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9、振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)基礎(chǔ)9.1 液壓振動(dòng)臺(tái)基礎(chǔ) 本節(jié)適用于單個(gè)作動(dòng)器額定激振力不超過(guò)500kN.激振頻率不超過(guò)100Hz的液壓振動(dòng)臺(tái)基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)，液壓振動(dòng)臺(tái)的類型非常多,激振作用也比較復(fù)雜，在調(diào)查廠常用液壓振動(dòng)臺(tái)的類型和規(guī)格基礎(chǔ)上、擬定了本標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的適用范圍、本節(jié)依據(jù)單個(gè)作動(dòng)器的額定激振力和激振頻率作為設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、在實(shí)際設(shè)計(jì)中需要考慮作動(dòng)器的位置。作用力方向 以及臺(tái)面規(guī)格和被試對(duì)象的狀況來(lái)確定振動(dòng)荷載作用。液壓振動(dòng)臺(tái)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí).除了具備基本設(shè)計(jì)資料外。尚應(yīng)取得下列資料.作動(dòng)器的規(guī)格型號(hào)。作動(dòng)器的最大激振力。最大振動(dòng)加速度.最大振動(dòng)速度.最大振動(dòng)位移和激振頻率范圍,設(shè)備，運(yùn)動(dòng)部件和被試對(duì)象總質(zhì)量。對(duì)于帶減振懸架的被試對(duì)象 需分別提供減振懸架上下兩部分的質(zhì)量。以及減振懸架的動(dòng)力參數(shù).對(duì)于多軸向振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)應(yīng)取得作動(dòng)器布置,作動(dòng)器數(shù)量,作用方向.作用點(diǎn)高度等資料、對(duì)于車輛道路模擬試驗(yàn)機(jī)應(yīng)取得作動(dòng)器數(shù)量,平面布置 輪距和軸距范圍等資料 動(dòng)力計(jì)算9、1，1。液壓振動(dòng)臺(tái)的主要目的是給被試件提供有效的作用力，因此振動(dòng)臺(tái)的主要技術(shù)指標(biāo)包括激振力.振動(dòng)位移.振動(dòng)速度和振動(dòng)加速度等 液壓振動(dòng)臺(tái)是一種開(kāi)敞式加載的裝置。激振力表現(xiàn)為慣性力.當(dāng)被試件質(zhì)量確定后，激振力就與加速度成正比，由于受振動(dòng)臺(tái)作動(dòng)器結(jié)構(gòu)特性的制約 試驗(yàn)臺(tái)在整個(gè)試驗(yàn)頻率區(qū)間的激振力并不相等。在低頻區(qū)段受到試驗(yàn)臺(tái)作動(dòng)器活塞行程和液壓油流速的限制，運(yùn)動(dòng)加速度達(dá)不到最大值。可見(jiàn)在低頻段振動(dòng)臺(tái)激振力大小由位移決定，中頻段激振力大小由速度決定、高頻部分激振力則由加速度決定、此外，振動(dòng)荷載還需要被試對(duì)象的質(zhì)量和動(dòng)力特性等因素，對(duì)于質(zhì)量較大且動(dòng)力特性復(fù)雜的被試對(duì)象 試驗(yàn)過(guò)程中試件容易發(fā)生共振現(xiàn)象、振動(dòng)荷載應(yīng)計(jì)入相應(yīng)的動(dòng)力放大系數(shù),9、1 2。液壓振動(dòng)臺(tái)基礎(chǔ)的基組振動(dòng)模式采用質(zhì)點(diǎn) 剛體 彈簧。阻尼體系。振動(dòng)系統(tǒng)可分為豎向,橫擺.俯仰和水平耦合。側(cè)傾和水平耦合四種形式 當(dāng)俯仰.側(cè)傾和水平振動(dòng)耦合時(shí),可以按照平面剛體運(yùn)動(dòng)計(jì)算,基礎(chǔ)動(dòng)力計(jì)算時(shí)。坐標(biāo)軸按照基礎(chǔ)豎向?yàn)閦軸、沿基礎(chǔ)長(zhǎng)軸方向?yàn)榭v向x軸、沿基礎(chǔ)短軸方向?yàn)闄M向y軸、基組坐標(biāo)系中的原點(diǎn)取基組重心，為了便于計(jì)算.液壓振動(dòng)臺(tái)的振動(dòng)計(jì)算可以按照三種類型 即四個(gè)模型 進(jìn)行 對(duì)于更復(fù)雜的液壓振動(dòng)臺(tái)的基組動(dòng)力問(wèn)題,可以考慮振動(dòng)荷載效應(yīng)的組合來(lái)計(jì)算。1 對(duì)于豎向激振力作用在基礎(chǔ)重心上、基礎(chǔ)產(chǎn)生豎向振動(dòng)的情形、可以簡(jiǎn)化為單質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)模型 2、對(duì)于扭轉(zhuǎn)力矩作用于基礎(chǔ)豎向z軸上，基礎(chǔ)產(chǎn)生水平橫擺振動(dòng)的情形,可以簡(jiǎn)化為剛體水平扭轉(zhuǎn)振動(dòng)單自由度模型,3，對(duì)于豎向偏心激振力和水平激振力同時(shí)作用在基礎(chǔ)上.