地震模擬振動(dòng)臺(tái)系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的裝置，主要由振動(dòng)臺(tái)臺(tái)面、液壓驅(qū)動(dòng)和動(dòng)力系統(tǒng)、測(cè)試和分析系統(tǒng)、控制系統(tǒng)組成。

　　圖：地震模擬振動(dòng)臺(tái)系統(tǒng)的工作原理示意圖

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

　　工作原理圖

　　振動(dòng)臺(tái)臺(tái)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(yàn)的需求來(lái)確定。為了使振動(dòng)臺(tái)很好的模擬地震底面運(yùn)動(dòng)，通常需要安裝多個(gè)作動(dòng)器來(lái)協(xié)調(diào)推動(dòng)振動(dòng)臺(tái)運(yùn)動(dòng)。

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

　　模擬控制是將地震地面運(yùn)動(dòng)的位移反饋到作動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)中，地震記錄的數(shù)據(jù)主要是地震的加速度，此時(shí)，我們可以對(duì)加速度分別進(jìn)行一次積分和兩次積分來(lái)得到速度和位移，然后將它們輸入到計(jì)算機(jī)，轉(zhuǎn)化為按地震地面運(yùn)動(dòng)的形式驅(qū)動(dòng)振動(dòng)臺(tái)運(yùn)動(dòng)的控制信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)地震地面運(yùn)動(dòng)的模擬。

　　帶說(shuō)一句，作為我國(guó)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(dòng)臺(tái)并投入使用。此模擬振動(dòng)臺(tái)可用來(lái)探討各類結(jié)構(gòu)地震破壞過(guò)程、檢驗(yàn)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(jì)、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(píng)價(jià)方法。

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