以上)，由弹簧、液压等机械力方式来驱动机械运动难以控制，因此，在本发明所提供的技术方案中，可采用电磁力来控制所述动作单元2。
[0029]亦即，如图3-4所示，其中，图3显示的是图2的振动台的分解结构示意图；图4显示的是图3的振动台的一个动作单元的剖面结构示意图，参见图3-4可见，动作单元2可包括一个水平台板21，水平台板21的下方设置有一个磁导杆22，驱动单元11为围绕磁导杆22设置的电磁线圈，即在本优选实施例中，动作单元2通过电磁力的作用使得磁导杆22上下运动，支撑架I上设置有供磁导杆22穿过的通孔15，利用通孔15对磁导杆22进行导向，同时利用通孔15周边的支撑架I支撑水平台板21对其进行限位。这样还可以便于所述控制单元70通过预先设定的程序提供不同的电力供应来实现每个所述动作单元2按照一定的频率进行垂直于所述支撑架I的移动，从而更容易在土工离心机运行在高g值环境时，使得相邻的所述动作单元2的移动实现正弦波或其他波形的振动模拟。
[0030]构成台面20的动作单元2可以连续设置，也可以仅仅设置在台面20的特定区域，当然，优选采用连续设置用以提供更灵活的局部运动模拟。在一个具体实施例中，水平台板21呈矩形结构或者正六边形结构，这样便于使多个水平台板21能够拼接成连续连接的完整支撑面，从而可使得台面20对所述模型作动时，土体的变形能够连续，减小误差。当然，采用矩形结构也便于底部设置的导向结构的定位，例如，在另一个优选实施例中，水平台板21的四个角的下方均设置有一个导向杆23，支撑架I上设置有与导向杆23结构相匹配的导向孔13。导向杆23的设置可以便于限制磁导杆22的偏转位移，避免磁导杆22卡死，还可以使得磁导杆22的垂直移动更加精确，便于通过电流大小驱动电磁线圈获得更加准确的运动距离，可保障对所述模型土体施加均勾的作动力。
[0031]在又一个具体实施例中，台面20与所述模型80之间，也即是水平台板21上方可设置柔性的隔离垫(图中未示出)，例如3-5_厚的塑料薄膜，所述隔离垫可覆盖整个支撑架I，这可保障台面20对所述模型80的土体的作动力能够均勾连续的施加，且可避免土体遗撒。
[0032]在所述台面20与所述模型80之间，也即是水平台板21上方设置有柔性的隔离垫的情况下，所述水平台板21也可以是圆形，这样可保障所述动作单元2对所述模型土体施加周向均匀的作动力。
[0033]由于在模拟地震试验的过程中，可能会涉及使用水进行环境模拟，例如中国水利水电出版社出版的罗先启、葛修润的“滑坡模型试验理论及其应用”一书中所提及的滑坡模型试验技术，因此为了使本发明的技术方案能够在水淹等潮湿环境使用，通孔15和导向孔13中均设置有防水垫圈(图中未示出)。进一步地，优选每个驱动机构11均设置在支撑架I内部相互分隔的独立的容纳空间12中(如图4所示)，相互分隔的独立的容纳空间12可以对其上的电路元件等进行独立的保护，避免局部损毁牵连相邻的驱动机构11，同时，支撑架I内部设置的相互隔离的独立的容纳空间12可以便于将相关电磁线圈、磁导杆22等进行模块化安装、调试、检修，避免电器元件的线路短接等隐患。例如，如图所示，支撑架I可拆卸地安装在支撑板30上，支撑架I和支撑板30之间可以设置防水垫片，通过支撑板30和支撑架I以及防水垫片的配合可以获得一个密封的容纳空间12，可以便于不同情况下的环境试验。同时支撑板30的设置可以整体化安装整个实验装置，便于实验装置的移动运输，特别适用于进一步将整个试验装置设置在离心机吊篮中。
[0034]由于土工离心试验中所能提供的工作空间有限，因此，所述支撑架I的尺寸可设定为2()011\20011-400111\400]1的范围，动作单元2的水平台板21的尺寸可为边长为Icm_2cm的矩形或正六边形，也可为半径为I cm-2cm的圆形。
