地震模拟振动台的基础设计研究

本文档为塔楼结构振动台试验设计实例（PDF，7页），包括：1 试验方案 1.1试验概况 1.2模拟方案 1.3模拟设计及模型材料 1.4测点布置 1.5 试验工况及顺序 等。

本资料为高烈度地震区PHC管桩-土-结构相互作用振动台试验，论文概要： 一、 课题背景及文献综述 二、振动台试验介绍 三、振动台试验结果及分析 四、试验模型有限元计算与试验结果对照分析 五、结论

本文提出了基底隔震和上部结构变刚度/阻尼半主动控制结合的一种新型混合控制型式,并且通过小型电磁振动台模型试验来研究其控制效能,为其今后更进一步理论和实验研究奠定基础。

华标涛景湾三期工程是带有转换层的48层商住楼，属于复杂高层建筑结构。本资料采用1:20的比例制作了缩尺模型，在中国建筑科学研究院三向六自由大型模拟地震振动台上进行了试验，模型总重量为55.9吨。本资料重点分析研究了模型结构的自振特性、阻尼比、地震反应特征、破坏形态和破坏机理。实验表明：本工程结构布置恰当，设计合理，具有足够刚度和承载力，抗震性能良好。最后根据试验结果对结构的设计提出了改进意见。

振动台模型试验是研究结构地震破坏机理和评价结构整体抗震能力的重要方法之一，如何正确处理试验模型与原型的相似关系以及如何由模型反应正确推导原型反应是很关键的问题。基于振动台试验，以１２层的高层建筑框架结构为模型，对其进行了模型设计和试验，并运用大型非线性有限元分析软件 ＭＳＣ．Ｍａｒｃ分别对原型结构和模型进行了地震作用下的动力响应分析。由模型地震反应按照动力相似关系推导出原型结构的地震反应，并将其与原型结构的计算值进行对比分析。通过对原型与模型自振特性、加速度、位移和剪力的对比，验证了模型与原型相似关系的准确性，振动台模型试验可以真实地反映原型结构的地震响应，据此，根据模型的试验结果可以对原型结构进行抗震性能的评估。

考虑振动台的性能参数和振动台试验的可操作性，运用一致相似率，进行一基础滑移隔震五层钢筋混凝 土框架结构和屋面附加层的模型设计。采用双层底盘设计，制作模型配筋面积等效，添置尽量多的人工质量。分别采用人工质量模型、忽略重力模型、欠人工质量模型三种方式计算。研究结果表明:配重块的设置是合理的，欠人工质量模型的设计是适当可行的，能降低模型的重力失真效应，把加速度放大系数控制到合理的范围之内，减小噪声影响和试验误差。

箱板式钢结构是一种新型装配式结构体系,为研究其在地震作用下的抗震性能,在中国地震局工程力学研究所对箱板式钢结构住宅进行了1/10的模型振动台试验。详细介绍了该箱板式钢结构住宅结构体系的特点、振动台试验模型材料的选取、运用一致相似率确定动力相似关系以及试验方案的设计。模型配重设计分别采用人工质量模型、忽略重力质量模型、欠人工质量模型三种计算方法。计算表明,采用欠人工质量模型是可行的。另外,针对钢板较薄、模型施工困难的特点,采用了结构胶粘结的方法。

村镇木构架土坯围护墙房屋足尺模型振动台试验研究 随着社会主义新农村建设的开展，村镇建设的抗震防灾工作刻不容缓地提到了各级政府和广大科技人员的议事日程。为了在我国广大村镇推广应用抗震技术，对村镇新建民宅的设计与建造进行规范和指导，使其具备一定的抗灾能力，建设部于2004年立项编制建设行业标准《村镇与集镇建筑抗震技术规程》。为使该规程的编制工作顺利进行，中国建筑科学研究院和工程抗震研究所的领导给予了大力支持，启动了10万元的规程配套研究经费，使得村镇典型民宅的抗震性能试验研究得以顺利进行。

