振动台调研分析.docx
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振动台调研分析
振动台调研汇总
序
列
所属单位
台面尺寸（m）
自由度
最大试件
质量（T）
最大位移（mm）
最大速度
X向（mm/s）
最大加速度（g）
最大工作频率
（HZ）
倾覆力矩
（t*m）
X向
Y向
Z向
X向
X向
Y向
Z向
国内
1
同济大学
4×4
6
25
±100
±50
±50
1000
1.2
0.8
0.7
50
2
中国建筑
科学研究院
6.1×6.1
6
60
±150
±250
±100
1000
1.5
1.0
0.8
50
180
3
中国水利水电
科学研究院
5×5
6
20
±40
±40
±30
400
1.0
1.0
0.7
120HZ
35
4
北京工业大学
3×3
1
60
±127
600
1.0
50
30
3×3（9台）
1
5
±75
600
1.5
0.8
50
5
中国地震局
工程力学研究所
5×5
6
30
±80
±50
600mm
1.0
0.7
40
75
6
哈尔滨工业大学
3×4
1
12
±125
760
1.5
25
20
7
南京工业大学
3×5
1
15
±120
500
1.0
50
45
8
河海大学
2.0×2.8
6
6
±50
±34
500
1.2
0.8
100
6
9
福州大学
4×4（大）
2
22
±250
1050
1.5
1.2
50
60
2.5×2.5（小）
2
10
±250
1500
1.5
1.2
50
20
10
广州大学
3×3
6
15
1.0
2.0
11
大连理工大学
6
10
±75
±50
500
1.0
0.7
50
12
西安建筑科技大学
4×4
6
13
重庆交通科研设计院桥梁结构动力试验室
3×6
35
±150
±150
±100
800
1.0
1.0
1.0
70
14
河北工程大学
3×3
1
10
±100
1000
1.2
50
30
15
广西大学土木建筑工程学院
3×3
1
10
±1000
500
1.3
16
武汉理工大学
3×3
1
6
100
500
2.0
40
17
台湾地区“工程地震研究中心”
5×5
6
50
±250
±100
±100
1000
1.0
3.0
1.0
50
国外
1
日本防灾科学技术研究所——兵库抗震工程研究中心
20×15
6
1200
±1000
±500
2000
0.9
1.5
50
2
美国UniversityofCalifornia,Berkeley
6.1×6.1
6
45.35
±127
±127
±51
762
1.5
1.5
2.0
20
3
美国UniversityofCalifornia，SanDiego
7.6×12.2
1
400
±750
1800
1.2
33
4
美国StateUniversityofNewYork，Buffalo
7×7
6
50
±150
±150
±75
1250
1.15
1.15
1.15
50
5
美国UniversityofNevada，Reno
4.3×4.5（三座）
2
45.35
±300
±300
1270
2.0
2.0
50
附相关地震模拟振动台信息：
国内
1、同济大学
同济大学地震模拟振动台在朱伯龙教授的领导下于1983年7月建成，原为X、Y两向振动台，90代进行了多次改造，主要改造内容为：
双向振动台升级至三向六自由度；模型重量由15t升级至25t；控制系统和数据采集系统的升级等。
目前，该振动台的主要技术参数如下：
台面尺寸：
4m×4m；
频率范围：
0.1~50Hz；
最大模型重量：
25t;
最大位移：
X向：
±100mm，Y向：
±50mm，Z向：
±50mm；
最大速度：
X向：
1000mm/s；Y向和Z向：
600mm/s；
最大加速度：
X向：
4.0g（空载）；1.2g（负载15t）；
Y向：
2.0g（空载）；0.8g（负载15t）；
Z向：
4.0g（空载）；0.7g（负载15t）；
最大重心高度：
台面以上3000mm；
最大偏心：
距台面中心600mm；
该振动台的核心部件由美国MTS公司生产，部分部件由国内配套，具体为：
