[实用新型]一种双向自由振动试验装置

说明书

本实用新型涉及一种双向自由振动试验装置，属边坡工程抗震技术领域。其由水平向振动系统、竖向振动系统、试验模型箱和数据采集系统组成。为减小振动过程中摩擦阻尼损耗的能量，同时控制振动的方向，振动系统采用滑块‑滑道运动副装置。振动系统的动力源由高强度弹簧的弹性势能提供，通过液压缸给弹簧施加初始位移储备弹性势能，然后瞬间释放被压缩的弹簧，由弹簧弹性势能提供的能量进行振动模拟。本实用新型可实现单独水平向、单独竖向自由振动、水平向‑竖向双向耦合自由振动，进而模拟边坡在水平、竖向惯性力作用下的破坏及动力响应规律，通过台面位移衰减曲线，可以研究试验模型在振动荷载作用下的耗能机制，实现边坡动力失稳机理的试验研究。

技术领域

本实用新型属边坡工程抗震技术领域，具体涉及一种双向自由振动试验装置。

背景技术

地震模拟振动台是抗震研究领域中的重要试验设备之一。我国多山地、多地震的地理地质条件不可避免地带来了大量和地震作用有关的边坡问题。为研究地震作用下边坡动力的特性、动力响应规律和动力失稳机制，需要进行振动台模型试验。目前主流的地震模拟振动台多采用电液伺服驱动模式，可用于边坡动力响应的试验研究。对于边坡在地震作用下的耗能机制等复杂机理性问题，电液伺服振动台的输入能量不易精确获取，只能将问题更加复杂化，因此有必要研制适用于边坡耗能机制研究的自由振动试验装置。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种双向自由振动试验装置。

为解决上述问题，本实用新型所采取的技术方案是：

一种双向自由振动装置，其关键技术在于：其包括数据采集系统、底座和滑动设置在所述底座上的振动系统框架，所述底座和所述振动系统框架之间设置有水平向振动系统，所述振动系统框架上设置有能够垂直滑动的试验模型箱，试验模型箱用于放置试验模型，所述试验模型箱和所述振动系统框架的框架底板之间设置有竖向振动系统；

所述水平向振动系统包括设置在所述底座和振动系统框架之间的水平弹簧以及水平拉伸液压缸，所述水平拉伸液压缸一端与所述底座铰连、另一端与所述振动系统框架的框架底板之间通过销轴连接，所述底座和振动系统框架之间设置有能够使其二者固定并瞬间解除连接的水平释放装置；

所述竖向振动系统包括设置在所述试验模型箱和振动系统框架之间的竖向弹簧以及竖向拉伸液压缸，所述竖向拉伸液压缸一端与所述框架底板铰连、另一端与所述试验模型箱之间通过销轴连接，所述框架底板和试验模型箱之间设置有能够使其二者固定并瞬间解除连接的竖向释放装置。

作为本实用新型的进一步改进，所述水平释放装置和竖向释放装置结构相同，其包括固定设置在一侧的能够调节长度的连接挂钩和能够调节长度的吸杆，还包括通过耳板铰连设置在另一侧的释放杠杆，所述释放杠杆一端设置有与所述连接挂钩相适配的挂钩，另一端设置有与所述吸杆相适配的电磁铁，所述电磁铁得电时与所述吸杆吸附连接，此时释放杠杆上的挂钩与所述连接挂钩勾连；所述电磁铁失电时与所述吸杆脱离，释放杠杆摆动使释放杠杆上的挂钩与所述连接挂钩脱离解除连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述振动系统框架上设置有多个竖向滑动导杆，所述试验模型箱上设置有多个与所述竖向滑动导杆相适配的竖向滑块，试验模型箱通过所述竖向滑块设置在所述竖向滑动导杆上。

作为本实用新型的进一步改进，所述试验模型箱包括框架和设置在其底部的底板，所述框架的两个侧立面设置有有机玻璃板。

作为本实用新型的进一步改进，所述底座上设置有水平滑道，所述振动系统框架的框架底板上设置有与所述水平滑道相适配的水平滑块，振动系统框架通过所述水平滑块滑动设置在所述底座的滑道上。

作为本实用新型的进一步改进，所述底座上设置有反力座，所述水平弹簧设置在所述框架底板和所述反力座之间。