside of the bottom 6 of the frame 4, with the possibility of rotation. On one side of the frame 4 is attached through the springs 7 to a fixed support 8. On the opposite side of the frame 4 there is a fender 9 (recruited from profiled metal), which will be hit by the hammer 10. The hammer 10 is made of metal rod elements and a small metal box and fastens to a metal frame 11 with the help of cords (flexible rods). In addition, dynamic vibration sensors 12, a model of a structure 13, and the number of displacement sensors 14 required by the test conditions that record the model’s displacements in the plane of the load and / or strain gauge sensors for fixing stresses in the model of the structure 13 are shown.

Для отвода бойка 10 от положения равновесия установлена дополнительная металлическая рама 15, к которой крепится система полиспаст и спусковой механизм (на чертежах не показаны).To divert the striker 10 from the equilibrium position, an additional metal frame 15 is installed, to which the chain hoist and the trigger mechanism (not shown) are attached.

Для обеспечения возможности моделирования динамической нагрузки на установленную в лоток 2 с грунтом 3 модель сооружения 13 в виде затухающих колебаний необходимой частоты, имитирующих реальное сейсмическое воздействие, предварительно определяют жесткость пружин 7.To provide the possibility of modeling the dynamic load on the model of the structure 13 installed in the tray 2 with soil 3 in the form of damped oscillations of the required frequency, simulating a real seismic effect, the stiffness of the springs 7 is preliminarily determined.

При этом необходимая частота колебаний обеспечивается жесткостью пружин исходя из следующих рассуждений.In this case, the required oscillation frequency is provided by the stiffness of the springs based on the following considerations.

Основная собственная частота колебаний ω одномассовой системы определяется какThe fundamental natural frequency ω of a single-mass system is defined as

Figure 00000001
Figure 00000001

где k – жесткость опоры; m – масса.where k is the stiffness of the support; m is the mass.

В результате:As a result:

Figure 00000002
Figure 00000002

При известном весе системы Q лотка с грунтом и известном диапазоне несущей частоты

Figure 00000003
наиболее вероятных землетрясений в данном районе суммарная жесткость пружин k экспериментальной установки, обеспечивающая заданный диапазон собственных колебаний, равна:With the known weight of the Q system of the soil tray and the known carrier frequency range
Figure 00000003
the most likely earthquakes in a given area, the total spring stiffness k of the experimental setup, providing a given range of natural vibrations, is equal to:

Figure 00000004
Figure 00000004

где g = 9,81 м/с2 – ускорение свободного падения.where g = 9.81 m / s 2 is the acceleration of gravity.

Например, для веса системы Q = 30 кН и при несущей частоте наиболее вероятных землетрясений в районе Приморья и Японского моря ω от 0,7 до 2,2 Гц (Окамото Ш. Сейсмостойкость инженерных сооружений. – М.: Стройиздат, 1980 – 342с.) суммарная жесткость пружин составит:For example, for the weight of the system Q = 30 kN and at the carrier frequency of the most likely earthquakes in the Primorye and the Sea of Japan, ω is from 0.7 to 2.2 Hz (Okamoto S. Seismic resistance of engineering structures. - M .: Stroyizdat, 1980 - 342с. ) the total stiffness of the springs will be:

Figure 00000005
Figure 00000005

Далее, принимая удар абсолютно упругим, по закону сохранения импульса:Further, taking a shock is absolutely elastic, according to the law of conservation of momentum:

Figure 00000006
Figure 00000006

где

Figure 00000007
- масса бойка; М - масса лотка; Vл - скорость лотка; Vб – скорость бойка до удара;
Figure 00000008
- скорость бойка после удара; можно вычислить скорость движения лотка и скорость движения бойка.Where
Figure 00000007
- mass striker; M is the mass of the tray; V l - the speed of the tray; V b - striker speed before impact;
Figure 00000008
- speed striker after impact; you can calculate the speed of the tray and the speed of the striker.

Уравнение (4) содержит три неизвестные: скорость бойка до удара, скорость бойка и скорость лотка после удара. Решение уравнения позволит определить неизвестные скорости:Equation (4) contains three unknowns: the striker speed before the strike, the striker speed and the tray speed after the strike. The solution of the equation will determine the unknown speeds:

- скорость движения лотка, позволяющую вычислить силу удара, которую необходимо приложить для его сдвига и обеспечения нужной и посчитанной выше частоты колебаний;- the speed of the tray, which allows you to calculate the impact force, which must be applied to shift it and ensure the necessary and calculated above the oscillation frequency;

- начальную скорость движения бойка.- the initial speed of the striker.

