振动台试验方案设计实例
钢框架抗震减震振动台试验
钢框架抗震减振振动台实验钢框架抗震减振振动台实验一、实验目的1. 了解模拟地震振动台的工作原理及动力加载方法；2. 熟悉结构动力测试常用仪器、设备的使用方法；3. 掌握结构动力特性的测试方法；4. 掌握结构动力反应的测试方法；5. 通过减振实验了解阻尼器的耗能原理。
二、实验装置及设备：1. 四层钢框架模型；2. 调谐液体阻尼器（TLD ）装置；3. VD 液体油阻尼器4个：MRD4. TMD ：1个5. 1.5×1.5M 单向地震模拟振动台；6. 振动测试系统DH-5938；7. 动应变测试系统DH-5937；8. 电液伺服控制加载系统；9. 压电式加速度传感器； 10. 位移传感器； 11. 电阻应变计。
12. 质量块四层钢框架模型：a) 梁、柱均采用□30×20×2方管，活动支撑选用∟25×25×2角钢，梁柱节点处焊接80×80×5的支撑连接板。
钢框架底层柱角通过螺栓与振动台固定连接。
b) 各层楼板采用预制混凝土板（见图2-2），板的四角均设预埋件，便于固定连接，板重量误差±10N 。
TLD装置位移传感器1．加载控制系统采用1.5×1.5M单向地震模拟振动台1)每层钢框架楼板上固定安装一个压电式加速度传感器2)顶层及底层各安装一个位移传感器3)四柱脚及底层斜撑中部贴上电阻应变计本套实验的试件钢框架，可通过装卸支撑，组成多种结构型式，开展多项实验项目。
以下为三种最常见形式：模式一：不加支撑；模式二：加单根支撑；模式三：加双根支撑（图3）。
图3 测试系统图四、实验内容1、钢框架结构动力特性测定本实验采用两种方法测定钢框架不同结构形式（模式一、模式二、模式三）的动力特性。
1)自由振动法：对钢框架模型施加一个初始位移，突然卸载；或对钢框架模型施加一个冲击荷载（用榔头敲击钢框架顶层），利用结构的弹性使其自由振动起来。
黄土离心机振动台试验方案
黄土斜坡地震动力响应及液化机制研究的离心机振动台试验方案1、试验目的黄土斜坡在下部充分浸水和地震作用条件下，观察坡体不同部位动孔隙水压力的变化规律，结合坡体的变形破坏特征，研究黄土斜坡的地震动力响应特性，及地震液化对黄土斜坡稳定性的影响。
2、试验准备工作2.1 试验模型设计如图1所示，黄土斜坡的离心机振动台试验模型采用单面直线坡，坡角为60°。
模型总高为70cm ，其中坡体高度50cm ，下伏基础深度20cm 。
模型底部长为100cm ，宽为60cm （未减去防水膜厚度）。
图1 黄土斜坡概念模型及传感器布置图 （单位：cm ）2.2 试验相似关系设计本试验模型采用原型材料，材料物理力学参数的相似常数均取值为1.0。
离心加速度拟采用20g ，即模型与原型加速度的相似系数为20。
由此对应的模型与原型几何尺寸的相似系数为1/20。
也就是说，本试验模型高度为0.7m ，模拟的原型高度为14m 。
表1还列出了离心机振动台试验涉及其它关键参数的相似系数。
表1 离心机振动台试验相似系数(a)侧视图孔隙水压力计(a)俯视图加速度计激振方向X46.924.22.3 试验设备及测试系统（待补充详细）表2 土工离心机振动台技术参数2.4 试验材料试验模型材料均采用黄土原型材料，取样地点为甘肃省兰州市永靖县盐锅峡镇黑方台黄土地区。
材料从现场取回后，在室内做了密度、孔隙比、液限和塑限以及颗粒级配分布试验，结果见表3。
依据图1所示的设计模型尺寸，估算模型总质量为672kg。
表3 试验用黄土的物理力学参数2.5 模型制备及饱水斜坡模型采用现场制作，从下到上逐层均匀压实的方式。
基本流程如下：（1）在模型箱内壁量好模型几何尺寸，制作一个标尺，以便建模时可以方便地控制每一层装样的高度，同时保证传感器埋设位置的精确度。
（2）将准备好的材料倒入模型箱中，采用压实工具进行人工压实。
为保证压实密实度，每层碾压厚度控制在5~10cm。
振动台试验(终极版)
一、前言模拟地震振动台可以很好地再现地震过程和进行人工地震波的试验，它是在试验室中研究结构地震反应和破坏机理的最直接方法，这种设备还可用于研究结构动力特性、设备抗震性能以及检验结构抗震措施等内容。
另外它在原子能反应堆、海洋结构工程、水工结构、桥梁工程等方面也都发挥了重要的作用，而且其应用的领域仍在不断地扩大。
模拟地震振动台试验方法是目前抗震研究中的重要手段之一。
20世纪70年代以来，为进行结构的地震模拟试验，国内外先后建立起了一些大型的模拟地震振动台。
模拟地震振动台与先进的测试仪器及数据采集分析系统配合，使结构动力试验的水平得到了很大的发展与提高，并极大地促进了结构抗震研究的发展。
二、常用振动台及特点振动台可产生交变的位移，其频率与振幅均可在一定范围内调节。
振动台是传递运动的激振设备。
振动台一般包括振动台台体、监控系统和辅助设备等。
常见的振动台分为三类，每类特点如下：1、机械式振动台。