控制部分和数据采集部分由MTS生产；钢结构台面由MTS设计，国内红山材料试验机厂通过兰州化工总厂生产；油源部分的核心部件MTS提供，其他油箱、硬管道等部分由红山生产；作动器均采用MTS产品。
整个系统由MTS总承包。
该振动台实验室是土木工程防灾国家重点实验室的一部分，技术负责人为吕西林教授，目前已经完成试验项目数量近500项。
据统计，在世界上已经运行的大型振动台中，该振动台的运行效率名列前茅。
另外，包含当今世界规模最大的四座地震模拟振动台组系统、国内荷载最大的结构抗疲劳实验系统的“同济大学多功能振动实验中心”项目，2009年5月25日下午在同济嘉定校区内奠基开工。
多台振动台联动，已成为国际上地震模拟试验研究的主要方向。
由四台振动台组合而成的振动台组系统具有多种工作模式：
四个振动台都可以在一条70米的地沟内移动，合成一大型线状振动台组；两个振动台可以移到第二个地沟，四个振动台合成大型矩形振动台组；两个振动台组拼成一大型振动台，作为单台振动台使用；各振动台还可独立使用。
这一领先国际的地震模拟振动台组系统，不仅能对大型桥梁工程、生命管线、水坝、隧道等线状结构进行振动试验研究，还能以矩形振动台组形式对高层建筑、超高层建筑、体育场馆等大型建筑结构进行抗震试验研究。
四座振动台总承载能力为200吨，为国内振动台承载能力之最。
2、中国建筑科学研究院
中国建筑科学研究院原有的3×3m单向振动台已经基本废弃，其新建地震模拟振动台位于北京市顺义区的科研基地。
已于2010年完成“上海中心大厦模拟地震振动台试验”。
目前，该振动台的主要技术参数如下：
台面尺寸：
6.1m×6.1m；
频率范围：
0~50Hz；
最大模型重量：
60t;
最大位移：
X向：
±150mm，Y向：
±250mm，Z向：
±100mm；
最大速度：
X向：
1000mm/s；Y向：
1200mm/s；Z向：
800mm/s；
最大加速度：
X向：
1.5g；Y向：
1.0g；Z向：
0.8g；
最大倾覆力矩：
180t*m；
该振动台由美国MTS公司总承包建设，台面由MTS设计后委托首都钢铁公司制造，采用4台油源并列供油，流量2000L/min，设置蓄能器阵。
竖向采用4台MTS作动器，两个水平向分别采用4台作动器。
3、中国水利水电科学研究院
中国水利水电科学研究院1987年从德国Schenck公司（申克）引进了全套振动台，由陈厚群院士主持，考虑水工结构模型的大缩比，该振动台的工作频率上限达到了120Hz，为目前国内工作频率最高的振动台。
目前，该振动台的主要技术参数如下：
台面尺寸：
5m×5m；
频率范围：
0~120Hz；
最大模型重量：
20t;
最大位移：
X向：
±40mm，Y向：
±40mm，Z向：
±30mm；
最大速度：
X向：
400mm/s；Y向：
400mm/s；Z向：
300mm/s；
最大加速度：
X向：
1.0g；Y向：
1.0g；Z向：
0.7g
最大倾覆力矩：
35t*m；
该振动台由德国Schenck公司总承包建设，台面由Schenck设计后委托国内公司制造，X方向设置2台作动器，Y方向设置1台作动器，Z方向设置4台作动器，采用Schenck油源，流量1155L/min。
配置Schenck原装控制器和数据采集系统，由于建设年代较早，目前正准备升级控制系统和数据采集系统。
4、北京工业大学
模拟地震振动台试验系统是在实验室中研究结构地震反应和破坏机理的最直接方法，这种设备还可用于研究结构动力特性、结构和设备抗震性能以及检验结构抗震措施等内容。
为了解决多跨试件，多点输入，多向振动的问题，提出了由激振器、铰接连杆、台面和底座组成的积木式台阵系统，视试验需要，可以由任意个子台组成试验系统，即形成了台阵系统，其特点为：
①由于采用铰接连杆，使导向装置均不受到侧力影响，试件也因侧向可以移动而不会产生不应有的侧向内力；②不要求安装精度，便于使用操作；③可以组成多跨单向、水平与垂直组合及三向振动；④可以进行反向运动、差相位运动，模拟长大建筑物在地震作用下的多点输入振动；⑤与相同面积的单台振动台相比较，投资大为减少。
由实验室自主研发的“10子台模拟地震振动台台阵系统”为国际首套大型仪器设备，可以承担原型结构或构件的动载试验、大比例尺结构模型多点多维模拟地震试验等，它由九个1m×1m振动台和试验室原有的3m×3m振动台组成。
