本發(fā)明屬結(jié)構(gòu)工程和地震工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種能獨立提供單自由度水平振動荷載的雙振動臺模型試驗裝置。

背景技術(shù)：

在地震作用下建筑結(jié)構(gòu)除了發(fā)生平移振動外，還會因為一些建筑存在兩個或多個主體結(jié)構(gòu)，如橋梁、雙塔樓等建筑物，其不同主體結(jié)構(gòu)所處位置在地震時地面各點的運動存在相位差，或兩個主體結(jié)構(gòu)處在位置之間存在地震帶斷層，在地震時的地震反應(yīng)非常復(fù)雜，值得關(guān)注。目前，對于由于地面運動存在相位差而引起的有兩個主體結(jié)構(gòu)的建筑物的地震效應(yīng)的研究尚不夠成熟，目前尚不能用理論解釋或數(shù)值方法模擬這種現(xiàn)象，需要進行試驗研究，研究這一機理地試驗裝置地研制尚不充分?；谀軌蚰M地震振動地振動臺試驗平臺，通過設(shè)計能夠提供獨立提供單自由度水平振動荷載的雙振動臺模型試驗裝置，可以使這方面研究順利進行。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種能獨立提供單自由度水平振動荷載的雙振動臺模型試驗裝置。

本發(fā)明提出的獨立提供單自由度水平振動荷載的雙振動臺模型試驗裝置，由固定系統(tǒng)、第一作動器系統(tǒng)、第一振動臺臺面系統(tǒng)、第二作動器系統(tǒng)、第二振動臺臺面系統(tǒng)組成，第一作動器系統(tǒng)和第二作動器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相同，第一振動臺臺面系統(tǒng)和第二振動臺臺面系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相同，第一作動器系統(tǒng)和第二作動器系統(tǒng)、以及第一振動臺臺面系統(tǒng)和第二振動臺臺面系統(tǒng)對稱分布于固定系統(tǒng)上；其中：

固定系統(tǒng)由底座、第一作動器固定支架、第一振動臺滑軌、第二作動器固定支架、第二振動臺滑軌組成，所述第一振動臺滑軌和第二振動臺滑軌對稱焊接于底座上，第一作動器固定支架和第二作動器固定支架對稱焊接于底座上；

第一作動器系統(tǒng)或第二作動器系統(tǒng)由作動器、振動臺作動器伸縮桿卡口裝置、振動臺作動器伸縮桿和振動臺作動器加速度傳感器組成，所述作動器焊接于作動器固定支架上，一端與振動臺作動器加速度傳感器連接，振動臺作動器伸縮桿一端與振動臺作動器加速度傳感器連接，另一端穿過作動器，振動臺作動器伸縮桿卡口裝置與振動臺作動器伸縮桿固定連接；

第一振動臺臺面系統(tǒng)或第二振動中臺面系統(tǒng)由振動臺臺面、振動臺滑塊和振動臺臺面連接卡口裝置組成，所述振動臺滑塊焊接于振動臺臺面下方，振動臺臺面連接卡口裝置焊接于振動臺臺面?zhèn)让?，通過振動臺臺面固定螺栓連接試驗構(gòu)件后插入振動臺臺面固定螺孔中與振動臺臺面牢固固定；結(jié)構(gòu)模型通過振動臺臺面固定螺栓固定于振動臺臺面上；

振動臺作動器伸縮桿卡口裝置和振動臺臺面連接卡口裝置通過振動臺卡口裝置固定螺栓鉸接連接，振動臺滑塊和振動臺滑軌滑動連接，使作動器系統(tǒng)、振動臺臺面系統(tǒng)和固定系統(tǒng)形成獨立的單自由度運動系統(tǒng)，通過振動臺作動器伸縮桿的伸縮使振動臺臺面系統(tǒng)沿振動臺滑軌滑動。

本發(fā)明中，所述第一振動臺滑軌和第二振動臺滑軌數(shù)量均為兩個，且規(guī)格完全一樣，分別焊接在底座上，第一振動臺臺面系統(tǒng)或第二振動中臺面系統(tǒng)的振動臺滑塊數(shù)量各為6個，且規(guī)格完全一樣，分別按照第一振動臺滑軌和第二振動臺滑軌的位置均勻焊接在相應(yīng)的振動臺臺面下面。

本發(fā)明中，所述模型的第一振動臺臺面系統(tǒng)和第一作動器系統(tǒng)由振動臺作動器伸縮桿卡口裝置和振動臺臺面連接卡口裝置通過第一振動臺卡口裝置固定螺栓鉸接連接而不是牢固固定，鉸接連接可以有效避免整個系統(tǒng)由于第一作動器系統(tǒng)的作動器伸縮桿與第一振動臺滑軌不平行造成的“卡死”，而順暢滑動。

本發(fā)明中，所述模型的第二振動臺臺面系統(tǒng)和第二作動器系統(tǒng)由振動臺作動器伸縮桿卡口裝置和振動臺臺面連接卡口裝置通過第二振動臺卡口裝置固定螺栓19鉸接連接而不是牢固固定，鉸接連接可以有效避免整個系統(tǒng)由于第二作動器系統(tǒng)的作動器伸縮桿20與第二振動臺滑軌不平行造成的“卡死”，而順暢滑動。