所使用的频率范围为1~100Hz，最大振幅±20mm，最大推力100kN，价格比较便宜，振动波形为正弦，操作程序简单。
2、电磁式振动台。
使用的频率范围较宽，从直流到近10000Hz，最大振幅±50mm，最大推力200kN，几乎能对全部功能进行高精度控制，振动波形为正弦、三角、矩形、随机，只有极低的失真和噪声，尺寸相对较大。
3、电液式振动台。
使用的频率范围为直流到近2000Hz，最大振幅±500mm，最大推力6000kN，振动波形为正弦、三角、矩形、随机，可做大冲程试验，与输出力（功率）相比，尺寸相对较小。
4、电动式振动台。
是目前使用最广泛的一种振动设备。
它的频率范围宽，小型振动台频率范围为0~10kHz，大型振动台频率范围为0~2kHz，动态范围宽，易于实现自动或手动控制；加速度波形良好，适合产生随机波；可得到很大的加速度。
原理：是根据电磁感应原理设置的，当通电导体处的恒定磁场中将受到力的作用，半导体中通以交变电流时将产生振动。
振动平台系列设计试验
机械振动平台设计性实验讲义（草）编写：封玲物理教学实验中心2011.3.机械振动平台系列设计实验振动是声学、地震学、建筑力学、机械原理、造船等所必需的基础知识，也是光学、电学、交流电工学、无线电技术以及原子物理学所不可缺少的基础，这是因为除机械振动外，自然界中还存在很多类似于机械振动的现象。
在不同的振动现象中最基本最简单的振动是简谐振动,一切复杂的振动都可以分解为一系列不同频率的简谐振动组合而成，这样的分解在数学上的依据是傅立叶级数或傅立叶积分的理论。
让我们从研究最基础的简谐振动开始进行振动的研究吧。
平台仪器转动传感器（CI-6538）：它的核心是一个光学编码器，每转（360°）最多可采集1440个数据点。
通过数据采集与处理软件可以设置每转采集数据点的个数，有360个数据点和1440个数据点（即分辨率为1°或360°）两种设置，旋转的方向同样可被感知。
转动传感器最常用于测量物体的转动角度与转动位置。
光电门（ME-94F98A ）：光电门也称为光电开关，利用狭窄的红外光束和快速的下降时间为计时提供精确的信号。
当光门的光被挡住时，与光门相连的数字通道为0电压状态；光门透光时，与光门相连的数字通道为5V 电压状态。
光门传感器相当于一个数字毫秒计，它通过测量固定挡光宽度（S ）和挡光时间(t)，从而可以得到该物体经过光门时的运动速度(t S v / )。
机械振荡驱动器（ME-8750）：用于驱动低频（0.3-3 Hz ）、高转矩、正弦振荡设备，它由DC 电机、位移驱动臂、装配支架组成。
驱动臂通过拉动细线，带动振荡设备进行正弦振荡。
功率放大器 II （CI-6552A ）：是PASCO 计算机接口的附件。
它放大从电脑输出的信 号，可以作为一个可控的DC 电源或AC 函数发生器。
在DA TA STUDIO 软件控制下，可以生成正弦波sine 、方波square 、三角波triangle 和锯齿波sawtooth 。
振动试验方案
振动试验方案下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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振动台试验方案设计实例
振动台试验方案设计实例清晨的阳光透过窗帘的缝隙，洒在了我的办公桌上，我的思绪随着键盘的敲击声渐渐飘散。
十年的方案写作经验，让我对每一个项目都有着独特的理解和处理方式。
今天，就让我们来聊聊振动台试验方案设计。
一、项目背景这个项目是为一家电子设备制造商设计的，他们的产品需要在各种环境下经受住振动测试，以保证其在运输、安装和使用过程中的可靠性。
因此，我们需要为他们设计一个全面的振动台试验方案。
二、试验目的1.验证产品在振动环境下的结构强度和可靠性。
2.检验产品在振动过程中是否会产生功能故障。
3.评估产品在振动环境下的耐久性。
三、试验设备1.振动台：选择一款能够满足试验要求的振动台，其振动频率、振幅和振动时间等参数需满足产品标准。
2.数据采集系统：用于实时记录振动过程中的数据，以便后续分析。
3.温湿度控制系统：保证试验过程中的环境条件符合产品要求。
四、试验方案1.试件准备：根据产品标准和试验要求，选择合适的试件进行试验。
试件数量、规格和状态需满足试验要求。
2.试验步骤：（1）将试件放置在振动台上，调整振动台的频率、振幅和振动时间等参数，使其符合产品标准。
（2）启动振动台，进行正弦波振动试验。
观察试件在振动过程中的响应，记录数据。
（3）在振动过程中，对试件进行功能测试，检验其在振动环境下是否会出现故障。
（4）根据试验结果，调整振动台的参数，进行随机振动试验。
观察试件的响应，记录数据。
（5）重复步骤（2）和（3），直至完成所有试验。
