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Bp为原 型布局构件的体积

[时间]:2019-11-01 [阅读次数]:

  振动台模子试验 类似关系 ?地动振动台试 验成长 ?振动台模仿试 验的类似 1 地动模仿振动台的成长 ? 布局抗震机能试验是布局工程研究的 主要构成部门,目前尝试室内常用的 试验方式有拟静力试验、拟动力试验 和地动模仿振动台试验。 ? 拟静力试验以较低的加载速度实现枯燥或周 期的加载, 能够最大限度地获得构件刚度、承载 力、变形和耗能等消息;拟动力试验是将计较机 的计较和布局试验相连系的一种试验方式, 最大 的长处是布局的恢复力特征不是来自数学模子, 而是间接从被测布局上及时取得,可是试验的加 载过程仍是拟静力的;拟动力试验是将计较机的 计较和布局试验相连系的一种试验方式, 最大的 长处是布局的恢复力特征不是来自数学模子, 而 是间接从被测布局上及时取得,可是试验的加 载过程仍是拟静力的;地动模仿振动台试验是实 正意义上的地动模仿试验, 台面上能够实正在地再 现各类形式的地动波, 布局正在地动感化下的 机理也能够曲不雅的被领会, 是目前研究布局抗震 机能最间接也是较精确的试验方式。 ? 地动模仿振动台试验的使用:研究布局物的 动力特征、设备抗震机能、查验布局抗震措 施等方面, 同时正在原子能反映堆、海洋布局工 程、水工布局、桥梁工程等范畴也起着严沉 感化。摩斯国际手机版, ? 地动模仿振动台的局限性性: 除了少数超大 型地动模仿振动台能够用来做脚尺试验外, 绝 大部门地动模仿振动台只能 进行缩尺模子试验, 对试验 对象的动力类似前提有着 严酷的要求。别的,地动 模仿振动台投资大。 ? 地动模仿振动台的根基道理: 将试验对象放正在一个脚够刚性的台面上, 通 过动力加载设备使台面再现各品种型地动 波, 并使试验对象随之发生雷同地动感化下 的振动, 这就是地动模仿振动台试验的根基 道理。 ? 地动模仿振动台的次要构成: 以目前遍及利用的电液伺服地动模仿振动台为例 , 系统次要由液压源系统、激振器、伺服模仿控 制器、台面、计较机节制系统构成,此中伺服模 拟节制器是以电液伺服阀为焦点的模仿节制器, 其机能的黑白对整个系统起着决定性感化, 是整 个节制系统的焦点部门。液压源系统次要是供给 动力, 包罗液压泵坐、蓄能器组、冷却系统等, 液 压泵的流量是按照地动波的最大速度值来设想的 , 为了节流能源, 目前都是设置大容量的蓄能器组 来供给做动器瞬时的庞大能量。别的为了油 液的温度,系统设有冷却器。地动模仿振动台台 面是试验的平台, 台面的根基要求是要有脚够的 刚度, 承载能力要求脚够大。 ? 地动模仿振动台的成长趋向: ? 大型脚尺试验:按照地动模仿振动台的承载能 力和台面尺寸一般分3 种规模, 承载能力10t 以下台面尺寸正在 2m×2m以内为小型振动台; 承载能力正在20t摆布台面正在 2m×2m以上、6m×6m以 下为中型振动台; 台面尺寸 正在6m×6m 以上, 承载能力 大于20t为大型振动台。 ? 地动模仿振动台尝试要求试验布局满脚动 力类似前提, 正在现实试验中很难让所有的模 型参数都同时满脚类似性前提, 凡是都采纳 近似和简化, 按照试验目标只考虑次要参数 的类似性, 别的如钢布局中的毗连部件, 钢 筋混凝土中的绑扎和焊接等很难达到类似 理论的要求, 如许为了达到能精确反映布局 的动力特征, 正在资金前提答应的环境下, 应 通过加大地动模仿振动台的台面尺寸和承 载能力, 以降服模子尺寸效应的影响。 ? 地动模仿振动台台阵 ? 跟着社会的成长, 管道、多跨桥梁等细长型 布局日益增加, 细长型布局通过增大地动模 拟振动台的规模明显是不科学的, 由于无限 增大振动台规模不只投资庞大, 别的因为相 似比的缘由, 大型振动台正在有些方面仍是不 能满脚要求, 为此, 多台小型振动台构成的 地动模仿振动台台阵扶植是此后的另一种 成长趋向。地动模仿振动台台阵不只能够 分隔进行小型布局试验, 也能够构成大 型振动台进行大尺寸、多跨、多点地动输 入的布局抗震试验。 ? 全数字节制手艺 ? 使试验的过程简单, 易于操做。数字节制技 术能够消弭模仿节制中电子元器件受温度 湿度影响等缺陷,能够提高系统的不变性、 靠得住性和精确性。全数字节制手艺完全代 替模仿节制手艺是成长的必然趋向。 2 振动台模仿尝试中的类似 ? 操纵大型振动台进行布局地动模仿尝试是 研究工程布局抗震能力和机理的主要 手段。可是, 限于振动台的设备能力, 大型 建(构)建物只能以缩尺模子进行尝试. 为使 模子尝试成果能尽量实正在地反映原型布局 的性状, 必需考虑原型取模子的物理类似性 。