本發(fā)明中，所述模型的兩個獨立的振動臺系統(tǒng)分別由獨立的兩個作動器系統(tǒng)控制，可按照實際工況分別對試驗對象的兩個主體結(jié)構(gòu)精確輸出不懂的水平地震荷載。

本發(fā)明的工作過程：

講試驗試件的兩個主體結(jié)構(gòu)分別通過振動臺臺面固定螺栓23連接后穿過振動臺臺面固定螺孔22牢固固定在第一振動臺臺面4上和第二振動臺臺面14上。分別通過第一作動器3對第一作動器伸縮桿10的作用帶動第一振動臺作動器伸縮桿卡口裝置8前后運動，第一振動臺作動器伸縮桿卡口裝置8通過第一振動臺卡口裝置固定螺栓9的連接帶動第一振動臺臺面連接卡口裝置7前后運動進而帶動整個第一振動臺系統(tǒng)沿第一振動臺滑軌5前后運動，并通過對第一作動器的控制，基于不同試驗?zāi)康脑O(shè)定振動臺的激振輸入，進行振動臺試驗；第二振動臺系統(tǒng)的設(shè)置和工作過程同第一振動臺系統(tǒng)。兩個振動臺系統(tǒng)相互獨立，可根據(jù)試驗?zāi)康姆謩e設(shè)置兩個振動臺的激振輸入，并分別通過第一作動器加速度傳感器11和第二作動器加速度傳感器21分析試驗試件的兩個主體結(jié)構(gòu)的作用響應(yīng)，研究兩個主體結(jié)構(gòu)存在相位差，或兩個主體結(jié)構(gòu)處在位置之間存在地震帶斷層的情況下不同振動輸入的結(jié)構(gòu)特性和破壞模式。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明裝置的最大優(yōu)點使可以測量建筑物存在兩個主體結(jié)構(gòu)且分別處在兩個相互獨立的作用輸出下的整體結(jié)構(gòu)作用特性和破壞模式。結(jié)構(gòu)振動臺測試可研究試件在兩個獨立振動臺上并設(shè)定不同振動輸入過程中發(fā)生的運動規(guī)律，填補目前對雙主體結(jié)構(gòu)建筑物抗震試驗研究的空白。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的示意圖。

圖2為本發(fā)明的前視圖。

圖3為本發(fā)明的左視圖。

圖4為本發(fā)明的右視圖。

圖5為本發(fā)明的俯視圖。

圖6為本發(fā)明的后視圖。

圖7為本發(fā)明的移除振動臺面（4）、（14）后的示意圖。

圖8為本發(fā)明的實驗例的示意圖。

圖中標號：

1為底座，2為第一作動器固定支架，3為第一作動器，4為第一振動臺臺面，5為第一振動臺滑軌，6為第一振動臺滑塊，7為第一振動臺臺面連接卡口裝置，8為第一振動臺作動器伸縮桿卡口裝置，9為第一振動臺卡口裝置固定螺栓，10為第一振動臺作動器伸縮桿，11為第一振動臺作動器加速度傳感器，12為第二作動器固定支架，13為第二作動器，14為第二振動臺臺面，15為第二振動臺滑軌，16為第二振動臺滑塊，17為第二振動臺臺面連接卡口裝置，18為第二振動臺作動器伸縮桿卡口裝置，19為第二振動臺卡口裝置固定螺栓，20為第二振動臺作動器伸縮桿，21為第二振動臺作動器加速度傳感器，22為振動臺臺面固定螺孔，23為振動臺臺面固定螺栓，24為實施例中“門”型三層柱板式縮尺框架結(jié)構(gòu)模型。

具體實施方式

下面通過實施例進一步描述本發(fā)明。

實施例１：

如圖1-圖8所示，試驗裝置由固定系統(tǒng)、第一作動器系統(tǒng)、第一振動臺臺面系統(tǒng)、第二作動器系統(tǒng)、第二振動臺臺面系統(tǒng)組成。其中：

固定系統(tǒng)由底座1、第一作動器固定支架2、第一振動臺滑軌5、第二作動器固定支架12、第二振動臺滑軌15組成，所述第一作動器固定支架2、第一振動臺滑軌5、第二作動器固定支架12、第二振動臺滑軌15分別焊接在底座1上；

第一作動器系統(tǒng)由第一作動器3、第一振動臺作動器伸縮桿卡口裝置8、第一振動臺卡口裝置固定螺栓9、第一振動臺作動器伸縮桿10、第一振動臺作動器加速度傳感器11組成，所述第一作動器系統(tǒng)第一作動器3焊接在第一作動器固定支架2上，一端與第一振動臺作動器加速度傳感器11連接，第一振動臺作動器伸縮桿10從另一端伸出，第一振動臺作動器伸縮桿卡口裝置8與第一振動臺作動器伸縮桿10牢固固定；