3.数据分析：将试验过程中采集的数据进行整理和分析，评估产品的结构强度、可靠性和耐久性。
4.结论与建议：根据试验结果，给出产品在振动环境下的性能评估，并提出改进建议。
五、试验安全1.试验过程中，操作人员需穿戴好个人防护装备，确保人身安全。
2.设备需定期检查，确保其正常运行。
3.试验过程中，如发现异常情况，立即停止试验，查明原因并处理。
六、试验时间与地点1.试验时间：根据项目进度安排，确保在规定时间内完成试验。
振动试验台技术方案
注：一下内容仅供参考。
如有雷同，纯属巧合。
振动试验台技术方案本技术方案是依据要求方提出的振动试验台主要技术参数和标准GB/T8419-2007、GB/T18707.1-2002编制，用于对工程机械座椅、工程机械车灯以及其它零部件进行振动试验的液压振动台系统。
详细介绍如下：一、液压振动台系统的构成和原理方框图液压振动台系统由液压振动台（含振动台体、台面、电液伺服阀等）、液压油源和管路系统、油源电控、模拟和数字控制系统等几部分构成。
液压振动台系统原理方框图如下。
图 1 液压振动台系统原理方框图二、液压振动台的设计液压振动台包括振动台体、台面、伺服阀、传感器及连接过渡等部分，作为执行元件直接带动控制对象动作。
1、要求的主要技术参数1.1 频率范围：0.5～200Hz1.2 加速度：0～2.5g1.3 振幅：0～±160 mm1.4 有效负载：0～400 kg，1.5 台面大小：1米x 1米2、最大功能曲线的设计估算2.1 按规范的PSD设计可以认为是窄带随机，且是多个试验曲线，我们可以取它们的包络作为评估依据。
表1：EM1 EM2 EM3 EM4 EM5 EM6 EM7 EM8 EM9 Freq 2 2.25 2.25 2.25 3.25 8.5 3.25 3.75 4.51.33RMS 1.39 1.75 1.48 0.82 1.42 1.39 1.82 0.87图2根据表1和图2，最大速度发生在EM2，按3∑准则，此处的速度为：0.372m/Sec。
但按振幅160mm(O-P)，则等速度与等位移段交越频率为：0.37Hz。
而主要技术指标中指定下限频率为0.5Hz，这样一来，160mm（o-P）的行程则浪费。
2.2 按行程、速度和加速度设计依据标准GB/T8419-2007中5.1条《注：在EM1和EM2的情况下，振动器能够产生振幅最少为±7.5cm，频率为2Hz的模拟正弦振动（见5.4.1）》。
短肢剪力墙模型振动台试验方案
短肢剪力墙模型振动台试验方案1、工程概况此工程原型为某小区高层住宅，地下1层，地上12层。
建筑总长度为30m，总宽度为28.1m，建筑面积约9705㎡。
层高：一层3.2m，二至十二层2.9m，主楼高度为35.1m。
结ω=0.7kN/m2，抗震设防烈度为7度，峰构形式为短肢剪力墙体系。
自然条件：基本风压值加速度为0.10g，设防地震分组为第一组，工程场地类别为三类，地面粗糙度为C类。
2、振动台设备基本情况及性能指标同济大学土木工程防灾国家重点实验室是我国土木工程领域内唯一的国家重点实验室，模拟地震振动台实验室为土木工程防灾国家重点实验室的重要组成部分。
在进行结构试验模型设计时，模拟地震振动台的性能指标是进行结构设计与试验的限制条件。
其基本性能指标如下：（1）振动台台面尺寸为4.0m×4.0m；（2）振动台的最大载重量为25吨，在最大载重量时振动台所能提供的运动幅值见下表1。
试验时所能施加到的最大加速度幅值与模型的总重量有关；（3）振动台所能传输的波形有周期波、随机波、记录到的实际地震的波，以及按照频谱特性所生成的人工波；（4）振动台传输的频率范围为0.1至50Hz；（5）可以提供三向平动和三向转动；（6）振动台电噪声对应台面加速度为0.3m/s2。
表1 最大载重时振动台所能提供的运动幅值3、模型设计原则结构模型试验在原则上应使模型结构与原型结构在动力表现和动力性能上完全相同。
因此模型结构与原型结构要满足几何尺寸相似、材料性质相似、边界条件相似和外部作用相似，概括地说就是要满足几何相似和物理相似。
结构模型几何相似比的设计原则上是越大越好，但同时要满足台面尺寸、吊装高度及台面最大载重量的要求。
根据本次试验的目的和振动台的性能参数、施工和起吊条件等方面的因素，确定试验模型的几何相似系数为模型∶原型= 1∶10。
建筑材料性质的相似较难实现和满足。
因为模型和原型都处于相同的重力环境下（即要S ），只有模型的密度比原型的大或弹性模量比原型的小，才能真实地模拟重力。
振动试验台技术方案
注：一下内容仅供参考。
如有雷同，纯属巧合。
振动试验台技术方案本技术方案是依据要求方提出的振动试验台主要技术参数和标准GB/T8419-2007、GB/T18707.1-2002编制，用于对工程机械座椅、工程机械车灯以及其它零部件进行振动试验的液压振动台系统。
