【摘要】：結(jié)構(gòu)振動(dòng)臺(tái)實(shí)驗(yàn)是結(jié)構(gòu)抗震分析的主要方法之一,而結(jié)構(gòu)抗震實(shí)驗(yàn)需要借助地震模擬振動(dòng)臺(tái)。在有關(guān)地震模擬振動(dòng)臺(tái)的問(wèn)題中,其基礎(chǔ)的動(dòng)力計(jì)算是關(guān)鍵之一。目前,地震模擬振動(dòng)臺(tái)基礎(chǔ)的動(dòng)力反應(yīng)分析沒(méi)有規(guī)定的方法,主要參考一些基于動(dòng)力機(jī)器基礎(chǔ)計(jì)算的經(jīng)驗(yàn)方法。蘇州科技學(xué)院正擬建一座三向六自由度地震模擬振動(dòng)臺(tái),臺(tái)面尺寸為6m×8m,本文針對(duì)這一實(shí)際工程,對(duì)振動(dòng)臺(tái)基礎(chǔ)的動(dòng)力反應(yīng)計(jì)算方法做了一系列的分析比較。本文在系統(tǒng)總結(jié)國(guó)內(nèi)外動(dòng)力基礎(chǔ)分析方法的基礎(chǔ)上,主要做了如下工作：1.參照動(dòng)力機(jī)器基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)方法,計(jì)算了上述6×8m地震模擬振動(dòng)臺(tái)基礎(chǔ)的幾何參數(shù),并據(jù)此提出了基礎(chǔ)的初步設(shè)計(jì)方案。2.采用《動(dòng)力機(jī)器基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》、拉普拉斯變換法和動(dòng)力阻抗法這三種常見的頻域分析方法,對(duì)該地震模擬振動(dòng)臺(tái)基礎(chǔ)分別進(jìn)行了動(dòng)力響應(yīng)計(jì)算,對(duì)比發(fā)現(xiàn)：由于計(jì)算過(guò)程中三種方法采用的基本參數(shù)(主要是阻尼和剛度)的求取方法不同,計(jì)算得到的加速度響應(yīng)在低頻區(qū)和共振區(qū)存在一定差異,在高頻區(qū)趨向-致；但是,三種方法的計(jì)算結(jié)果均滿足地震模擬振動(dòng)臺(tái)基礎(chǔ)加速度小于0.1g這一振動(dòng)控制要求。3.在大型有限元軟件ABAQUS基礎(chǔ)上,詳細(xì)介紹了一種計(jì)算振動(dòng)臺(tái)基礎(chǔ)動(dòng)力時(shí)程響應(yīng)的有限元方法,其中包括振動(dòng)臺(tái)基礎(chǔ)的建模、人工邊界的選取、動(dòng)力加載方式等。同時(shí),與上述三種方法的結(jié)果進(jìn)行了比較,結(jié)果表明：若以最大加速度反應(yīng)作為控制目標(biāo),相對(duì)于有限元結(jié)果,規(guī)范方法較保守,動(dòng)力阻抗法略顯不安全,拉普拉斯變換法較吻合。4.采用有限元法對(duì)地基剪切模量的靈敏度進(jìn)行了分析,結(jié)果表明：地基剪切模量與振動(dòng)臺(tái)基礎(chǔ)動(dòng)力響應(yīng)基本成線性關(guān)系。最后,對(duì)全文的研究?jī)?nèi)容進(jìn)行了總結(jié),并討論了今后進(jìn)一步的研究工作。
[Abstract]:Structural shaking table experiment is one of the main methods for seismic analysis of structures. The dynamic calculation of the foundation is one of the key problems in the seismic simulation shaking table. At present, there are no prescribed methods for dynamic response analysis of shaking table foundation in earthquake simulation, and some empirical methods based on dynamic machine foundation calculation are mainly referred to. The Suzhou Institute of Science and Technology is planning to build a seismic simulation shaking table with three directions and six degrees of freedom, the size of which is 6 m 脳 8 m. In view of this practical project, a series of analysis and comparison of the dynamic response calculation method of the vibration table foundation are made in this paper. On the basis of systematically summarizing the analysis methods of dynamic foundation at home and abroad, this paper mainly does the following work: 1. With reference to the design method of the dynamic machine foundation, the geometric parameters of the foundation of the 6 脳 8m earthquake simulation shaking table are calculated, and the preliminary design scheme of the foundation is put forward. In this paper, the dynamic response of the foundation of the earthquake simulation shaking table is calculated by using three common frequency-domain analysis methods, the Code for Design of dynamic Machine Foundation, the Laplace transform method and the dynamic Impedance method. It is found that the calculated acceleration response is different in the low frequency region and the resonance region because of the difference of the basic parameters (mainly damping and stiffness) in the calculation process, and the acceleration response is trend-induced in the high frequency region. However, the calculated results of the three methods can meet the vibration control requirement of the vibration control of the shaking table foundation acceleration less than 0.1 g. Based on the large-scale finite element software ABAQUS, a finite element method for calculating the dynamic time-history response of shaking table foundation is introduced in detail, including the modeling of shaking table foundation, the selection of artificial boundary, the dynamic loading mode and so on. At the same time, compared with the results of the above three methods, the results show that if the maximum acceleration response is taken as the control target, the code method is more conservative than the finite element method, and the dynamic impedance method is slightly unsafe. The Laplace transformation method is in good agreement with .4. The sensitivity of the foundation shear modulus is analyzed by the finite element method. The results show that there is a linear relationship between the foundation shear modulus and the dynamic response of the shaking table foundation. Finally, the research content of this paper is summarized, and further research work is discussed in the future.
【學(xué)位授予單位】：蘇州科技學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TU435

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本文編號(hào)：2246960