一、9子台主要性能指标如下：
台面尺寸：
1×1m（X），Ф600（Z）；台重：
＜1T（X），＜1T（Z）；
荷重：
5T（X）5T（Z）；位移：
±75mm；
速度：
600mm/s；加速度：
（满荷）1.5g（X），0.8g（Z）；
频率范围：
0.1～50Hz；控制方式：
加速度控制；
工作方式：
X向或Z向切换；波形：
正弦波、随机波、地震波。
二、原有模拟地震振动台主要性能指标如下：
北京工业大学2002年建设了一台单向地震模拟振动台，已经完成了10余项试验工作，正准备升级为水平双向振动台。
该振动台为降低造价，采用国产和进口部件以及自行研制的控制系统组合完成。
该振动台的主要技术参数如下：
台面尺寸：
3m×3m；
频率范围：
0.4~50Hz；
最大模型重量：
60t;
最大位移：
X向：
±127mm；
最大速度：
X向：
600mm/s；
最大加速度：
X向：
1.0g；
最大倾覆力矩：
30t*m；
该振动台由原工程力学研究所黄浩华教授主持建设，台面由黄浩华设计后委托某公司制造，采用1台MTS油源，流量350L/min，没有设置蓄能器。
竖向采用4连杆支撑，水平向分别2连杆定位。
水平向采用MTS作动器激振。
采用MTS的TestStar-II控制器，在其前端加设黄浩华教授研制的加速度控制装置。
5、中国地震局工程力学研究所
中国地震局工程力学研究所1986年采用国产设备自行研制了双向振动台，1997年升级成三向振动台，该振动台已经完成近百项试验任务。
该振动台的主要技术参数如下：
台面尺寸：
5m×5m；
频率范围：
0.5~40Hz；
最大模型重量：
30t；
最大位移：
水平：
±80mm；竖向：
±50mm；
最大速度：
水平：
±600mm/s；竖向：
±300mm/s；
最大加速度：
水平：
±1.0g；竖向：
±0.7g；
最大倾覆力矩：
75t*m；
该振动台由工程力学研究所依靠国内技术力量建设完成，全部机械和液压系统由国内制造，主要依靠天水红山试验机厂。
控制系统由工程力学研究所自行研制。
数据采集系统也集合了国内多家厂家的动态测试设备。
6、哈尔滨工业大学
哈尔滨工业大学地震模拟振动台是1987年建设完成，为单向水平振动台，目前已经完成了100多项试验。
该振动台的主要技术参数如下：
台面尺寸：
3m×4m；
频率范围：
0~25Hz；
最大模型重量：
12t；
最大位移：
水平：
±125mm；
最大速度：
水平：
±760mm/s；
最大加速度：
水平：
±1.5g；
最大倾覆力矩：
20t*m；
该振动台由哈尔滨工业大学采用Schenck公司作动器自行研制完成，其油源共用其Schenck拟动力系统的油源，台面由潘景龙教授设计，台面自重仅3t，由国内厂家生产，台面支撑系统采用国内唯一的交叉十字形钢板弹簧铰，潘景龙教授介绍其具有结构简单，免维护，使用可靠等优点。
控制系统由哈尔滨工业大学实验室自行研制。
数据采集系统也集合了国内多家厂家的动态测试设备。
7、南京工业大学
南京工业大学江苏省重点实验室新建振动台主要技术参数如下：
台面尺寸：
3m×5m
振动方向：
水平单向
最大载重量：
15t
水平最大位移：
±120mm
水平最大速度：
±500mm/s
水平最大加速度：
±1.0g
工作频率：
0.1~50Hz
最大倾覆力矩：
45t*m
8、河海大学
设备名称：
MTS地震模拟振动台
设备型号：
主要技术参数：
台面尺寸：
2.0m×2.8m
频宽：
0.1-100z（可根据需要拓宽至120z）
振动方向：
水平、垂直、左右摆动、仰俯运动
振动波形：
任意确定波、随机波、实测地震波及人工模拟地震波。
承载量：
6t。
加速度：
水平±1.2g;垂直±0.8g（满载时）
速度：
水平±500mm/s、垂直±340mm/s
位移：
水平±50mm、垂直±34mm
倾覆力矩：
6t*m
采集通道：
192+64ch
附件：
丹麦B&K数据采集分析仪
CRAS振动采集分析系统、
RSM-24浮点工程动测仪
RSM-SY5智能声波检测仪
KYOWA多功能数字测量系统
大型裂隙应力场渗流耦合测试系统
