第一作者李青宁男，硕士，教授，1952年4月生

通信作者程麦理男，博士生，1987年6月生

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地震模拟振动台扩展系统理论分析及试验研究

李青宁，程麦理，尹俊红，闫磊，韩春，周春娟

(西安建筑科技大学土木工程学院，西安710055)

摘要：为利用单振动台进行空间大跨度结构动力试验，提出地震模拟振动台扩展系统概念。根据达朗贝尔原理对系统子台进行动力平衡分析，建立振动台扩展系统理论分析模型，通过考虑振动过程中上部结构对子台的动力影响，合理确定动力方程关键参数，改变系统参量可实现结构多点激励研究。设计并制作振动台扩展系统,试验结果表明，系统子台反应有明显时滞、增幅效应。试验及算例表明，该理论正确，方法可行，对地震模拟振动台试验系统的发展有实际意义。

关键词：振动台；扩展系统；子母台；理论分析；试验研究

收稿日期：2014-06-30修改稿收到日期：2014-10-23

中图分类号:TU311.3;TU317+.1

文献标志码：A

DOI:10.13465/j.cnki.jvs.2015.07.013

Abstract:In order to conduct the spatial large span structural dynamic tests by using a single vibration table，the concept of seismic simulation shaking table extended system was introduced. The dynamic balance analysis on the sub-station of the system was carried out according to the d’Alembert’s principle, and a theoretical analysis model of the shaking table extended system was established. The key parameters of dynamic equations were determined reasonably by considering the dynamic effect of upper structure on sub-station in the process of vibration analysis. The multi-point incentive study was achieved by varying system parameters. The shaking table extended system was designed and produced. The test results show that, the time lag effect and growth effect of the system sub-station response are significant. The test and numerical examples show that the theory is correct and the method is feasible. The results are of practical significance for the improvement of earthquake simulation shaking table test devices and the development of extended systems.

Theoretical and experimental analysis on shaking table extended system for seismic simulation

LIQing-ning,CHENGMai-li,YINJun-hong,YANLei,HANChun,ZHOUChun-juan(School of civil engineering，Xi’an University Of Architecture And Technology，Xi’an 710055,China)

Key words:vibration table; extended system; sub-and-master station; theoretical analysis; experimental study

人类在认识地震活动过程中，付出了惨重代价。为研究结构在地震动作用下，各构件的工作机理和破坏灾变过程，振动台试验显得必不可少。1970年美国加利福尼亚大学伯克利分校建成世界第一台地震模拟振动台[1]，使结构抗震研究进入新纪元。此后我国也在1983年8月自行研制3 m×3 m的振动台，填补我国地震模拟振动台的空白[2]。世界经济的飞速发展，大跨度空间结构建设日益频繁，为保证该类结构有良好的抗震性能，研究地震波空间差异对大跨度结构动力性能的影响，日本在1979年建成4个3 m×2 m水平单向振动台台阵系统[3]，开启世界利用台阵系统研究结构动力性能的历史。……