详细介绍如下：一、液压振动台系统的构成和原理方框图液压振动台系统由液压振动台（含振动台体、台面、电液伺服阀等）、液压油源和管路系统、油源电控、模拟和数字控制系统等几部分构成。
液压振动台系统原理方框图如下。
图 1 液压振动台系统原理方框图二、液压振动台的设计液压振动台包括振动台体、台面、伺服阀、传感器及连接过渡等部分，作为执行元件直接带动控制对象动作。
1、要求的主要技术参数1.1 频率范围：0.5～200Hz1.2 加速度：0～2.5g1.3 振幅：0～±160 mm1.4 有效负载：0～400 kg，1.5 台面大小：1米x 1米2、最大功能曲线的设计估算2.1 按规范的PSD设计可以认为是窄带随机，且是多个试验曲线，我们可以取它们的包络作为评估依据。
表1：EM1 EM2 EM3 EM4 EM5 EM6 EM7 EM8 EM9 Freq 2 2.25 2.25 2.25 3.25 8.5 3.25 3.75 4.51.33RMS 1.39 1.75 1.48 0.82 1.42 1.39 1.82 0.87图2根据表1和图2，最大速度发生在EM2，按3∑准则，此处的速度为：0.372m/Sec。
但按振幅160mm(O-P)，则等速度与等位移段交越频率为：0.37Hz。
而主要技术指标中指定下限频率为0.5Hz，这样一来，160mm（o-P）的行程则浪费。
2.2 按行程、速度和加速度设计依据标准GB/T8419-2007中5.1条《注：在EM1和EM2的情况下，振动器能够产生振幅最少为±7.5cm，频率为2Hz的模拟正弦振动（见5.4.1）》。
钢框架抗震减震振动台实验[详细]
![钢框架抗震减震振动台实验[详细]](https://img.taocdn.com/s3/m/f1f474c1f46527d3240ce0c8.png)
a / (m/s2)
0
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t/s
0.5mm1.2Hz的正弦波作用下顶层位移和加速度时程曲线
0.3
4
无 TMD
无 TMD
FPS-TMD
0.2
FPS-TMD
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10 t / s 15
1.5×1.5M单向地震模拟振动台；
振动测试系统DH-5938； 动应变测试系统DH-5937； 电液伺服控制加载系统；
加速度传感器
2
压电式加速度传感器；
位移传感器；
应变计
电阻应变计；
位移传感器
三、实验测试系统
压电式加速 度传感器
DH5938 振动测试系统
DH5937动 应变测试系统
➢通过调整水箱内不同水深，耗能 减振效果的对比实验。
用于钢框架减震振动台实验的阻尼器
TLD-TMD 调谐液体阻尼器TLD
调谐质量阻尼器TMD
顶部装阻尼器的钢框架实验
磁流变阻尼器MR 装消能支撑的钢框架实验
调谐质量阻尼器TMD实验研究
y / mm
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无 TMD
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FPS-TMD
2
无 TMD
FPS-TMD 1
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0
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10 t / s 15
20
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1mm-1.5Hz正弦波作用下顶层位移和加速度时程曲线
振动台实验室施工设计方案
《中华人民共和国建筑法》
《重庆市建筑管理条例》
IS09001：2008标准的质量管理体系。
《工程建设标准强制性条文—房屋建筑部分》2010版
《建设工程质量管理条例》
《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001
《建筑钢结构焊接技术规程》 GB20026-2007
《建筑施工高出作业安全技术规范》 JGJ50-91
《施工现场临时用电安全技术规程》 JGJ46-2005
《建设工程项目管理规范》 GB/T50326-2006
《建筑施工场界环境噪排放标准》 GB12523-2011
《城市建筑垃圾管理规定》
《生活饮用水卫生标准》GB5749-2006
。搞好结构域建筑、土建与水电、专业队伍及班组之间的密切配合，主要协调邻近周边关系。
第一章 综合说明
第一节 编制依据
《重庆大学土木工程学院振动台实验室工程》全套设计施工图及施工合同，重庆大学土木工程学院振动实验室工程现场条件及地质勘察报告。根据重庆大学土木工程学院振动实验室所处位置、环境，结合我公司现有机械设备、机具、周转材料及施工技术力量等。