通过一殿堂木结构1∶3152 模型的模拟地震振动台试验, 研究了结构动力特性及地震反应的变化规律。将榫卯和斗拱的力学模型比拟为变刚度弹簧单元, 进行了动力时程分析。结果表明, 由于大震下柱底与础石的滑移和榫卯与斗拱的摩擦阻尼作用, 大幅度减少了上部结构的地震响应。因此, 中国古建筑木结构具有良好的耗 能与减震性能, 它所蕴涵的受力机理, 对现代建筑也有一定的借鉴作用。

四川汶川地震中大量砌体结构倒塌，造成严重人员伤亡。为研究和预防砌体结构震害，本文通过有限元自体接触算法和生死单元控制实现了纵墙承重砌体结构的倒塌模拟。并通过 6 个不同算例，对影响砌体结构地震倒塌的各种关键因素，如结构形式、材料强度、构造措施和地震动形式等进行了分析，总结了不同的结构倒塌模式。仿真算例表明，纵墙强度、圈梁、构造柱、廊柱等对结构抗震性能具有重要影响，对于靠近震中的结构，竖向地震的影响不可忽略。本文的研究为深入分析砌体结构倒塌，提高其抗震性能研究提供了参考。

提出一种新型的钢管混凝土重力柱-核心筒结构体系,通过地震模拟振动台试验验证其抗震性能。以实际超高层钢管混凝土柱框架-混凝土核心筒建筑结构为参考,将钢框架梁与柱或核心筒的刚性节点改为螺栓连接的铰接节点,简化结构并制作1/40的缩尺结构模型,采用4条地震动记录进行不同工况的振动台试验,分析结构的震损特点、动力特性、侧向位移、层间位移角、扭转角、地震惯性力、楼层剪力和倾覆弯矩等。

新疆国际会展中心会议中心振动台试验和弹塑性时程分析研究，最新高层论文，望对大家有用

通过高层隔震和非隔震结构的模型振动台对比试验,研究高层隔震结构的地震反应特性、隔震效果以及减震机制。结果表明:高层隔震结构的楼层加速度、层间位移反应比非隔震结构明显降低,隔震效果明显;在高宽比为4的情况下,试验隔震支座未进入受拉状态;高阶振型对非隔震结构的影响程度远大于隔震结构的情况,隔震降低了结构基本振型反应的同时有效抑制了高层结构高阶振型的反应,这成为长周期高层隔震结构仍然能够取得较好隔震效果的主要原因。

混凝土振动台安全操作规程技术交底，内容详细丰富，可供网友参考下载。

在结构设计中，很多设计者认为基础不需要抗震验算，这主有是出自《建筑地基基础设计规范》GB 50007---2002第3.0.4条第4 款

地震作用下不对称高层建筑平移—扭转耦联振动的控制研究

目的为隔震设计理论和规范的编制提供试验依据.方法对1∶4(缩尺)比例的大高宽比铅芯橡胶垫隔震结构模型进行高烈度区不同场地波下水平向振动台试验研究,观测隔震结构的动力响应.结果高烈度区的某些地震波激励下,大高宽隔震结构中的支座出现了拉力或者非线性变形.结论当输入地震波中长周期分量较多时,隔震结构隔震后的效果不是很好,隔震支座滞回曲线是均匀饱满的;当输入高烈度地震波时,对于像试验所选择的大高宽比结构,上部结构弯曲变形已开始占了较大部分;在高烈度地区应用橡胶隔震结构,橡胶垫要承受一定的拉应力,但是结构整体是安全的,而在某些不利地震动下,橡胶垫可能要受拉屈曲,因而此时结构是处于倾覆的临界状态.

