[分享]地震试验设备介绍

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1，三轴向地震模拟震动台（Tri-Axial Seismic Simulator）

本中心地震模拟振动台共拥有六个自由度，以模拟三轴向之震，目前发生在世上之主要地震均能在本中心模拟重现。

地震模拟振动台之台面尺寸为5公尺乘5公尺，质量为27公吨，而试体之最大质量则为50公吨。动台为一策形结构体，充份利用有限之质量来提高其弯矩及扭转劲度。

振动台系由油压致动器来驱动，每一轴向四支四支致动器，三轴向共十二支致动器。振动台与其上试体等之重力系由四支垂直静力支承来承受，垂直静力支承系以压缩空气提供承载力，每支承载力为21公吨， 4支共可承载84公吨，调整气缸内之空气压力来抵消总运动质量之重力，如此垂直致动器则儓需提供动态力量即可驱动振动台。

油压泵提供油压动力以动致动器，两部电动油压泵及三部柴油油压泵共可提供流量 1,325 gpm，而液压油之工作压力为 210kg/cm2。油压泵儓提供系统所需之平均流量，而尖峰流量所需之差额则由蓄压器提供。

致动器驱动振动台时所需之反力系由反力质块来提供，反力质块之尺寸为16公尺（长）×6公尺（宽）×7.6公尺（深），质量约于4,000公吨。

为了要进一步改善工作环境与实验环境之质量，以隔振系统将反力质块与固定础分隔开，此时反力质块即成为浮动基础，隔震系统系由96组空气弹簧及80组阻尼器所组成。

2，反力墙及强力地板试验系统（Reaction Wall & Strong Floor Test System）
反力墙( reaction wall )及强力地板( strong floor )实验系统为本中心非常重要的一组大型结构试验设备，除可提供一般传统的大型结构静态试验 ( quasi-static tests )或反复载重试验( cyclic loading tests )外，更可以完成一般结构物之大比例尺，甚或是足尺的大型拟动试验( pseudo-dynamic tests )。其中利用反力强与强力地板进行拟动试验可以克服振动台试验中所会遇到的困难，例如过大质量的试体可能与振动台产生互制效应，或者是原型结构与和缩尺后的模型结构彼此之间所存在之动态仿真与材料仿真上的困难。对于一般的结构试验而言，反力墙可以用来固定油压千斤顶，并在油压千斤顶施力时提供反力作用；而强力地板则用来固定试体，以防止试体的移动或转动。除此之外，在进行结构试验时，更希望反力墙与及强力地板不会产生任何的变形或位移。为达到此一目的，反力墙及强力地板就必须建造成具有非常强大的劲度与强度。

本中心之反力墙采用箱型设计( cell type )，外型为L型，高度分别为15公尺、12公尺、9公尺及6公尺之阶梯式安排，而与其相对应之宽度分别为15.5公尺、15.5公尺、12公尺及12公尺。至于墙的断面组合系采厚度皆为1.2公尺之前后翼版，此两平行翼版之内缘彼此相距2.6公尺，并每隔3公尺增加一道厚度为0.4公尺的加劲钢筋混拟土板而形成一5公尺厚的箱型组合断面。强力地板则系一块长60公尺 x 宽29公尺 x厚1.2公尺之钢筋混拟土板，其所使用之混拟土抗压强度为350 kg/cm2。反力墙与强力地板间尚采用为数众多之后拉法预力钢棒来增加彼此间之固定关系。此实验系统的油压为210 kg/cm2，所可提供的最大供油量为1,325gpm，并配有18支静态油压千斤顶和6支高性能的动态油压千斤顶。

3，结构强迫振动实验系统（结构强迫振动试验系统）Forced Vibration Testing System

1.实验简介

地震工程研究人员为了解实际建物或土木构造物之耐震能力，常需进行结构现地动力实验，以了解该等结构之实测动力参数，作为修正理论分析模式或预估地震反应之依据。虽然结构现地动力实验方法有许多种，而强迫振动实验则为最直接而准确的方法之一。因此，其在结构动力实验之应用已有数十年之历史。此一方法系以振动产生器对待测结构体施加己知频率之简谐外力，待结构体达稳态振动后，记录该结构体摆动之振幅与相位差。如此逐一改变振动频率，从低频至高频，且记录结构体在不同频率下之稳态反应，即可得到结构体之频率反应曲线，藉此了解结构体之动力特性。所记录之历时数据经处理分析，应可获得结构体之振态特性，如自然频率、阻尼比与振形等。