《重大土木工程学院振动台实验室》施工蓝图
《门式钢架轻型房屋钢结构技术规程》 CECS102-2002
《焊接H型钢》 YB3301-2005
《建筑用压型钢板》 GB/T12755-2008
《涂装前钢材表面除锈和除锈等级》 GB8923.1-2011
《钢结构工程质量检验评定标准》 GB50205-2001
《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-2012
《建筑装饰装修工程质量验收规范》 （GB50210-2001）
《建筑桩基技术规范》 JGJ94-2008
地震振动模拟试验台试验方法
地震振动模拟试验台试验方法说实话地震振动模拟试验台试验方法这事，我一开始也是瞎摸索。
我就一头扎进去，想看看这东西到底怎么整。
我一开始就犯了个大错，我以为只要把样本往试验台上一放，随便设置几个参数就可以了。
结果那根本不行啊，得到的数据完全乱七八糟的。
就像你要做饭，以为把食材全扔锅里就行，不按照步骤和火候来，最后只能得到一锅糊的一样。
后来我就知道得先好好研究样本。
你要是测试一个建筑物模型，你得搞清楚它的结构特点、材料这些东西。
这就好比你要了解一个人的体质，才能知道他适合什么运动强度一样。
然后就是设置试验台的参数。
这个可真是个麻烦事儿，我试过很多次不同的组合。
像振动频率、振幅、振动方向这些，我一开始都没搞清楚它们之间的关系。
我先按照一些理论的值去设置，可是发现对我的样本好像不太对。
这里我就想说，理论是个指导，但实际操作中肯定得根据样本的实际情况调整。
有一次我测试一个比较脆弱的样本，我把振幅设置得太大了，一启动试验台，样本直接就散架了。
当时那叫一个心疼啊，也特别懊恼。
这就告诉我，对于特殊的样本，一定得小心翼翼地来。
要从比较小的振幅开始试，慢慢增加。
再就是数据的采集。
这可不能马虎啊。
采集的时间，仪器的精准度，这些都很重要。
我有一回就是采集的数据不全，就是因为采集时间设置短了。
这就像你浇水只浇了一半，只能看到植物一半的生长状态一样不完整。
还有啊，关于试验台的保养。
很多人可能老忘记这事儿，但这其实直接关系到试验结果的准确性。
脏兮兮的试验台，里面的零件可能都不太灵光了。
就像是人，如果老是不注意卫生，生病的时候肯定没法好好干活啊。
总之呢，这个地震振动模拟试验台试验不是个简单事儿，要不断尝试，总结自己失败的教训，才能慢慢摸出门道。
我现在也不能说我就完全掌握了，但总能按照试验要求得到相对靠谱的数据了，慢慢积累经验很重要。
比如说我再做一个桥梁模型的振动模拟试验时，我先参考以前类似材料的设定参数，但那只是个基础。
然后我很仔细地根据这个桥梁模型的特殊结构调整了一些参数。
某四层砌体结构预制板教学楼振动台缩尺模型试验设计
４ ５号钢加 工 而成 。墙 体 附加 的交叉 斜撑 直径 为 ８ｍ 采用 ８ ８级螺 杆加 工而 成 。 ｍ， ．
２ ３ 预 制板 的模 拟 ．
原 型结构 预 制板厚 度 为 １０ｍｍ， 按 １ ０ 若 ：４模 拟 ， 型 预制 板 厚 度 应 为 ２ 模 ５ｍｍ。考 虑 到 实 际施 工 精 度， 以及 ２ ｍ厚 预 制板无 法 承担需 放 置在楼 板 上 的 附加 质 量 。 因此模 型预 制楼 板 的厚度 不 按 １ ５ｍ ：４模
振 动 台模 型对 比试 验 ， 绍 这两个 砌体 结构 整体 缩尺 模 型设计 的全 过程 及其 中应该 注 意的 问题 。 介
１ 原 型 结 构 介 绍
原 型结构 选取建 于 ２ ０世 纪 ９ ０年代 以前 ， 具有 典型代 表 意 义 的某 四层 外廊 式 砌 体结 构 预 制板 教 学楼 中的一个 单元 ， 其平 面布 置如 图 １ 示 。教： 问 ８４ｎ， 所 塞开 ． ｌ进深 ６ ６Ｉ， 挑外 廊 宽度 １８ｉ， 高均 为 ３６ ． Ｉ Ｔ悬 ． 层 ｎ ． Ｉ。教室 中部 有两 根花 篮梁 ， ｎ 预制 板 （０ ｆ ） 置 其 上 。墙 体厚 度 ２０ｍ 采用 ＭＵ Ｏ烧 结 普通 砖 ， １０ｍｒ厚 搁 ｌ ４ ｍ， Ｉ
。 ‘ 。８ ４ ０ ‘ ０ 。 。
＼纵
型 与 原 型 正应 力 和剪 应 力 的相 似 关 系 一致 ， 要求 加速度 的相 似 系数 ｓ 为 １０ 取 ． 。研 究 表
明 ， 于 由重 力 荷 载 引起 的竖 向压 应 力 对 结 由
图 １ 原型结构平面图 （ 位 ： ） 单 ｍｍ
要 目的是探 讨采 用体 外 预应力 法 加 固后 的原 型结构 在不 同水 准地 震作 用 下 的抗震 性 能 ， 因此采 用强 度模 型， 在选 用模 型材料 时 ， 考虑 应力 一 变关 系尽 可能与 原型结 构相 同¨ 。 应 应
振动台试验方案设计实例.
