三向六自由度双台阵地震模拟振动台基础的分析与设计

摘要

地震模拟振动台基础作为振动台试验系统的重要组成部分，基础的尺寸和质量及局部构造对地震模拟试验的准确性有较大影响。现在，振动台台阵的建设成为一种趋势，各振动台之间相互作用，不同的振动形式使基础处于复杂受力状态，但是，关于这方面的研究较少。所以，有必要对振动台台阵系统的基础做深入分析和优化设计，以保证基础满足使用要求，并降低因各振动台工作对周围环境的影响。 本文对某高校实验室拟建的振动台双台阵系统的基础进行分析和设计。欲使基础设计合理，首先必须保证选用准确的计算方法。本文采用理论方法和数值方法同时对基础进行分析计算。理论方法采用质量-弹簧-阻尼计算模式，数值方法采用ANSYS有限元方法，计算结果表明，理论计算结果与ANSYS计算结果相差不大，在误差允许范围之内。两种方法起到了相互验证的作用。 拟建的振动台双台阵系统的基础与反力墙加载系统是一个整体，本文用ANSYS有限元软件对其进行谐响应分析，计算结果表明，整体基础最大位移对应的频率远大于振动台基础最大位移对应的频率，说明整体基础对于振动台工作频率避开基础自振频率是有利的。在此基础上，本文对整体基础的位移、速度、加速度做了计算，计算结果均在允许值范围内。 本文结合实际工程，对反力墙加载系统和振动台双台阵系统的基础合理布局，采用两种方法进行分析和验算，希望能为其他振动台基础的研究与建设提供参考。