[实用新型]水平双向地震模拟振动台支承运行机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种水平双向地震模拟振动台的支承运行机构。

背景技术

目前，公知的水平双向地震模拟振动台支承及运行机构采用双头铰接连杆方式或平面静压导轨方式。这两种支承方式具有摩擦力较小、结构简单易行的优点。(《地震模拟振动台的设计与应用技术》黄浩华著地震出版社)但在振动台水平运行过程中需克服倾覆力矩，使振动台的水平位移能力受到限制。而且由于振动台支承点较少，竖向支承能力有限并且受力不均匀，使得竖向荷载的量值，即试验模型的最大重量受到了制约。

发明内容

为了克服现有振动台支承及运行机构对模型试件的重量和振动台水平位移的限制，本实用新型提供了水平双向地震模拟振动台支承运行机构。该支承运行机构不仅能为振动台面和大吨位的模型试件提供安全有效的竖向支承，而且振动台台面可以在水平面任意方向自由滑动，振动台水平位移能力不再受倾覆力矩的制约。同时，本实用新型提供的水平双向地震模拟振动台支承运行机构易于升级，实现承载和位移能力的进一步拓展。

要声明：本实用新型以下所涉及的有关的部件尺寸数值，均为与台面主板为4m×4m的井形钢轨梁加劲的水平双向地震模拟振动台台面相配合时，本实用新型提供的水平双向地震模拟振动台支承运行机构的部件相应的尺寸数值。

如图1、2、3所示，包括运行机构底板25、井形加劲单元20、横纵钢轨梁交叉节点加劲肋23、支承接触单元30、短钢轨加劲肋34、运行机构固定地锚41-1、41-2和底板耳板42；

所述的运行机构底板25由钢板构成，优选其厚度为40mm；其两个边缘各焊接不少于3块底板耳板42，厚度与运行机构底板25厚度相同，其中部有孔径与运行机构固定地锚41-1相匹配的孔，用于穿过运行机构固定地锚41-1；

所述的运行机构固定地锚41-1上部为圆柱体下部为长方体，上部的圆柱体直径不小于150mm，优选其直径为150mm，下部的长方体尺寸不小于250mm×250mm×150mm，优选尺寸为250mm×250mm×100mm；运行机构固定地锚41-1的下部固定在槽道43中，运行机构固定地锚41-1的上部嵌套运行机构固定地锚41-2，二者配合使整个支承运行机构固定在槽道43中，槽道43固定在基础44上；

运行机构底板25上表面按井字形分别焊接2根连续纵向钢轨梁21(以下简称纵梁21)和2列分段横向钢轨梁22(以下简称横梁22)构成井形加劲单元20；采用铁路钢轨主要由于其刚度大、抗冲击荷载能力强、取材便利的优点。井形加劲单元20使运行机构底板25的刚度、强度在均匀分布的基础上明显提高；

如图4、5、6所示，在每个井形加劲单元20的纵梁21和横梁22的交叉节点，均分别通过4块强度为Q235级以上的切角、刨平的直角等腰三角形钢板把纵梁21的梁腹和横梁22的梁腹焊接，为纵梁21和横梁22提供侧向支撑，保证二者在地震模拟作用下保持稳定；该横纵钢轨梁交叉节点加劲肋23厚度优选为20mm；

如图1、2、3、7、8所示，为使水平双向地震模拟振动台支承运行机构既能承受地震模拟振动台的竖直方向荷载，又能保证振动台台面近似无摩擦地在水平面内自由滑动，在所述的每根纵梁21上和每列横梁22上各安置3个支承接触单元30，每个支承接触单元30的中心分别在纵梁21上和横梁22上的互相分割的三段的中心点上；该支承接触单元30由钢球盒32和置于钢球盒32内的万向转动钢球33构成；所述的钢球盒32由Q345Mn钢板焊接而成，钢球盒32底的内部平面尺寸应保证振动台水平双向最大位移和振动台承载力要求，为保证最大位移为X＝±300mm，Y＝±300mm的振动台，钢球盒32的优选底的内部平面尺寸不应小于600mm×600mm，钢球盒32的优选底的内部平面尺寸为600mm×600mm；钢球盒32的深度应该略小于内置万向转动钢球33的直径，目的是保证万向转动钢球33可以在钢球盒32内自由转动；优选万向转动钢球33直径为50mm；万向转动钢球33密布于钢球盒32中，钢球间空隙由润滑剂填充；

所述的每个钢球盒32分别与其下部的纵梁21或横梁22焊接，并在钢球盒32的底面与运行机构底板25之间还焊接分别平行于纵梁21或横梁22的并与钢球盒32等长的短钢轨加劲肋34，所述的短钢轨加劲肋34还与运行机构底板25通过间距不大于200mm的高强螺栓35固定连接，优选螺栓间距为100mm，以保证水平自由滑动支承单元30具有足够的强度和刚度；