[发明专利]一种水下振动台地形模拟假底和分区结构

说明书

一种水下振动台地形模拟假底和分区结构，涉及土木、水利等的水下振动台试验技术领域，采用活动假底、工作桥与液压控制系统，可实现全场假底的全面覆盖与假底支座的快速升降，保证了地形的快速、精确、高效模拟，并实现了假底的重复利用，较大地缩短了振动台的试验周期。采用挡板、支撑并配合具有网状的假底骨架，既可保证假底的承载能力，又实现了挡板支撑(包括竖向与斜向)可穿过网状结构固定于基础之上，实现了地形的快速模拟与试验区域的划分，并实现了划分区域的灵活可变，保证地形真实模拟的前提下提高振动台利用率，具有突出的有益效果。上述效果极大提升了水下振动台(台阵)的使用效率具有良好的运用前景。

技术领域

本发明涉及土木、水利等的水下振动台试验技术领域，是一种可实现水下振动台地形模拟与分区结构。

背景技术

地震工程中复杂岩土介质与水动力环境会显著影响结构的响应规律与破坏过程，因此如何真实有效模拟地震-水动力耦合激励是地震工程模拟研究的前提。目前，振动台作为地震工程的最有效模拟装置正在快速发展，载重量不断增大，台阵数量不断增多，振动台本身逐渐由无水环境向有水环境转变，而水环境设备功能也在不断丰富与完善。

不过，目前就水下振动台(台阵)的建设现状及使用功能方面仍然存在诸多问题。首先，真实环境中水底(海底)地形十分复杂，造成流场环境复杂，作用于结构上的水动力条件复杂，简单的进行均匀流场或波浪场的模拟并不能真实表明环境中的水动力特性，故建设可模拟地形的假底十分必要。目前对于水利、港口及海岸工程模型试验中的假底多采用砌石、砂浆等传统建筑材料，需要耗费较多的时间进行建造，且建设费用较高，拆卸过程较长，不可回收再利用。对于水动力与地震的耦合试验，振动台上的土、结构等试件的制造与安装需要耗费较多成本与时间，若假底环境仍采用传统方法，则试验周期则会极大拉长，振动台的利用效率会有所降低。其次，对于水下振动台台阵，必然存在各振动台分别试验的情况，那么区域有水与干湿交替问题成了水下振动台台阵利用率的最大挑战。目前，国内外已投入使用的振动台台阵均为无水环境，而水下振动台仅为单台，并未有水下台阵的使用先例，故并未有相关的试验方法或装置用于实现水下振动台台阵的分区试验，也并未有相关分区装置配合假底实现分区的水下振动台与地形模拟试验。可见，上述缺陷极大制约了水下振动台(台阵)的使用功能与模拟效果。

为此，有必要提出一种适用于水下振动台(台阵)的地形模拟装置与试验分区结构，保证地形的模拟与试验的分区。

发明内容

本申请旨在提出一种适用于水下振动台(台阵)的地形模拟装置与试验分区结构，该装置既可快速精确模拟复杂的水下地形模拟，又可实现不同区域的有水与无水环境的试验分区，保证了模拟效果与振动台(台阵)利用率。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种水下振动台地形模拟假底和分区结构，包括活动假底、工作桥、液压控制器，活动假底底部为混凝土基础，四周为试验水池侧壁，所述的活动假底由多个假底模块共同组成，活动假底底部设有实现活动假底上下移动的油压升降假底支座；所述的工作桥设置在活动假底上方，工作桥两侧架设于试验水池侧壁之上；工作桥上部设置可移动液压控制器，液压控制器与所述的油压升降假底支座的对应油管连接。

进一步的，所述的油压升降假底支座包括连接铰、假底支撑杆、液压缸、油管，假底支撑杆设置在活动假底下方，通过连接铰与每块假底拐角连接，假底支撑杆的数量与活动假底模块数量匹配。

进一步的，每块活动假底形状相同，之间通过橡胶材料相互连接，假底模块由三层结构组成，分别为上层假底骨架、中间防水层、下层假底骨架，上层骨架层与下层假底骨架为网格结构，采用不锈钢或合金材料，中间防水层为不透水土工布。