水下地震模擬振動臺臺陣的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及土木、水利和海洋工程技術(shù)，更具體地說，本發(fā)明涉及一種水下地震模擬振動臺臺陣。
【背景技術(shù)】
[0002]1970年，美國加利福尼亞大學(xué)伯克利分校建成世界上第一座地震模擬振動臺，掀開了工程抗震研宄物理試驗?zāi)M的新篇章。迄今為止，全球已有單臺振動臺60多座，主要分布在日本、中國和美國，其中日本擁有的地震模擬振動臺規(guī)模最大，數(shù)量最多。
[0003]我國于上世紀(jì)80年代初期開始研制地震模擬振動臺。1985年，我國第一座大型三向六自由度模擬地震振動臺(5mX5m)由中國水利水電科學(xué)研宄院建成。中國地震局工程力學(xué)研宄所則于1983年研制成功第一臺3mX3m單水平向振動臺，并于1988年研制成功5mX5m雙水平向大型振動臺，后又于1997年建成當(dāng)時我國最大的三向六自由度振動臺。2004年，中國建筑科學(xué)研宄院建成目前我國最大型的三向六自由度模擬地震振動臺(6mX 6m)。直至目前，我國已經(jīng)建成或正在研制的模擬地震振動臺約有20座。
[0004]對于建工行業(yè)來說，大型橋梁、體育場館、生命線管線、水電站水壩、隧道等建筑結(jié)構(gòu)，其特點是尺度大、跨越范圍廣，結(jié)構(gòu)的各部位受地震作用均有所區(qū)別，進(jìn)行地震模擬試驗時需要多點不同步的輸入地震波，因而，僅靠單純增大臺面尺寸的單臺模擬地震振動臺難以滿足地震模擬試驗的研宄要求。而在目前我國大型工程結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性研宄中，迫切需要開展考慮地震和水體耦合動力影響的強(qiáng)震試驗研宄，以滿足地震、波浪、海流耦合激勵下對大比例尺試驗條件的特殊要求，從而實現(xiàn)對大型土木、水利和海洋工程及相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施的地震災(zāi)害過程及結(jié)構(gòu)受地震、波浪、海流等復(fù)雜動力效應(yīng)的影響程度進(jìn)行物理試驗?zāi)M試驗平臺。但現(xiàn)有的水下地震模擬地震臺均為單個振動臺，無法考慮多點多維地震和波流動力耦合作用。
[0005]為了解決這一問題，本領(lǐng)域技術(shù)人員開始研制可實現(xiàn)多點地震動不同步輸入的模擬地震振動臺臺陣，即增加單臺振動臺的數(shù)量使之形成振動臺臺陣。然而，已建成的各種振動臺臺陣試驗系統(tǒng)，均無法模擬波浪、水流，故無法進(jìn)行波浪、水流耦合地震激勵下大型工程結(jié)構(gòu)的動力試驗，并且在考慮空間多點多維強(qiáng)震激勵和流固耦合動力效應(yīng)時，也都存在不符合實際工況要求或只適于單一工況等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的就是克服以上現(xiàn)有技術(shù)不足，并為此提供一種水下地震模擬振動臺臺陣，從而解決現(xiàn)有的地震模擬地震臺臺陣由于無法模擬波浪、水流，致使無法進(jìn)行波浪、水流耦合地震激勵下大型工程結(jié)構(gòu)動力試驗的問題。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0008]一種水下地震模擬振動臺臺陣，包括設(shè)置在動力基礎(chǔ)上的臺陣底座，所述臺陣底座的上部設(shè)置有其底面開有進(jìn)/泄水孔與安裝孔的深水池，所述的深水池內(nèi)設(shè)置有兩個振動臺安裝槽，兩個所述的振動臺安裝槽上分別通過密封系統(tǒng)設(shè)置有與所述的深水池底面相連的子振動臺臺面，所述子振動臺臺面的下部設(shè)置有水平向作動器和豎直向作動器以及通過靜壓支撐設(shè)置的導(dǎo)向裝置，所述深水池的一側(cè)設(shè)置有反力墻，所述深水池的另一側(cè)設(shè)置有連接油泵站和蓄能組的輸油管道，所述深水池的內(nèi)側(cè)設(shè)置有造波機(jī)群，所述反力墻的底部和深水池的下部分別設(shè)置有人孔。
[0009]在以上設(shè)置中:
[0010]兩個所述的子振動臺均為相同性能、規(guī)格的三向六自由度地震模擬振動臺。
[0011]所述深水池下方的動力基礎(chǔ)中預(yù)留儲水槽。
[0012]構(gòu)成所述造波機(jī)群的造波機(jī)為推板式造波機(jī)。
[0013]所述的造波機(jī)群產(chǎn)生的波高為±0.5m。
[0014]所述的造波機(jī)群為兩組單臺造波機(jī)組成，其中一組沿所述深水池的長軸向池壁等間距布置，另一組沿所述深水池的短軸向池壁等間距布置。
[0015]本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的諸多缺點與不足，其有益效果是:
[0016](I)可以進(jìn)行波浪、水流耦合地震激勵下大型工程結(jié)構(gòu)的動力試驗；
[0017](2)可以實現(xiàn)多點、多維地震和波流動力的耦合作用；
[0018](3)基于新型的寬頻激振系統(tǒng)，具備長周期、大位移及高頻地震特性；
[0019](4)基于低時滯同步/異步自適應(yīng)控制系統(tǒng)，可以實現(xiàn)雙子臺的同步/異步控制以及波浪、海流的生成與振動臺陣激勵的同步與異步控制；
[0020](5)具有穩(wěn)定性、可靠性、簡潔性和較高的可操作性。
【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2是圖1的俯視圖；
[0023]圖3是圖2的A-A剖面圖；
[0024]圖4是圖2的B-B剖面圖。
[0025]圖中標(biāo)記:1、子振動臺臺面；2、油泵站；3、蓄能組；4、輸油管道；5、雙向造波機(jī)；6、深水池；7、反力墻；8、密封系統(tǒng)；9、進(jìn)/泄水孔；10、安裝孔；11、振動臺安裝槽；12、水平向作動器；13、豎直向作動器；14、導(dǎo)向裝置；15、靜壓支撐；16、儲水槽；17、人孔。
【具體實施方式】
[0026]為了使本發(fā)明的優(yōu)點和特征更容易被清楚理解，下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作以詳細(xì)說明。
[0027]圖1、圖2分別以立體圖和俯視圖的形式示意了本發(fā)明的結(jié)構(gòu)。
[0028]參見圖1、圖2，本發(fā)明的水下地震模擬振動臺臺陣，包括設(shè)置在動力基礎(chǔ)上的臺陣底座，所述臺陣底座的上部設(shè)置有深水池6，所述深水池6的底面開有進(jìn)/泄水孔9與安裝孔10，還設(shè)置有兩個用于安裝子振動臺的振動臺安裝槽11，兩個所述的振動臺安裝槽11上分別通過密封系統(tǒng)8安裝有與所述的深水池6底面相連的子振動臺臺面1，所述子振動臺臺面I的下部設(shè)置有可使其水平振動的水平向作動器12 ;所述深水池6的一側(cè)設(shè)置有反力墻7，所述深水池6的另一側(cè)設(shè)置有連接油泵站2和蓄能組3的輸油管道