大型液压稳压加载系统
GJY-1C工程检测仪
MTS地震分析软件系统
ADINA、SUPERSAP、ANSYS、COSMOS等国际通用结构分析软件系统
功能：
此系统可广泛用于水利水电工程、土木工程、地下结构、核电设备、电力设备等在地震荷载下的结构动力特性及破坏机理的研究分析。
设备状态：
在用
参与项目：
秦山核电站等核级抗震鉴定、试验及动力分析
三峡链子崖危岩体防治静动力试验及计算分析
三峡升船机上闸首结构抗震试验研究
紧水滩拱坝振动台试验与动力分析
冶勒心墙土石坝模型抗震试验研究
景洪水电站升船机塔楼静动力试验及计算
溪洛渡高拱坝应力分析及模型试验研究
南水北调台儿庄泵站抗震研究
观音岩电站厂坝结合处抗震措施研究
随机软弱层面对龙滩碾压混凝土坝抗震性能影响
南京电视塔阻尼减震试验
50万伏超高压氧化锌避雷器抗震性能研究
人防工程抗地震能力校核
城市地铁地基液化及地铁车站结构抗震研究
预应力框架房屋结构抗震试验
预应力大空间支撑式住宅动力试验研究
南京世纪塔动力分析及振动台试验
粉喷桩复合地基机理研究及质量控制
南京长江二桥桩基础超声波测试与动态分析
南京地铁基础检测与动态分析
电工电子设备地震环境适应性研究
9、福州大学
经过一年多的艰苦努力，通过国际招标和最终的的技术谈判和商务谈判，福州大学土木工程学院和英国Servotest公司于2007年3月27日在福州大学签订了“福州大学地震模拟振动台三台阵系统项目”合同。
地震模拟振动台三台阵系统项目为福州大学最大的基础设备项目，总投资超过1800万人民币，由福州大学211工程“土木工程新技术与防灾减灾”国家重点学科建设项目专项投入，分两期进行建设。
其中第一期（2006-2008）建设一大一小两个单向振动台，二期将其升级为一大两小双向振动台台阵。
多台阵地震模拟振动台主要用于房屋、桥梁、地下管线和能源管路、地铁与特种结构、机电设备等等的地震模拟试验，实现多台同步或异步地震输入，开拓地震模拟实验的空间，提高试验水平，更好地为工程实际服务。
4m×4m大振动台的主要技术参数（1#台）：
（1）台面尺寸：
4m×4m
（2）振动方向：
水平双向（X和Y）
（3）最大试件质量：
22ton
（4）台面最大位移：
±250mm
（5）台面满载最大加速度：
X向1.5g；Y向1.2g
（6）单独台面连续正弦波振动速度：
750mm/s
（7）单独台面地震波振动（10秒）的峰值速度：
1050mm/s
（8）1#台+2#台（或3#台）共同连续正弦波振动速度：
500mm/s
（9）1#台+2#台（或3#台）共同地震波振动（10秒）的峰值速度：
720mm/s
（10）最大倾覆力矩:
60t*m
（11）最大偏心力矩11kN*m
（12）最大偏心:
0.5m
（13）工作频率范围:
0.1~50Hz
（14）振动波形:
周期波、随机波、地震波
（15）控制方式:
数控
2.5m×2.5m振动台主要技术参数（2#台和3#台）:
（1）台面尺寸:
2.5m×2.5m
（2）振动方向:
水平双向（X和Y）
（3）最大试件质量:
10ton
（4）台面最大位移:
±250mm
（5）台面满载最大加速度:
X向1.5g；Y向1.2g
（6）单独台面连续正弦波振动速度:
1050mm/s
（7）台面地震波振动（10秒）的峰值速度:
1500mm/s
（8）1#台+2#台+3#台共同连续正弦波振动速度:
500mm/s
（9）1#台+2#台+3#台共同地震波振动（10秒）的峰值速度:
720mm/s
（10）2#台+3#台共同连续正弦波振动速度:
750mm/s
（11）2#台+3#台共同地震波振动（10秒）的峰值速度:
1050mm/s
（12）最大倾覆力矩:
20t*m
（13）最大偏心力矩:
5t*m
（14）最大偏心:
0.5m
（15）工作频率范围:
0.1~50Hz
（16）振动波形:
周期波,随机波,地震波
（17）控制方式:
数控
10、广州大学
广东省地震工程与应用技术重点实验室（广州大学工程抗震研究中心）
振动台：
MTS3m×3m,6自由度
最大试件质量:
15t,
加速度：
水平1g，竖2g
主要负责人及专家：
周福霖院士
11、大连理工大学
振动台的主要性能如下:
振动方向：
水平+竖向+摇摆（6DOF?
