地震模拟振动台基础动力反应的比较分析

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结构振动台实验是结构抗震分析的主要方法之一,而结构抗震实验需要借助地震模拟振动台。在有关地震模拟振动台的问题中,其基础的动力计算是关键之一。目前,地震模拟振动台基础的动力反应分析没有规定的方法,主要参考一些基于动力机器基础计算的经验方法。苏州科技学院正拟建一座三向六自由度地震模拟振动台,台面尺寸为6m×8m,本文针对这一实际工程,对振动台基础的动力反应计算方法做了一系列的分析比较。本文在系统总结国内外动力基础分析方法的基础上,主要做了如下工作:1.参照动力机器基础的设计方法,计算了上述6×8m地震模拟振动台基础的几何参数,并据此提出了基础的初步设计方案。2.采用《动力机器基础设计规范》、拉普拉斯变换法和动力阻抗法这三种常见的频域分析方法,对该地震模拟振动台基础分别进行了动力响应计算,对比发现:由于计算过程中三种方法采用的基本参数(主要是阻尼和刚度)的求取方法不同,计算得到的加速度响应在低频区和共振区存在一定差异,在高频区趋向-致;但是,三种方法的计算结果均满足地震模拟振动台基础加速度小于0.1g这一振动控制要求。3.在大型有限元软件ABAQUS基础上,详细介绍了一种计算振动台基础动力时程响应的有限元方法,其中包括振动台基础的建模、人工边界的选取、动力加载方式等。同时,与上述三种方法的结果进行了比较,结果表明:若以最大加速度反应作为控制目标,相对于有限元结果,规范方法较保守,动力阻抗法略显不安全,拉普拉斯变换法较吻合。4.采用有限元法对地基剪切模量的灵敏度进行了分析,结果表明:地基剪切模量与振动台基础动力响应基本成线性关系。最后,对全文的研究内容进行了总结,并讨论了今后进一步的研究工作。
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