2．实验系统

国家地震工程研究中心现有之结构强迫振迫实验系统架构可藉由图一表示，其主要设备可分为三部 份:

(一)简谐力之产生设备：此部份包括振动产生器及驱动与控制系统。

(二)结构反应之量测设备：此部份包括感应计、滤波器及放大器。

(三)数据集录与分析设备。图中右侧部份从「振动产生器」以下至「个人计算机」间之方块图即为简谐力产生设备；而左侧自「感应计」至「放大器」间之方块图则为结构反应量测设备；最后，从「A/D转换器」至「数据储存与分析」则为数据集录与分析设备。必须说明者为图中之「脉冲器」，其主要用途系在振动产生器达简谐力之最大出力时送出一脉冲讯号，目的有二：(一)与感应计所测得之结构历时反应比较，以求得结构反应之相位角；(二)当作振动产生器实际转速之回授讯号，以利用计算机自动控制振动产生器的转速。 在本中心现有之结构强迫振动实验系统中，简谐力产生设备系采用美国ANCO公司所生产之旋转偏心质块式振动产生器。共有二种型号分别为MK-I2.8-460O及MK-12-460前者适用于自然振频较低之结构，而后者适用于振频较高之结构(有关规格参见表一)。此种振动产生器系利用伺服马达驱动对称的两个旋转偏心质块，因旋转惯性原理能产生一单向之简谐外力以作用于待测结构体上，图二为MK-12.8-4600 型振动产生器之外观图，图三为MK-12-460型振动产生器之外观图，图四则为MK-I2.8-4600其内部所具有之一对扇形旋转偏心质块，图五则为MK-12-460之扇形旋转偏心质块。

3．适用之研究题目

　●现有土木建物之耐震影响评估
　●桥梁结构之地震反应影响评估
　●拱坝结构之动力参数辨别研究
　●结构与土壤互制效应研究
　●桩基础之动力参数辨别研究

4，微动量测系统Ambient Vibration Measurement System

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一、前言

相对于强迫振动试验和自由振动试验，微动量测试验由于其机动性及量测设置之简易性，常被应用于结构系统和大地工程之现地动态量测。以识别结构系统之动态特性和大地之显著周期、放大效应及土层分布。 系统微动反应主要是由地球勯动、风力、潮汐和系统附近人类文明活动如交通运输及机械操作等所引起之微小振动。通常于地表面之加速度大小为10-6～10-4g。因此微动量测系统，必须是灵敏度极高之量测系统。
　

二、系统组件及其功能

如同一般量测系统，微动量测系统亦由微动感应器、信号放大器及集录系统(含计算机)所组成。目前，本中心所拥有微动量测系统，为具有8频道之SPC-35F(如图一所示 )。此套系统最大特点在于8频道之放大器和集录系统组合在一起，置于一手提箱内。因此，极为轻便(规格如表一所示)。 配合此微动量测系统之感应器为力平衡速度型感应器VSE-I5D(如图二所示)，其亦可量测加速度。详细之功能规格如表二与图三所示。另外，图四为驳接之50公尺长测试电缆线。

　

三、相关研究

　●桥梁动态特性量测

　●水坝动态特性量测

　●建筑物动态特性量测

　●基桩动态特性量测

　●地盘显著周期量测

　●土层放大效应量测


三轴向地震模拟震动台（Tri-Axial Seismic Simulator）

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反力墙及强力地板试验系统（Reaction Wall & Strong Floor Test System）

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结构强迫振动实验系统（结构强迫振动试验系统）Forced Vibration Testing System

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微动量测系统Ambient Vibration Measurement System

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好像是台湾地震工程研究中心的介绍

kkxtest

地震试验设备介绍
没有联系方式，我提供一个地震试验室的联系方式，010-67807612。

szdlliuzm

台湾还是用公尺、公吨这样的单位。
这样的液压振动台国内很多单位都有的。

szdlliuzm

试件重量4000公吨，应该是4000公斤吧。