При заданной массе бойка и его известной скорости расчетом может быть определена высота подъема груза h и угол отклонения связи α, на которой закреплен боек, от вертикали.For a given mass of the striker and its known speed, the calculation can determine the height of the load h and the angle of deviation of the connection α, on which the striker is fixed, from the vertical.

В первую очередь, можно найти скорость лотка после соударения. Для этого, вычислим энергию сжатия пружины. Энергия движения лотка должна быть больше либо равна энергии сжатия пружины, поэтому, первое слагаемое из правой части уравнения (4) можно приравнять к значению энергии, необходимой для сжатия пружины.First of all, you can find the speed of the tray after the collision. To do this, we calculate the compression energy of the spring. The energy of movement of the tray should be greater than or equal to the energy of compression of the spring, therefore, the first term from the right side of equation (4) can be equated to the value of the energy required to compress the spring.

По закону сохранения импульса при абсолютно упругом ударе энергия, требуемая для сжатия пружины:According to the law of conservation of momentum with an absolutely elastic impact, the energy required to compress the spring:

Figure 00000009
Figure 00000009

где k – жесткость пружины; х-сжатие пружины, м.where k is the stiffness of the spring; x-compression of the spring, m

Figure 00000010
Figure 00000010

Из выражения (6) получаем скорость лотка:From expression (6) we get the speed of the tray:

Figure 00000011
Figure 00000011

Далее, необходимо вычислить значение энергии, которой потребуется для сдвига лотка массой М. Такая энергия будет равна работе А, для преодоления перемещения.Further, it is necessary to calculate the value of the energy that will be required to shift the tray with mass M. Such energy will be equal to work A, to overcome the displacement.

Figure 00000012
Figure 00000012

где s – это величина перемещения, м; Fсдв – это сила, требуемая для преодоления силы трения и сдвига лотка массой М. Эта сила равна произведению веса перемещаемого лотка на коэффициент сопротивления движению - ω. Для стального колеса на рельсе он находится в пределах от 0,001 до 0,002.where s is the amount of displacement, m; F sdv is the force required to overcome the friction and shear forces of the tray with mass M. This force is equal to the product of the weight of the moved tray by the coefficient of resistance to movement - ω. For a steel wheel on a rail, it ranges from 0.001 to 0.002.

ТогдаThen

Figure 00000013
Figure 00000013

Приравнивая работу (энергию) для сдвига лотка к первому слагаемому уравнения (4), можно получить скорость, которую необходимо задать лотку для его сдвига.Equating the work (energy) for shifting the tray to the first term of equation (4), you can get the speed that you need to set the tray to shift.

Figure 00000014
Figure 00000014

Figure 00000015
Figure 00000015

В итоге, мы получаем два значения скорости движения лотка: первая - минимально необходимая для сжатия пружины; вторая – минимально необходимая для сдвига лотка. Для дальнейших расчетов принимается скорость лотка, равная сумме вычисленных скоростей.As a result, we get two values of the speed of the tray: the first is the minimum required to compress the spring; the second is the minimum necessary to shift the tray. For further calculations, the tray speed equal to the sum of the calculated speeds is taken.

Поскольку соударение бойка с лотком является кратковременным, смещение лотка в этот момент пренебрежительно мало, и сила упругости в сам момент соударения не возникает. Следовательно, суммарный импульс лотка и бойка во время соударения сохраняется:Since the collision of the striker with the chute is short-term, the displacement of the chute at this moment is negligible, and the elastic force does not arise at the moment of collision. Consequently, the total momentum of the tray and hammer during the collision is preserved:

Figure 00000016
Figure 00000016

Уравнение (4) и уравнение (12) являются системой уравнений. Уравнения можно преобразовать следующим образом соответственно:Equation (4) and equation (12) are a system of equations. The equations can be transformed as follows, respectively:

Figure 00000017
Figure 00000017

Figure 00000018
Figure 00000018

Решая систему уравнений можно получить несколько выражений для нахождения необходимых скоростей.By solving the system of equations, several expressions can be obtained to find the necessary velocities.