一、振动台试验方案1试验方案1.1工程概况本工程塔楼结构体系为“三维巨型空间框架－钢筋混凝土核心筒”结构体系，主要由4个核心筒、钢骨混凝土（SRC）外框架、3个避难层联系桁架三部分构成，图1-2、图1-3分别是B塔结构体系构成示意图和建筑效果图。
特别指出的是本工程在14、24楼层的联系桁架的腹杆以及32、48楼层的斜撑为防屈曲支撑（UBB）构件。
设计指标为小震不屈服，大震屈服耗能。
具体位置示意见图1-4。
本工程的自振周期约为6.44秒，超过了《建筑抗震设计规范》(GB-50011-2001)设计反应谱长为6秒的规定。
本工程存在5个一般不规则和2个特别不规则类型，5个一般不规则类型分别是扭转不规则、凹凸不规则、刚度突变、构件间断和承载力突变。
2个特别不规则是高位转换和复杂连接。
1.2模拟方案1、模拟方案选择动力试验用的结构模型必须根据相似律进行设计，模型动力相似律的建立以结构运动方程为基础，选择若干主要控制参数作为模拟控制的对象，依据Buckingham的π定理，经无量纲分析导出控制参数的无量纲积，据此确定各控制参数的相似比率。
结构动力试验的相似模型大致分为四种：（1）弹塑性模型理论上可以重现结构反应的时间过程，使模型和原型的应力分布一致，并可模拟结构的破坏。
由于要严格考虑重力加速度对应力反应的影响，必须满足S a=S g=1（S a=模型加速度/原型加速度，S g为重力加速度相似系数，各相似系数之间的关系见表1），即模型加速度反应与原型加速度反应一致，这一要求大大限制模型材料的选择。
因为在缩尺模型中，几何比（S l）很小，在Sa=Sg=1的条件下，要满足Sa=S E/S l Sρ=1，即S l=S E/Sρ，必须使模型材料的弹模很小或材料密度很大，弹模小导致模型浇筑困难，容易损坏；密度大则要求在模型材料中加入大量铅粉之类容重大的掺合物。
这对大型建筑动力试验模型是难以办到的。
即使弹模或密度满足了相似条件，材料的其他性质如泊松比和阻尼等也难以满足相似关系，所以全相似模型只是一种理想化的模型，在实际工程中很难采用。
电梯安全监控仪的振动台试验设计
经典1122
广东明珠酒业工程振动台试验方案广州大学工程抗震研究中心2014年7月目录1.模型设计 (3)2.测试内容 (4)3.试验工况 (4)4.测点布置 (6)1．试验模型混凝土槽底板普通钢筋混凝土，长4.2m，宽4.2m，板厚0.15m。
四周砌厚度0.12m 砖墙，高度1.2m，如图1所示。
试验时，混凝土底板上放置陶坛，陶坛直径0.9m, 高1.5m，陶坛内装水，有三种摆放方式如图2-图4所示。
图1图2图3图4本次试验陶坛有两种布置情况：1）滑动或倾覆情况：单个陶坛并采取保护措施2）碰撞情况：非破坏性：5个陶坛，并采取保护措施破坏性：３个陶坛，不采取保护措施2.研究目的及内容根据项目特点以及试验要求，确定模型振动台的实验目的及试验内容如下：1）测定陶坛的动力特性：自振频率、阻尼比等；2）实测分别经受6.49度罕遇、7度罕遇甚至8度罕遇等不同水准地震作用时陶坛的动力响应，包括位移和加速度等；3）观察、分析陶坛在地震作用下的破坏形态及过程；4）在试验结果及分析研究的基础上，对本结构的结构设计提出可行的改进意见与措施，进一步保证抗震目标的实现。
3．试验工况振动台试验过程中，由6.49度罕遇地震开始，历经X、Y、Z三向地震，在模型情况允许的情况下，可进行7度大震试验，甚至8度大震，直至陶坛破坏或侧翻。
各工况的名称、编号、输入地震波名称及其峰值如下表1~表3所示。
表1 试验工况表2 试验工况表3 试验工况表4 试验工况4.测点布置4.1加速度、位移传感器布置本次试验共使用36个丹麦B&K公司生产的4381V型压电式加速度/位移传感器，该传感器要注意防水，传感器分别布置在混凝土底板中间、陶坛顶部，测试了混凝土槽加速度反应和位移反应、陶坛的加速度位移，试验前在振动台上进行了一致性标定。
加速度/位移测点位置见表5和图5。
表5加速度/位移测点图5 测点布置图。
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一、振动台试验方案1试验方案1.1工程概况本工程塔楼结构体系为“三维巨型空间框架－钢筋混凝土核心筒”结构体系，主要由4个核心筒、钢骨混凝土（SRC）外框架、3个避难层联系桁架三部分构成，图1-2、图1-3分别是B塔结构体系构成示意图和建筑效果图。
特别指出的是本工程在14、24楼层的联系桁架的腹杆以及32、48楼层的斜撑为防屈曲支撑（UBB）构件。
设计指标为小震不屈服，大震屈服耗能。