设计制作了一种摩擦摆隔震支座,并将其置于基础与上部结构之间,完成了一6层单跨钢框架摩擦摆隔震体系模拟 地震振动台试验。针对不同场地从模型振动台试验和有限元计算两个方面进行了全面研究,并将两者结果进行比较。试 验及有限元分析结果表明:理论分析和试验研究结果吻合较好,摩擦摆隔震装置能够有效的延长上部结构的自振周期,限 制隔震层过大位移,同时具有自动回位的功能,有效减少了地震作用对上部结构的影响,隔震效果明显。

JJG 298-2015 标准振动台检定规程，内容详细丰富，可供网友参考下载。

本资料为：建筑幕墙抗震性能振动台试验方法，内容详实，可供参考。

介绍了在地震力作用下钢筋混凝土框架结构倒塌机理、破坏准则和数值模拟的研究现状,分析了目前研究中存在的主要问题和发展趋势。

振动沉管夯扩桩，有其它桩型无法替代的优势，承载力高，直观性好，能保证桩端进入持力层，同时也克服了北方地区土层情况复杂遇硬层不易沉管的难题。当持力层较薄，砂层含水量较大，持力层起伏较大或有软弱下卧层时，应慎重对待，这也有待我们进一步研究和探索的。

在同济大学$%&! 边界层风洞中对总高为’!"()* 上海金茂大厦的模型进行了高频动态天 平测力模型试验和多自由度气动弹性模型试验，根据试验结果及计算得到了该塔楼在风作用下 的动力响应，以及风向、地貌和周边建筑的干扰等条件对结构风振响应的影响，将主要结果和加 拿大西安大略大学边界层风洞的主要试验结果进行了对比，两者在工程精度范围内吻合较好。

介绍了日本关西大地震对高速公路的桥梁造成的损坏情况的调查结果，根据外业调查资料，对扩大基础，明挖沉箱基础，钻孔桩基础以及打入桩基础的整体性进行了分析和评价.

桥梁抗震设计和抗风设计是两个完整而独立的体系，都是结构振动控制在两个领域 的经典应用。本论文较为详细的总结了桥梁抗震措施和抗风措施，并对比两者异同。借 此加深对桥梁抗震和抗风控制措施的认识，并希望对两者在工程中的应用提供有益的帮 助。 本论文首先从桥梁地震和风的响应入手，通过阐明结构振动控制与结构固有频率、 结构阻尼以及与能量输入的关系，介绍了振动控制理论和分类(被动控制、主动控制和 半主动控制)。以此为基础较详细介绍目前广泛应用的各类抗震和抗风措施，通过对比 主要得出以下结论： 1．抗震措施和抗风措施拥有共同的作用机理，都遵循较少能量输入和增加能量输 出的规律。 2．地震荷载和风荷载的输入形式、输入位置、频谱特性等不同造成结构响应的很 大不同，继而造成抗震措施和抗风措施的很大差别。 3．桥梁抗震和抗风措施要完成的任务、受环境影响程度、强度与位移控制的侧重、 对结构的修改部位等都有不同。 4．完成一座桥梁的抗震设计和抗风设计是个系统工程，往往需要多种措施共同参 与，优化配合十分重要。

试料最大粒径 mm 相似级配模比 振动频率ＢＺ 振动历时 min 试验方法 干 土 法 平行测定次数 １ ２ 试样＋试筒质量 （kg） 试筒质量 (kg) 试样质量 干土法 (kg) 湿土法 (kg) 试筒容积 (cm3) 试筒横断面积 (cm2) 百分表初读数 (mm) 百分表终读数 (mm) 试样表面至试筒顶面距离 (mm) 试样体积 (m3) 试样干密度 干土法 (kg/ m3) 湿土法 (kg/ m3) 最大干密度平均值 (kg/ m3) 任意两个试验值的偏差范围 (以平均值百分数表示) (%) 标准差 TP=加重底板厚度，12mm W=振毕湿试样含水量， ％ 试样异常情况： 结论 试验负责人： 日期：

本资料为粗粒与巨粒土最大干密度试验记录表(振动台法)，目录齐全，内容完整，可供下载使用

本标准适用于混凝土试验用振动台的首次校验、后续校验和使用中检査。

并行计算系统是进行三维复杂场地地震动场数值模拟的基础。本文作者利用10台微机构建了一套并行计算集群(常称为Beowulf系统),节点微机上运行Windows2000操作系统,采用MPI标准的MPICH1.2.4版本作为并行计算的支撑环境,并以100Mbps高速交换式以太网作为互连网络。利用编制的并行计算程序对该并行计算系统性能进行了测试。结果表明:该系统能够达到非常高的并行加速比和并行效率。该系统将用于三维地震动场数值模拟研究。