第一振動臺臺面系統(tǒng)由第一振動臺臺面4、第一振動臺滑塊6、第一振動臺臺面連接卡口裝置7、振動臺臺面固定螺孔22、振動臺臺面固定螺栓23組成，所述第一振動臺滑塊6分別焊在第一振動臺臺面4下面，第一振動臺臺面連接卡口裝置7焊接在第一振動臺臺面4側(cè)面，振動臺臺面固定螺孔22均勻分布在第一振動臺臺面4上，通過振動臺臺面固定螺栓23連接試驗構(gòu)件后插入振動臺臺面固定螺孔22中與振動臺臺面4牢固固定；

第二作動器系統(tǒng)由第二作動器13、第二振動臺作動器伸縮桿卡口裝置18、第二振動臺卡口裝置固定螺栓19、第二振動臺作動器伸縮桿20、第二振動臺作動器加速度傳感器21組成，所述第二作動器13焊接在第二作動器固定支架12上，一端與第二振動臺作動器加速度傳感器21連接，第二振動臺作動器伸縮桿20從另一端伸出，第二振動臺作動器伸縮桿卡口裝置18與第二振動臺作動器伸縮桿20牢固固定；

第二振動臺臺面系統(tǒng)由第二振動臺臺面14、第二振動臺滑塊16、第二振動臺臺面連接卡口裝置17、振動臺臺面固定螺孔22、振動臺臺面固定螺栓23組成，所述第二振動臺滑塊16分別焊在第二振動臺臺面14下面，第二振動臺臺面連接卡口裝置17焊接在第二振動臺臺面14側(cè)面，振動臺臺面固定螺孔22均勻分布在第二振動臺臺面14上，通過振動臺臺面固定螺栓23連接試驗構(gòu)件后插入振動臺臺面固定螺孔22中與振動臺臺面14牢固固定。

本發(fā)明中，所述模型的第一作動器系統(tǒng)的振動臺作動器伸縮桿卡口裝置8和第一振動臺臺面系統(tǒng)的振動臺臺面連接卡口裝置7由第一振動臺卡口裝置固定螺栓9鉸接連接，同時第一振動臺臺面系統(tǒng)的第一振動臺滑塊6和固定系統(tǒng)的第一振動臺滑軌5滑動連接，使第一作動器系統(tǒng)、第一振動臺臺面系統(tǒng)和固定系統(tǒng)形成獨立的單自由度運動系統(tǒng)，通過第一作動器系統(tǒng)中的振動臺作動器伸縮桿10的伸縮使第一振動臺臺面系統(tǒng)沿第一振動臺滑軌5滑動。

所述模型的第二作動器系統(tǒng)的振動臺作動器伸縮桿卡口裝置18和第二振動臺臺面系統(tǒng)的振動臺臺面連接卡口裝置17由第二振動臺卡口裝置固定螺栓19鉸接連接，同時第二振動臺臺面系統(tǒng)的第二振動臺滑塊16和固定系統(tǒng)的第二振動臺滑軌15滑動連接，使第二作動器系統(tǒng)、第二振動臺臺面系統(tǒng)和固定系統(tǒng)形成獨立的單自由度運動系統(tǒng)，通過第二作動器系統(tǒng)中的振動臺作動器伸縮桿20的伸縮使第二振動臺臺面系統(tǒng)沿第二振動臺滑軌15滑動。

所述模型的振動臺的第一振動臺滑軌5和第二振動臺滑軌15數(shù)量各為兩個，且規(guī)格完全一樣，分別焊接在底座1上，第一振動臺滑塊6和第二振動臺滑塊16數(shù)量各為6個，且規(guī)格完全一樣，分別按照第一振動臺滑軌5和第二振動臺滑軌15的位置均勻焊接在第一振動臺臺面4和第二振動臺臺面14下面。

本實施例為預(yù)制裝配混凝土三層柱板式縮尺結(jié)構(gòu)模型試驗裝置的設(shè)置，振動臺臺面4、14的形狀為正方形，在振動臺臺面4中央按照對稱布置“門”型三層柱板式縮尺框架結(jié)構(gòu)模型的左體部分，在振動臺臺面14中央按照對稱布置“門”型三層柱板式縮尺框架結(jié)構(gòu)模型的右體部分，用16個振動臺臺面固定螺栓23將結(jié)構(gòu)模型左體部分的4條支撐柱和振動臺臺面4牢固固定，同樣用16個振動臺臺面固定螺栓23將結(jié)構(gòu)模型左體部分的4條支撐柱和振動臺臺面14牢固固定?；诓煌囼?zāi)康脑O(shè)定振動臺的激振輸入，進行振動臺試驗，試驗中第一振動臺與第二振動臺輸入的激振情況可按照實驗要求選取有相位差或完全不一致的波形，實驗過程中通過加速度傳感器檢測結(jié)構(gòu)模型的扭轉(zhuǎn)振動響應(yīng)，研究“門”型預(yù)制裝配混凝土三層柱板式縮尺結(jié)構(gòu)模型在不同振動輸入情況下的力學特性和破化形式，參照圖1~8，本領(lǐng)域的技術(shù)人員均能順利實施。