具体位置示意见图1-4。
本工程的自振周期约为 6.44秒，超过了《建筑抗震设计规范》(GB-50011-2001)设计反应谱长为6秒的规定。
本工程存在5个一般不规则和2个特别不规则类型，5个一般不规则类型分别是扭转不规则、凹凸不规则、刚度突变、构件间断和承载力突变。
2个特别不规则是高位转换和复杂连接。
1.2 模拟方案1、模拟方案选择动力试验用的结构模型必须根据相似律进行设计，模型动力相似律的建立以结构运动方程为基础，选择若干主要控制参数作为模拟控制的对象，依据Buckingham的π定理，经无量纲分析导出控制参数的无量纲积，据此确定各控制参数的相似比率。
结构动力试验的相似模型大致分为四种：（1）弹塑性模型理论上可以重现结构反应的时间过程，使模型和原型的应力分布一致，并可模拟结构的破坏。
由于要严格考虑重力加速度对应力反应的影响，必须满足S a=S g=1（S a=模型加速度/原型加速度，S g为重力加速度相似系数，各相似系数之间的关系见表1），即模型加速度反应与原型加速度反应一致，这一要求大大限制模型材料的选择。
因为在缩尺模型中，几何比（S l）很小，在Sa=Sg=1的条件下，要满足Sa=S E/S l Sρ=1，即S l=S E/Sρ，必须使模型材料的弹模很小或材料密度很大，弹模小导致模型浇筑困难，容易损坏；密度大则要求在模型材料中加入大量铅粉之类容重大的掺合物。
这对大型建筑动力试验模型是难以办到的。
即使弹模或密度满足了相似条件，材料的其他性质如泊松比和阻尼等也难以满足相似关系，所以全相似模型只是一种理想化的模型，在实际工程中很难采用。
（2）用人工质量模拟的弹塑性模型 使用原型材料或其他替代材料制作时，S E 自然等于1或接近于1，若要满足Sa=Sg=1的条件，材料密度需要加大，故采用人工质量。
人工质量可以产生适当的重力效应和惯性作用，但不影响结构的刚度、强度和阻尼特性。
人工质量若布置得当，可以模拟几何非线性。
因此人工质量模型在地震模拟实验中获得广泛应用，但对于大型建筑物，模型几何比（Sl ）很小，人工质量将大大超过模型本身的质量，而模型各层空间有限，国内外的绝大多数振动台设备承载能力均难以满足这一要求。
因而在模型设计中常加以改进。
（3）忽略重力效应的弹性模型 放弃S a =S g =1的条件，忽略重力效应，会使模型反应失真。
在一般情况下，重力引起的结构效应与水平地震作用效应相比是较为次要的，特别是在结构反应处于小变形阶段不发生明显几何非线性的情况下，忽略重力效应不会造成大的误差。
由于忽略重力效应的模型中相似比S a >1，即振动台要有较大的出力，而模型的频率则较高，加载和量测设备要在高频状态下工作。
这种模型对研究弹性状态下的性能比较合适，但本项试验要求模拟结构在7度大震作用下的反应，结构有可能进入非弹性阶段并产生较大位移。
因此不宜采用忽略重力效应的模型。
（4）混合相似模型 使用微粒混凝土材料，采用一定的人工质量尽量减少忽略重力效应的影响。
微粒混凝土材料的弹模较原型材料小，而泊松比和阻尼等特性与原型材料相近。
2、模拟方案确定本试验选用混合相似模型的设计方案是较为理想的。
由前述分析可知，结构模型振动台试验的相似关系是根据运动基本方程建立的，相似关系应满足质点运动平衡方程式相似、边界条件相似和运动初始条件相似。
相似关系可采用量纲分析法求得。
对于结构的地震反应问题，可表述为如下函数关系：(,,,,,,,,)f l E t u v a g σρω＝式中：σ为结构反应应力，l 为结构构件尺寸，E 为构件的弹性模量，ρ为构件的质量密度，t 为时间，u 为结构反应变位，v 为结构反应速度，a 为结构反应加速度，g 为重力加速度，ω为结构自振圆频率。
取l ,E ,a 三者为基本量，其余各量均可以此为基础按照量纲分析的原理表示为l ,E ,a 的幂次单项式。
定义A 在原型结构中的数值为y A ，在模型中的数值为m A ，那么在模型设计中量A 的相似比为y m A A /S A =。
若使模型试验能模拟原型结构的地震反应，各量的相似比必须满足表1-1中的公式条件。
一般情况下，振动台试验是模型试验，要做到所有物理量完全相似是十分困难的，甚至是不可能的。
因此在实际试验中只能要求保证主要的物理量相似，不能要求所有的物理量都严格相似。
根据表1-1（模型/原形=1/35）模型与原型的相似关系，根据振动台的承载能力，同时估算模型重量后，对模型配重进行初步验算。
其中弹性模量的相似关系需根据模型材料试块的测试结果加以调整。
表1-1 模型与原型的相似关系（几何比：模型/原型=1/35）1.3模型设计及模型材料模型比例选用1/35，依据相似理论进行模型设计。