采用新型分离式摩擦滑移系统的隔震结构振动台试验研究论文，适用于高校学生、科研人员、设计人员进行参考。

上海环球金融中心大厦高101层,结构高度492m,高宽比8.49,拟建成为世界上结构主体最高的建筑物。大厦采用了三重结构体系抵抗水平荷载,它们由巨型框架、钢筋混凝土核心筒及构成核心筒和巨型型钢混凝土柱之间相互作用的伸臂桁架组成;核心筒竖向不连续,由低筒、中筒和上部筒3部分组成;二对角巨型柱在42层以上开始分叉形成倾斜曲面,巨型斜撑只设置在垂直立面上,且采用单向支撑。根据我国《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002),该建筑总高超过了型钢混凝土框架-钢筋混凝土筒体最大高度190m的限值,同时高宽比超过了设防烈度7度地区为7的限值。为研究它在地震作用下的抗震性能,进行了缩尺(1/50)模型的振动台试验。试验结果表明,该结构体系合理,具有足够的水平刚度,在地震作用下位移反应不大,扭转效应比较小,满足我国抗震设防要求。

2010年上海世博会中国馆的国家馆造型独特，主体结构为四个钢筋混凝土筒体加组合楼盖，底部架空，筒体间楼盖向上层层展开出挑，呈四棱台斗冠状。倒梯形的建筑造型使上部楼层的转动惯量增大，导致结构的第一振型为扭转。为了研究该结构的抗震性能和地震破坏机理，检验和改进结构设计，同济大学土木工程防灾国家重点实验室对结构模型进行了模拟地震振动台试验，模型的尺寸比例为1/27，输入的地震波为El Centro (1940)波、Pasadena (1952)波和上海人工波，依次进行了7度多遇、基本烈度、罕遇及8度罕遇地震作用下的试验。本文介绍了振动台模型试验设计情况及结构的地震破坏过程，分析了结构的动力特性、加速度及位移反应。利用有限元软件ANSYS建立了模型结构的计算模型，进行了动力特性和在7度多遇地震作用下的地震反应数值计算，计算结果与试验结果具有较好的一致性。本研究表明，虽然国家馆的第一振型为扭转，但结构的扭转反应不大，原结构设计能满足“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防目标。

本资料为：SL 129-1995 混凝土成型用标准振动台检验方法，内容详实，很实用，欢迎下载参考。

本文选用美国西部California州15次较大地震中的266条强地震动记录,利用衰减关系建立了滞回能量谱,分析了场地条件、延性系数、震级及距离等参数对滞回能量谱的影响。研究发现,场地条件对滞回能量谱影响很大,随着场地变软,滞回能量谱变大,与A+B类场地相比,C类场地的滞回能量谱平均要高出70%左右,D类场地则要高出170%左右。随着延性系数的增大,滞回能量谱有增大的趋势,尤其是当延性系数由2变到4或6时更为明显,但当延性系数增加到一定程度时,滞回能量谱的差别不大,延性系数为4和6时的滞回能量谱差别不大,甚至在周期较大时,延性系数为6的滞回能量谱反而小于延性系数为4时的滞回能量谱。另外,研究结果表明,大的震级和小的距离对结构产生比较大的滞回能量需求。利用本文结果,可以估计未来地震中结构物所遭受滞回能量的大小。

本项目通过在数值模拟平台上建立数值风洞模型，对工程中的复杂树状结构进行 CFD 数值模拟研究。数值模拟中基于ＲANS湍流模型，着重对各树状结构树冠部分的风压分布情况及艺术馆内行人高度处风环境情况进行研究，并将其中两个典型树状结构树冠部分的表面风压分布情况的模拟结果与风洞试验进行了对比