多年以来,基于π成立的人工质量相 似律和忽略沉力类似律, 正在地动模仿尝试中 获得了普遍使用。 ? 人工质量类似律 ? 我们前面已过类似第二定律,也就是π 。对于布局的地动反映问题, 正在线弹性 范畴内, 可表述为如下函数关系: σ=f(l,E,ρ,t,r,v,a,g,w) 式中为σ布局反映应力, l为布局构件尺寸, E为布局构件的弹模, ρ为布局构件的质量密 度, t为时间, r为布局反映变位, v为布局反 应速度, a为布局反映加快度, g为沉力加快 度, w为布局自振圆频次。 ? 取l,E,ρ三者为根基量 [l]=L,[E]=E,[ρ]=ρ 那么, 其余各量均可暗示为L, E, ρ的 幂次单项式, 进而可得纲积Πi ,具体有: Π0 =σ/E Π6 =v/(l-2Eρ-1) Π4 =t/(lE-0.5ρ0.5) Π7 =a/(l-1Eρ-1) Π5 =r/l Π8 =g/(l-1Eρ-1) Π9 =w/(l-1E0.5ρ-0.5) 式(1) ? 定义量A正在原型布局中的数值为 Ai ,正在 模子中的数值为Am,那么, 正在模子设想中量A 的类似比为Ar =Am /Al,欲使模子尝试能模 拟原型布局的地动反映,基于式(9) 给出的各 纲积, 各量的类似比必需满脚以下前提: σr=Er vr=(Er /ρr) 0.5 tr=lr(ρr /Er) 0.5 ar= Er / (lrρr) rr=lr wr=(Er /ρr) 0.5 /lr 阐发以上各类似前提能够发觉, 满脚上式所示全数关系是难以 式(2) 做到的。 ? 其次要坚苦正在于, 模子尝试中沉力加快 度不成改变, 故应满脚ar=gr= 1,换一言之, 相关系式, Er=lrρr 。如许, Er、lr 、ρr三 者不克不及地肆意选择, 给模子设想带来极 大的坚苦。为处理这一问题,目前一般采纳 如下两种路子。 ? 其一, 由Er=lrρr可得mr=Erlr 2 , mr为模子 总质量取原型质量之比, 模子总质量为模子 本身质量mm取人工质量ma之和。如许, 可 通过设置人工质量, 补脚沉力效应和惯性效 应的不脚, 但并不影响构件的刚度。明显, 满脚类似要求需设置的人工质量的数量为: ? ma=Erlr 2mp-mm 式(3) 满脚式(2) 和(3) 要求的布局模子为人工 质量模子。 ? 忽略沉力类似律 其二, 正在模子设想中不考虑沉力加快度的 模仿, 亦即忽略正在模子设想中不考虑沉力加 速度的模仿, 亦即忽略gr= 1的类似要求, 此 时, Er、lr 、ρr这种模子称为忽略沉力模 型。 目前利用的上述两类类似要求见下表: ? 新思——分歧类似律 ? 前述人工质量类似律和忽略沉力类似律都 是按照布局地动反映这一物理现象、使用 第 二类似推导得出的, 只不外前者通过 设置人工质量恰当地模仿了全数沉力和惯 性力效应, 尔后者不设人工质量, 忽略了部 分沉力效应。那么, 给出这两种类似律的一 致表达式将是可能的, 这种分歧表达式也将 处理介于人工质量模子和忽略沉力模子之 间的“欠人工质量模子” 的设想问题。 ? 既然上述三种模子的不同仅正在于能否设置 人工质量和设置几多人工质量, 那么, 正在相 似律推导中可定义一个取人工质量几多有 关的变量, 称之为模子衡宇的等效质量密度 ρ*m 。 ρ*m =(mm+ma+m0m)/Bm ? 式中, mm为按照长度模比lr 、模子构件 材料密度计较得出的模子(布局构件)质量; ma为模子中设置的人工质量;m0m为模子 中活载和非布局构件的模仿质量; Bm为根 据长度模比lr 、原型(布局构件)体积计较 得出的模子(布局构件)体积. ? 雷同地,可定义原型布局的等效质量密度ρ*p 。 ρ*p =(mp+m0m)/Bp 式中, mp为原型布局构件的质量; m0m为模 型中活载和非布局构件的模仿质量; Bp为原 型布局构件的体积。 ? 布局地动反映节制方程为: σ=f(l,E,ρ*,t,r,v,a,g,w) 式中ρ*为等效质量密度, 其余各量定义同前 。相关活载和非布局构件质量, 因归并正在ρ* 的定义中, 不再零丁考虑。 ? 综上最终可得 ρ*r =(mp+ma+m0m)/[lr3(mp+m0m)] 现将以分歧类似律暗示的类似要求列于下: ? 不难看出, 对于利用非原型材料的一般环境, 若将分歧类似律中的ma取为零, m0p=m0m=0( 不考虑活载等的模仿),则可得 到取表1 所示忽略沉力模子不异的类似关系 。若将分歧类似律中的ma取为 ? ma=Erlr2mp-mm且m0m=Erlr2m0p ,则 可获得取表1 所示人工质量模子不异的类似 关系。若限于尝试设备前提,将人工质量取 为零取(Erlr2mp-mm)之间的某个量, 同时 取m0m=Erlr2m0p则可获得响应“ 欠人工质 量” 类似关系。