地震模擬振動臺系統(tǒng)是一個復(fù)雜的裝置，主要由振動臺臺面、液壓驅(qū)動和動力系統(tǒng)、測試和分析系統(tǒng)、控制系統(tǒng)組成。

　　圖：地震模擬振動臺系統(tǒng)的工作原理示意圖

　　振動臺臺面的無限制的運(yùn)動形式是六自由度的運(yùn)動形式，即平動的三個自由度運(yùn)動形式：沿x向的橫向運(yùn)動(x向)、沿y向的縱向運(yùn)動(y向)和沿z向的垂直運(yùn)動(z向);和旋轉(zhuǎn)的三個自由度運(yùn)動形式：繞x軸的轉(zhuǎn)動(Roll)、繞y軸的轉(zhuǎn)動(Pitch)以及繞z軸的轉(zhuǎn)動(Yaw)。一般是由不同的作動器(水平作動器和垂直作動器)來控制其運(yùn)動的六自由度振動，如下圖所示。

　　工作原理圖

　　振動臺臺面具有一定的厚度和剛度，截面形式可以是圓形和矩形，截面尺寸根據(jù)試驗的需求來確定。為了使振動臺很好的模擬地震底面運(yùn)動，通常需要安裝多個作動器來協(xié)調(diào)推動振動臺運(yùn)動。

　　推力是由振動臺和試件的質(zhì)量之和與振動加速度共同決定的。地震模擬振動臺主要采用模擬控制反和數(shù)字計算機(jī)控制。

　　模擬控制是將地震地面運(yùn)動的位移反饋到作動器的驅(qū)動中，地震記錄的數(shù)據(jù)主要是地震的加速度，此時，我們可以對加速度分別進(jìn)行一次積分和兩次積分來得到速度和位移，然后將它們輸入到計算機(jī)，轉(zhuǎn)化為按地震地面運(yùn)動的形式驅(qū)動振動臺運(yùn)動的控制信號，從而實現(xiàn)地震地面運(yùn)動的模擬。

　　帶說一句，作為我國僅有的以防災(zāi)減災(zāi)高等教育為主的本科院校，防災(zāi)科技學(xué)院于2013年建成地震模擬振動臺并投入使用。此模擬振動臺可用來探討各類結(jié)構(gòu)地震破壞過程、檢驗新的抗震結(jié)構(gòu)或抗震裝置的有效性、發(fā)展更有效地結(jié)構(gòu)分析方法等。

　　可以培養(yǎng)在校學(xué)生的地震直觀感知，模型結(jié)構(gòu)設(shè)計、建造等綜合能力。使學(xué)生更好地掌握結(jié)構(gòu)地震破壞機(jī)理、結(jié)構(gòu)正確抗震方法以及抗震新裝置的效能評價方法。

　　本文由高精度雙向地震模擬振動臺廠家收集整理自北京地震局，僅供學(xué)習(xí)和參考!