）；
水平加速度：
1.0g；竖向加速度：
0.7g；
控制模式数字控制；
振动台最大载重：
10t；
最大水平位移±75mm；最大水平速度±500mm/s；最大水平加速度1.0g；
最大竖向位移±50mm；最大竖向速度±350mm/s；最大竖向加速度0.7g；
工作频率：
0.1-50Hz
主要负责人及专家：
林皋院士
12、西安建筑科技大学
2007年11月利用日元贷款和自筹资金2000多万元购置了美国MTS公司生产的4m×4m
三维六自由度地震模拟振动台试验系统，
13、重庆交通科研设计院桥梁结构动力试验室
重庆交通科研设计院桥梁结构动力试验室的地震模拟试验台阵系统是目前国内外唯一的由一个固定台和一个移动台组成台阵的大型高性能三轴向地震模拟试验台阵系统。
系统的总体技术水平和性能指标处于国际先进水平，台阵组合工作模式及台子轨道移动方式均属世界首创。
采用了目前国际上最先进的数字控制系统和软件。
配套数据采集、振动测试分析系统也是目前国际上最先进的。
该系统的建成，为广泛领域内的振动和抗震试验研究提供了条件，特别是为大跨度结构的抗震试验研究提供了必要的条件，从而使得大跨度结构抗震动力学的一些基本问题的试验研究成为可能。
A、系统组成
系统由一个固定的Ａ台和一个可沿轨道移动的Ｂ台组成。
B、系统工作模式
系统具有三种模式的地震模拟试验能力：
a.两台独立工作模式；
b.两台合成一体工作模式；
c.两台作关联运动的台阵工作模式
C、系统的主要技术指标
地震模拟试验台阵系统主要技术参数
技术参数Ａ台Ｂ台
台面尺寸（m×m）：
3×6；3×6
最大试件重量（Ton）：
35；35
最大抗倾覆力矩（Ton*m）：
70；70
最大回转力矩（Ton*m）35；35
工作频率范围（Hz）0.1～50；0.1～50
X方向可移动距离（m）0.0（固定台）；2.0～20.0（可移动台）
最大位移：
（mm）X：
±150；Y：
±150；Z：
±100
X：
±150；Y：
±150；Z：
±100
最大速度：
（mm/s）X：
±800Y：
±800Z：
±600
X：
±800Y：
±800Z：
±600
最大加速度：
（g）X：
±1.0Y：
±1.0Z：
±1.0
X：
±1.0Y：
±1.0Z：
±1.0
D、典型应用领域
a.地震工程力学的基础研究，如各种材料和结构的抗震基本性能研究、本构关系研究；
b.公路工程结构抗震试验研究，如桥梁、隧道、高边坡等的抗震试验研究；
c.房屋、大坝、海洋采集平台、高烟囱、电视塔等其它土木工程结构的抗震试验研究；
d.核电站结构和设备、大型机电设备、石油化工设备如油罐、管道等结构的抗震试验研究；
e.运输模拟研究，即货物在运输过程中的震动模拟研究。
14、河北工程大学
振动台设备采用从英国SERVOTEST公司引进的伺服液压式振动台。
该振动台主要参数见下列所示。
台面尺寸：
3m×3m
最大载重量：
10t
工作频率：
0.2～50HZ
震动方向：
水平方向单自由度振动
振动波形：
各种地震波、随机、周期波
最大加速度：
满载时最大加速度为1.2g
最大速度：
1000mm/s（地震波速度指标1.0m/s持时20秒；连续速度指标0.5-0.6m/s。
）
最大位移：
±100mm
最大倾覆力拒：
30t*m
最大偏心力矩：
10t*m
15、广西大学土木建筑工程学院
于2009年4月也已配备了振动台，
具体参数为：
台面尺寸3m×3m，
最大负载10t，
6t负载时最大加速度达1.3g，
10t负载时最大加速度有0.9g，
最大速度500mm/s，
最大行程±1000mm，
工作频率范围0.4Hz～40Hz。
伺服阀是美国MOOG的产品，作动器、万向球铰也均是进口产品。
该振动台的基础和台面由著名专家黄浩华教授亲自设计，由北京富力通达公司负责安装、调试。
16、武汉理工大学
北京机械工业自动化研究所生产的，大约花了200多万。
主要性能参数如下：
台面尺寸：
3m×3m
振动方向：
一维单向
台面最大位移：
±100mm
台面最大速度：
±500mm/s
台面最大加速度：
±2.0g（空载），±1.3g（6T）
最大试件质量：
6t
频率范围：
0.4～40HZ
主要负责人：
瞿伟廉教授
17、台湾地区“工程地震研究中心”
该振动台主要参数见下列所示。
台面尺寸：
5m×5m
最大载重量：
50t
工作频率：
0.1～50HZ
震动方向：
三向
最大倾覆力拒：
150t*m
最大X向位移±250mm；最大X向速度±1000mm/s；最大X向加速度1.0g；
最大Y向位移±100mm；最大Y向速度±600mm/s；最大Y向加速度3.0g；
最大Z向位移±100mm；最大Z向速度±500mm/s；最大Z向加速度1.0g；
作动器出力：
X向22t，
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