Разделив равенство (13) на равенство (14), получаем выражение:Dividing equality (13) by equality (14), we obtain the expression:

Figure 00000019
Figure 00000019

Из уравнения (15) выразим

Figure 00000008
, и подставив в уравнение 14 получим:From equation (15) we express
Figure 00000008
, and substituting in equation 14 we get:

Figure 00000020
Figure 00000020

Figure 00000021
Figure 00000021

Выражая из формулы (17)

Figure 00000022
получим выражение для скорости лотка в зависимости от начальной скорости бойка:Expressing from the formula (17)
Figure 00000022
we get the expression for the speed of the tray depending on the initial speed of the striker:

Figure 00000023
Figure 00000023

Из того же выражения выразим начальную скорость бойкаFrom the same expression we express the initial speed of the striker

Figure 00000024
Figure 00000024

Высота подъема груза h (фиг.3):The height of the load h (Fig.3):

Figure 00000025
Figure 00000025

Угол отклонения груза:Deflection Angle:

Figure 00000026
Figure 00000026

где L – длина подвеса; α – угол отклонения груза.where L is the length of the suspension; α is the angle of deviation of the cargo.

Figure 00000027
Figure 00000027

Figure 00000028
Figure 00000028

Аналогично, задавшись высотой подъема груза можно наоборот, определить требуемую массу бойка.Similarly, given the height of the load, you can vice versa, determine the required mass of the striker.

Сейсмоплатформа работает следующим образом.The seismic platform works as follows.

До начала испытаний с учетом приведенных выше рассуждений определяется требуемая жесткость пружин 7, задается масса бойка 10 и вычисляются высота либо угол стартового положения бойка.Prior to testing, taking into account the above considerations, the required spring stiffness 7 is determined, the striker 10 mass is set, and the height or angle of the striker starting position are calculated.

Далее в грунтовый лоток 2 загружают грунт 3. Устанавливают модель сооружения 13 и требуемое по условиям испытаний количество датчиков динамических колебаний 12. При необходимости могут быть установлены датчики перемещений 14, фиксирующие перемещения модели сооружения 13 в плоскости действия нагрузки и/или тензометрические датчики для фиксации напряжений в модели сооружения. В боек 10 для придания необходимой массы укладывают соответствующий груз. Далее боек 10 отводят от положения равновесия в начальное положение и производят сброс. При ударе бойка 10 по отбойнику 9 грунтового лотка 2, грунтовый лоток выполняет колебания необходимой частоты в горизонтальном направлении. При необходимости фиксируются показания датчиков динамических колебаний 12, перемещения и датчиков 14 показывающих напряжения в испытываемой модели сооружения 13.Next, soil 3 is loaded into the soil tray 2. The model of the structure 13 is installed and the number of dynamic vibration sensors 12 required by the test conditions can be installed. If necessary, displacement sensors 14 can be installed to record the movements of the model of the structure 13 in the plane of the load and / or strain gauges for fixing stresses in the model of the structure. In the striker 10 to give the necessary mass, lay the appropriate load. Next, the firing pin 10 is diverted from the equilibrium position to the initial position and reset. When the striker 10 hits the bump 9 of the soil tray 2, the soil tray vibrates the required frequency in the horizontal direction. If necessary, the readings of the sensors of dynamic vibrations 12, displacement and sensors 14 showing the voltage in the tested model of the structure 13 are recorded.

Далее все повторяется.Then everything repeats.

Claims (2)

1. Сейсмоплатформа, содержащая средство для размещения модели испытуемого элемента сооружения или здания, средство формирования динамических нагрузок, отличающаяся тем, что средство для размещения модели испытуемого элемента сооружения или здания выполнено в виде грунтового лотка, в форме короба, основание которого выполнено в виде жесткой рамы и снабжено отбойником, при этом основание размещено на жестких направляющих неподвижной опоры, с возможностью возвратно-поступательного перемещения по ним, и подпружинено со стороны, противоположной отбойнику, кроме того, средство формирования динамических нагрузок выполнено как боек, в виде металлического ящика, шарнирно подвешенного на тяжах, на опорной раме с возможностью контактирования его торцом с отбойником, причем на дополнительной раме размещено средство отведения бойка от положения равновесия, выполненное с возможностью его зацепления-расцепления с бойком.1. A seismic platform containing means for accommodating a model of a test element of a structure or building, a means of generating dynamic loads, characterized in that the means for placing a model of a test element of a structure or building is made in the form of a soil tray, in the form of a box, the base of which is made in the form of a rigid frame and equipped with a chipper, while the base is placed on the rigid guides of the fixed support, with the possibility of reciprocating movement along them, and is spring loaded from the side, false bump, in addition, the means of forming dynamic loads is made like a striker, in the form of a metal box pivotally suspended on strands, on a support frame with the possibility of contacting it with the end face of the striker, and on the additional frame there is a means of diverting the striker from the equilibrium position, made with the possibility of its engagement-disengagement with the striker. 2. Сейсмоплатформа по п.1, отличающаяся тем, что средство отведения бойка от положения равновесия содержит систему полиспаст и спусковой механизм.2. The seismic platform according to claim 1, characterized in that the means for diverting the striker from the equilibrium position comprises a chain hoist and a trigger mechanism.
RU2019107902A 2019-03-20 2019-03-20 Seismic platform RU2700833C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019107902A RU2700833C1 (en) 2019-03-20 2019-03-20 Seismic platform

