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相似模拟模型箱 地震台技术参数
相似模拟模型箱 地震台技术参数
地震台主要用于模拟地震动，评估结构或土体在地震作用下的响应。常见参数包括台面尺寸、自由度、最大加速度、频率范围、波形输入能力、控制系统、数据采集等。
模型箱系统，土体模型箱的尺寸、材料、渗流模拟等。地震台可和模型箱结合使用，所以在技术参数中需要体现两者的兼容性。例如，地震台的台面可能需要承载模型箱的重量，并且能够模拟多维振动。
地震台的具体应用场景：比如研究桩基、隧道、挡土墙等在地震中的行为。因此，地震台需要支持多自由度振动，能够输入实际地震波，并且有高精度的控制与数据采集系统。
包括地震台的自由度（如单轴、双轴、三轴或六自由度），最大位移、速度和加速度，频率范围，台面尺寸和承载能力，控制系统的精确度，以及与其他设备（如模型箱、数据采集系统）的集成能力。此外，安全标准和环境要求也是重要的部分，比如电源需求、地面承载能力、隔振措施等。
地震台的基本性能参数、控制系统、数据采集、安全标准、安装要求，以及与模型箱的结合使用。同时，提供典型应用场景，帮助用户理解设备的具体用途。
本系统用于模拟地震动对土-结构相互作用模型（如建筑基础、边坡、隧道、地下管线等）的动力响应，通过高精度振动台与定制化模型箱结合，复现真实地震波、人工波及随机振动激励，支持抗震性能评估与灾害机理研究。
| 参数项 | 技术指标 |
|---|---|
| 台面尺寸 | 3m×3m（标准），可扩展至6m×4m（超大模型） |
| 自由度 | 三向六自由度（X/Y/Z平移，绕轴旋转） |
| 最大性能指标 | - 最大位移：±150 mm（X/Y向），±100 mm（Z向） - 最大速度：1.2 m/s（X/Y向），0.8 m/s（Z向） - 最大加速度：±2.0g（空载），±1.5g（满载） |
| 频率范围 | 0.1 Hz ~ 50 Hz（-3dB带宽） |
| 波形输入 | - 支持天然地震波（如El-Centro、Kobe波）、人工合成波、白噪声、正弦扫频 - 多台同步控制（相位差≤0.5°） |
| 负载能力 | 最大载重：5吨（含模型箱及土体） |
| 参数项 | 技术指标 |
|---|---|
| 箱体结构 | - 刚性钢框架+透明亚克力侧板（厚度≥15mm） - 可拆卸分层设计，支持侧向边界柔性调节（气囊/滑轨） |
| 有效空间 | 内部净空：2.5m（长）×1.8m（宽）×1.5m（高） |
| 边界模拟 | - 侧向层状剪切边界（降低反射波干扰） - 底部刚性固定（与振动台锚固） |
| 土体制备 | 自动压实与分层填筑系统，密度控制精度±2% |
| 参数项 | 技术指标 |
|---|---|
| 驱动方式 | 电液伺服作动器（X/Y/Z三向独立控制） |
| 控制精度 | - 加速度控制误差：±3% FS（满载） - 位移跟踪精度：±0.1 mm |
| 软件平台 | - 实时振动波形编辑与反馈控制 - 集成FEMA 461、IEEE 344等地震模拟标准库 |
| 安全保护 | 过载急停（≥110%设定值）、位移超限保护、油温监测 |
| 参数项 | 技术指标 |
|---|---|
| 采集通道 | 64通道同步采集（可扩展至128通道） |
| 传感器兼容性 | 加速度计（量程±5g）、土压计、位移计（LVDT）、应变片、孔隙水压传感器 |
| 采样频率 | 动态模式：最高10 kHz；静态模式：1-100 Hz |
| 分析功能 | - 实时显示频谱分析、时程曲线对比 - 自动生成傅里叶变换与阻尼比报告 |
离心机耦合系统：与土工离心机联用（100g~200g加速度），模拟高重力场下地震响应。
地下水渗流模块：集成循环水压控制系统，模拟地震液化与渗流-动力耦合效应。
非接触测量：3D激光扫描仪或DIC（数字图像相关）系统，捕捉土体全场变形（精度≤0.01mm）。
抗震认证：符合ISO 5344《振动台测试系统性能标准》及ASTM D7380土-结构试验规范。
防护设计：防飞溅护罩、紧急制动按钮、液压系统防爆阀。
环境隔离：独立隔振地基（固有频率≤2Hz），避免外部振动干扰。
| 参数项 | 技术指标 |
|---|---|
| 占地面积 | 主系统≥8m×6m（含操作空间） |
| 电源需求 | 380V三相交流，50Hz，峰值功率≥75 kW |
| 地面承重 | ≥10 t/m²，水平度误差≤1 mm/m |
| 环境温湿度 | 15~30℃，湿度≤60% RH（避免传感器结露） |
土-桩-结构地震响应：模拟液化土层中桩基的摇摆与沉降
边坡动力稳定性：地震波作用下滑坡启动机制与锚固效果
地下管道抗震：断层错动引起的地下管线变形与破坏模式
隔震结构验证：基础隔震支座在地震中的耗能性能测试
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