[发明专利]一种可变刚度、质量与阻尼的振动台试验加速度放大装置

说明书

本发明提供了一种可变刚度、质量与阻尼的振动台试验加速度放大装置，包括与振动台连接的放大器基座，放大器基座向上连接多根高度可调的竖向支撑钢架，竖向支撑钢架之间连接多层质量块分布层，质量块分布层上设置质量块，每层质量块分布层上斜向连接多根变刚度阻尼杆，变刚度阻尼杆的两端分别与相邻的两根竖向支撑钢架连接；本发明通过调节放大器的刚度、质量和阻尼比，可以突破振动台输出峰值加速度的上限，实现更大峰值的加速度输出。

技术领域

本发明涉及振动试验台加速度放大器技术领域，具体涉及一种可变刚度、质量与阻尼的振动台试验加速度放大装置。

背景技术

振动台试验是研究各类工程动力学的重要手段，然而，由于场地或结构的放大效应，往往需要施加较大峰值加速度，例如，在峰值加速度0.4g地震作用下，风机顶部机舱可能承受5倍的地震放大效应，如果仅对机舱局部进行抗震试验，则需要的输入峰值加速度2g地震作用。事实上，极短工况下，一些高程建筑顶部、高陡边坡上部等遭受的水平加速度峰值可达3g以上，然而当前的振动台试验输出上限一般都在1.5g以内，无法满足试验要求。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种可变刚度、质量与阻尼的振动台试验加速度放大装置，本发明通过调节放大器的刚度、质量和阻尼比，可以突破振动台输出峰值加速度的上限，实现更大峰值的加速度输出。

为此，本发明采用以下技术方案：

一种可变刚度、质量与阻尼的振动台试验加速度放大装置，其特征在于：包括与振动台连接的放大器基座，放大器基座向上连接多根高度可调的竖向支撑钢架，竖向支撑钢架之间连接多层质量块分布层，质量块分布层上设置质量块，每层质量块分布层上斜向连接多根变刚度阻尼杆，变刚度阻尼杆的中部可拆卸连接替换段，替换段为阻尼器或截面积不同的刚性杆，变刚度阻尼杆的两端分别与相邻的两根竖向支撑钢架连接。

进一步的：所述振动台通过多根单向螺栓与放大器基座相连接。

进一步的：所述放大器的顶面连接模型箱，放大器顶面和模型箱底面上对应设置多个螺栓孔，螺栓孔上穿设双头螺栓，放大器顶面通过双头螺栓与模型箱的底面相连接。

进一步的：所述竖向支撑钢架通过铰接或者刚接的形式与放大器基座和放大器顶面相连接。

进一步的：所述竖向支撑钢架高度为0.5～1.5m。

进一步的：所述变刚度阻尼杆的中部可拆卸连接替换段，替换段为阻尼器或截面积不同的刚性杆。

进一步的：所述质量块分布层上均匀并接近对称放置多个质量块。

进一步的：所述多根竖向支撑钢架在放大器基座上呈矩形并等间距排布。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明放大系数在振动台输出峰值加速度0.2g以下可以设定在10倍以内，在振动台输出峰值加速度超过0.6g后为保证安全可适当降低。本发明可通过质量块的布置、加装阻尼器的变刚度阻尼杆的数量和位置的布置以及加装不同截面积刚性杆的变刚度阻尼杆的数量和位置的布置，调节放大器的刚度、质量和阻尼比，基于结构动力放大效应，本发明可突破振动台输出峰值加速度的上限，实现更大峰值的加速度输出，满足各种地震工况下输入峰值加速度的要求。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的局部放大图；

图3是变刚度阻尼杆的结构示意图；

图4是变刚度阻尼杆与阻尼器的装配示意图；

图5是放大装置在振动台台面位置投影。