基礎(chǔ)產(chǎn)生俯仰，側(cè)傾和平動(dòng)的耦合振動(dòng)?？梢院?jiǎn)化為平面剛體運(yùn)動(dòng)兩自由度模型、俯仰振動(dòng)是指基礎(chǔ)繞水平y(tǒng)軸的回轉(zhuǎn)振動(dòng) 側(cè)傾振動(dòng)是指基礎(chǔ)繞水平x軸的回轉(zhuǎn)振動(dòng),橫擺振動(dòng)是基礎(chǔ)繞豎向z軸的回轉(zhuǎn)振動(dòng)。9，1、3.基組受到通過(guò)其重心的豎向擾力作用下產(chǎn)生豎向振動(dòng)。通過(guò)建立運(yùn)動(dòng)微分方程求得基礎(chǔ)重心處豎向振動(dòng)位移uz、基組各點(diǎn)的豎向線位移均相同,的計(jì)算公式。9，1 4、扭轉(zhuǎn)振動(dòng)是在扭轉(zhuǎn)力矩作用下產(chǎn)生的、基礎(chǔ)頂面控制點(diǎn)一般指基礎(chǔ)角點(diǎn)，此點(diǎn)水平扭轉(zhuǎn)的線位移最大。表示為x,y向兩分量、通過(guò)建立微分方程求解基礎(chǔ)頂面控制點(diǎn)x,y向線位移的計(jì)算公式。9.1,5，9，1,6、在豎向偏心擾力和水平擾力作用下 引起基礎(chǔ)俯仰和平動(dòng)耦合振動(dòng)、或引起基礎(chǔ)側(cè)傾和平動(dòng)耦合振動(dòng).按照x、z平面和y，z平面分別計(jì)算兩自由度平面剛體體系的水平回轉(zhuǎn)耦合振動(dòng) 可以采用振型疊加方法.第一振動(dòng)為繞轉(zhuǎn)心O1回轉(zhuǎn) 第二振型為繞轉(zhuǎn)心O2回轉(zhuǎn) 通過(guò)建立運(yùn)動(dòng)微分方程求得水平回轉(zhuǎn)耦合第一和第二振型固有圓頻率ωnф1，ωnф2?；颚豱θ1.ωnθ2,和回轉(zhuǎn)半徑ρф1。ρф2、或ρθ1，ρθ2 和基礎(chǔ)頂面控制點(diǎn)的豎向，水平向線位移的計(jì)算公式。9,1,7、在計(jì)算水平回轉(zhuǎn)振動(dòng)所引起的豎向振動(dòng)線位移時(shí).并未考慮因偏心豎向擾力平移至基組總重心而產(chǎn)生的基組在通過(guò)其重心的豎向擾力作用下產(chǎn)生的豎向振動(dòng)線位移 因此。當(dāng)計(jì)算在水平力和豎向擾力偏心作用下基礎(chǔ)頂面控制點(diǎn)的豎向振動(dòng)線位移時(shí)、應(yīng)將計(jì)算所得的基組在通過(guò)其重心的豎向擾力作用下的豎向振動(dòng)線位移與計(jì)算所得的由水平力和豎向擾力偏心作用下產(chǎn)生的基礎(chǔ)頂面控制點(diǎn)的豎向振動(dòng)線位移相疊加，構(gòu)造要求9 1,8 液壓振動(dòng)臺(tái)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的構(gòu)造要求應(yīng)滿足現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn).混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB。50010,建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范、GB.50007等的規(guī)定?？紤]到振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的振動(dòng)沖擊作用，混凝土強(qiáng)度等級(jí)建議不低于C30 受力鋼筋應(yīng)采用HRB400.HRB500，HRBF400和HRBF500、在設(shè)備底座與基礎(chǔ)連接部位通常設(shè)有二次澆灌層 為了確保連接處結(jié)合牢固,通常采用比基礎(chǔ)混凝土高一等級(jí)的微膨脹細(xì)石混凝土 也可以采用專門的灌漿料澆筑.塊狀基礎(chǔ)多為大體積混凝土基礎(chǔ)、為了防止水化熱和溫度收縮等問(wèn)題、基礎(chǔ)中部應(yīng)配置三向分布筋.中央分布筋間距不宜大于500mm。鋼筋直徑不宜小于14mm,基礎(chǔ)周邊 內(nèi)側(cè)或外側(cè)鋼筋直徑不宜小于14mm,間距不宜大于200mm,為了防止混凝土收縮開(kāi)裂、建議外側(cè)鋼筋間距不宜大于150mm,塊狀實(shí)體基礎(chǔ)在確保最小厚度要求的同時(shí),應(yīng)盡量做成扁平形式、有利于提高基礎(chǔ)的動(dòng)力特性，減小基礎(chǔ)振動(dòng)響應(yīng).9，1.9 基礎(chǔ)作為振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的支承結(jié)構(gòu) 需要具備一定的質(zhì)量和剛度條件、根據(jù)工程實(shí)踐和設(shè)備廠商的建議，液壓振動(dòng)臺(tái)基礎(chǔ)重力不應(yīng)小于激振力的10倍。對(duì)于有力矩或水平激振力作用的多方向,多自由度激振振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)，例如地震試驗(yàn)臺(tái)和MAST振動(dòng)臺(tái)等?；A(chǔ)重量不應(yīng)小于最大總激振力的15倍,