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019107902A RU2700833C1 (en) 2019-03-20 2019-03-20 Seismic platform

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2700833C1 true RU2700833C1 (en) 2019-09-23

Family

ID=68063165

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019107902A RU2700833C1 (en) 2019-03-20 2019-03-20 Seismic platform

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2700833C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU808895A1 (en) * 1979-05-23 1981-02-28 Северо-Кавказский Горно-Металлурги-Ческий Институт Seismic test-bed
SU1339427A1 (en) * 1984-09-26 1987-09-23 Особое конструкторское бюро Института физики Земли им.О.Ю.Шмидта Low-frequency vibration bed
RU2024955C1 (en) * 1991-04-18 1994-12-15 Военная инженерно-космическая академия им.А.Ф.Можайского Stand for modelling seismic effect of earthquake on structure model
UA10171U (en) * 2005-02-17 2005-11-15 Державне Конструкторське Бюро "Південне" Ім. М.К.Янгеля Stand for generating vertical vibrations
CN103106816A (en) * 2013-01-18 2013-05-15 河北科技大学 Movable building seismic performance dynamic simulation analyzer
RU2617568C1 (en) * 2015-12-24 2017-04-25 Общество с ограниченной ответственностью "СК Стройкомплекс-5" Shake table

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU808895A1 (en) * 1979-05-23 1981-02-28 Северо-Кавказский Горно-Металлурги-Ческий Институт Seismic test-bed
SU1339427A1 (en) * 1984-09-26 1987-09-23 Особое конструкторское бюро Института физики Земли им.О.Ю.Шмидта Low-frequency vibration bed
RU2024955C1 (en) * 1991-04-18 1994-12-15 Военная инженерно-космическая академия им.А.Ф.Можайского Stand for modelling seismic effect of earthquake on structure model
UA10171U (en) * 2005-02-17 2005-11-15 Державне Конструкторське Бюро "Південне" Ім. М.К.Янгеля Stand for generating vertical vibrations
CN103106816A (en) * 2013-01-18 2013-05-15 河北科技大学 Movable building seismic performance dynamic simulation analyzer
RU2617568C1 (en) * 2015-12-24 2017-04-25 Общество с ограниченной ответственностью "СК Стройкомплекс-5" Shake table

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10481057B1 (en) Mechanical testing equipment for material characterization
CN108918074A (en) A kind of shock loading analog machine and application method based on intellectual material damper
US3557603A (en) Shock machine
Esmaeilpour et al. An overview of the model container types in physical modeling of geotechnical problems
RU2700833C1 (en) Seismic platform
Krawinkler Experimental study on seismic behavior of industrial storage racks
JP2007138626A (en) Dynamic horizontal loading test method for pile
RU142004U1 (en) IMPACT STAND
Carvalho et al. Design of experimental setup for 1 g seismic load tests on anchored retaining walls
Tobita et al. New modelling of models for dynamic behavior of a pile foundation
CN108801903B (en) Device for detecting relative sliding of goods on cross beam tray and test method
Ishimura et al. Sway-rocking model for simulating nonlinear response of sandy deposit with structure
RU2555198C2 (en) Bench for graduation of accelerometers
RU2653554C1 (en) Method of vibroacoustic tests of specimens and models
Jain et al. Experimental investigations on laminated rubber bearings
Chen et al. Dynamic response of shallow-buried cylindrical structures
RU2797939C1 (en) Stand for simulating horizontal impact and vibrational movements of ice cover
RU2762782C1 (en) Method for impact testing of objects
Snyman et al. Measuring the impulse from an explosive charge
Li et al. Numerical modeling of pile group response subjected to liquefaction-induced large ground deformations in E-defense shake table test
KR102534938B1 (en) Shock drop table test device for simulating dynamic shear force on jointed rocks
Giri et al. Performance of small scale model slopes in shaking table tests
CN112781817B (en) Multifunctional vibration table slider test device and method
CN114965252A (en) Test device and method for measuring sliding friction coefficient
HAJIALILUE et al. STATIC AND DYNAMIC BEHAVIOR OF LATERALLY LOADED SINGLE PILES AND DETERMINATION OF P-CURVES

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20210321