在模型设计、制作过程中与甲方和设计单位进行3～4次讨论和确认。
1）模型混凝土模型用微粒混凝土制作，材料为水泥沙浆。
水泥为425R号硅酸盐水泥，骨料为粗砂和细砂。
选用不同配合比使微粒混凝土达到不同的强度等级和弹性模量，以模拟原型C30～C60混凝土。
在模型制作过程中同时浇注规定数量的砂浆立方体试块和棱柱体试块以测定微粒混凝土材料的强度和弹性模量。
试块和模型同时养护。
材料性能试验在广州大学广东省重点实验室（教育部、科技部共建重点实验室）进行。
弹性模量的测定是将棱柱体试块（尺寸70.7mm×70.7mm×240mm）置于10t标准压力试验机上进行重复加载。
使用荷载传感器、千分表测荷载和变形，然后绘出应力变形曲线，重复进行加载和卸载，直到曲线的残余变形不再增长为止，加载和量测按照《混凝土结构试验方法标准》（GB5015-92）的要求进行。
2）模型钢筋模型钢筋采用回火镀锌铁丝。
根据刚度条件选用直径为22＃－8＃等多种规格的回火镀锌铁丝。
根据模型和原型配筋率相似的原则进行模型配筋，并满足构造要求。
3）模型型钢对型钢的模拟采用刚度相似原则，梁柱型钢、型钢混凝土内型钢及支撑型钢（包括工字型、十字型和箱型）用不同厚度的薄钢板（或紫铜）焊接而成，模拟实际工程中不同截面的型钢。
4）模型钢结构对模型内连杆、梁、柱等钢结构构件，采用刚度相似的原则设计，选用成品钢结构构件（或紫铜构件）加工成形。
5）模型钢管混凝土模型钢管混凝土采用钢管（或紫铜管）微粒混凝土来制作。
钢管（或紫铜管）内灌注微粒混凝土，微粒混凝土中加入膨胀剂以防止钢管（或紫铜管）与混凝土之间离析。
根据钢管（或紫铜管）混凝土构件整体刚度相似原则，尽量兼顾模型的强度相似，选择不同壁厚和直径的钢管（或紫铜管）和不同配合比的微粒混凝土。
在模型制作前，先进行小比例的构件试验，确定材料的刚度和强度。
6）防屈曲支撑模拟防屈曲支撑（UBB）初步拟定小震作用下按刚度相似来模拟，大震时考虑换一批UBB，按阻尼相似模拟。
具体模拟方案还要与设计方及制作方沟通协商确认。
1.4 测点布置测点的布置主要考虑测试模型的动力特性、结构的地震反应以及关键部位的受力情况和弹塑性变形情况。
因此，需要在适当部位布设加速度传感器、位移传感器及应变片。
1.4.1测点布置原则1）模型动力特性的测试由于在振型分析中只需加速度数据，在测点布置上可仅布置加速度传感器。
测点主要分布在结构模型两个水平主振型方向上，中间点（A点）主要用于单方向主振型的测试，外围点（F点）主要用于空间扭转振型的测试。
2）模型结构地震反应的测试为了解结构模型在X、Y、Z三个方向上的地震反应情况，加速度传感器和位移传感器沿结构的三个方向布置。
在A点布置加速度传感器及位移传感器。
同时为了考虑结构的扭转效应，在F点布置位移传感器。
加速度传感器及位移传感器沿结构高度布置，测点的竖向分布间距以反映结构模型的整体情况为原则。
3）应变测点的布置应变测点布置在重点观测的柱、梁的杆件上，具体布置根据计算结果，并与设计方商讨确定，监测重点部位的受力情况和弹塑性变形情况。
1.4.2测点布置方案结构测点的平面及竖向布置图见图1-6、1-7。
模态测试及地震反应测试用加速度传感器测点布置方案见表1-2，共有74个通道。
应变测点布置在结构复杂连接、转换桁架、主要受力构件、以及防屈曲支撑构件等处。
具体布置方案将根据计算结果与设计方商讨后确定。
1.5 试验工况及顺序在进行结构地震反应试验之前，先进行结构的模态测试，分别在X、Y、Z 三个方向输入白噪声，测定结构震前的动力特性，为了保证模型在弹性变形范围内，白噪声的加速度幅值采用0. 05g。
模态测试工况见表1-3。
表1-3 模态测定试验工况在每个地震水准试验前后，各输入一次白噪声用以测定结构动力特性的变化情况。
在多遇地震作用下，分别按甲方提供的人工波1、天然波1、天然波2三个地震波进行X向、Y向和Z向的单向输入，以便用来与按《建筑抗震设计规范》弹性计算的结果进行比较和验证。
然后再进行最危险方向74度方向输入和X+Y+Z三向输入。
模型试验工况及顺序见表1-4。
在设防烈度地震作用下，分别进行X向和Y向单向输入，以便与结构动力弹塑性时程分析结果进行比较。
然后进行X+Y+Z三向输入。
模型试验工况及顺序见表1-5。
在罕遇地震作用下，根据前面的实验选用最不利地震波，分别进行X向和Y向单向输入和X+Y+Z三向输入，以便与结构动力弹塑性时程分析结果进行比较。
模型试验工况及顺序见表。
表1-2 多遇地震试验工况及顺序。