[0035]综上所述，本发明所提供的用于土工离心试验的振动台，提供了由多个动作单元拼接而成的支撑模型的台面，每个动作单元可以在控制单元的控制下独立地垂直于台面上下运动，从而能够直接对其所支持的地震模型的土体部分进行局部作动，通过对模型土体进行分离的连续作用，可使模型土体直接产生真实的剪切效果，且可任意选择对模型的位置进行起始作动，从而可很好的在土工离心试验中对地震造成的土体作用进行模拟。
[0036]本领域技术人员应当理解，虽然本发明是按照多个实施例的方式进行描述的，但是并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案。说明书中如此叙述仅仅是为了清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体加以理解，并将各实施例中所涉及的技术方案看作是可以相互组合成不同实施例的方式来理解本发明的保护范围。
[0037]以上所述仅为本发明示意性的【具体实施方式】，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作的等同变化、修改与结合，均应属于本发明保护的范围。
【主权项】
1.一种用于土工离心试验的振动台，用于在土工离心试验中对土工模型(80)进行地震振动模拟试验，所述振动台(500)设置在模型箱(91)中承载所述土工模型(80)，所述模型箱(91)放置于土工离心机的吊篮(90)中，其特征在于，所述振动台(500)包括支撑所述土工模型(80)的台面(20)，设置在所述台面(20)下方的支撑架(I)以及位于所述支撑架(I)下方的与所述模型箱(91)固定连接的支撑板(30);所述台面(20)由多个结构相同的动作单元(2)拼接而成，每个所述动作单元(2)下方均设置有一个对应的驱动机构(11)，每个所述驱动机构(11)均设置在所述支撑架(I)内部相互分隔的独立的容纳空间(12)中；所述吊篮(90)内设置有一个控制单元(70)，所述控制单元(70)与所述驱动单元(11)连接，所述控制单元(70)可独立控制每个所述动作单元(2)垂直于所述台面(20)上下运动。2.如权利要求1所述的振动台，其特征在于，所述动作单元(2)包括一个水平台板(21)，所述水平台板(21)的下方设置有一个磁导杆(22)，所述驱动单元(11)为围绕所述磁导杆(22)设置的电磁线圈。3.如权利要求2所述的振动台，其特征在于，所述水平台板(21)呈矩形结构，所述水平台板(21)的四个角的下方均设置有一个导向杆(23)，所述支撑架(I)上设置有与所述导向杆(23)结构相匹配的导向孔(13)。4.如权利要求1-3所述的振动台，其特征在于，所述水平台板(21)呈正六边形结构。5.如权利要求2-4之一所述的振动台，其特征在于，所述支撑架(I)进一步设置有供所述磁导杆(22)穿过的通孔(15)。6.如权利要求2-4之一所述的振动台，其特征在于，所述台面(20)和所述土工模型(80)之间设置有柔性的隔离垫。7.如权利要求1-6所述的振动台，其特征在于，所述水平台板(21)为圆形。8.如权利要求1-7之一所述的振动台，其特征在于，所述支撑架(I)可拆卸地安装在所述支撑板(30)上，所述支撑架(I)和所述支撑板(30)之间设置有防水垫片。
【专利摘要】一种用于土工离心试验的振动台，包括支撑土工模型的台面，设置在台面下方的支撑架以及位于支撑架下方的支撑板。台面由多个结构相同的动作单元拼接而成，每个动作单元下方均设置有一个对应的驱动机构。本发明所提供的用于土工离心试验的振动台，提供了由多个动作单元拼接而成的支撑模型的台面，每个动作单元可以在控制单元的控制下独立地垂直于台面上下运动，从而能够直接对其所支持的地震模型的土体部分进行局部作动，通过对模型土体进行分离的连续作用，可使模型土体直接产生真实的剪切效果，且可任意选择对模型的位置进行起始作动，从而可很好的在土工离心试验中对地震造成的土体作用进行模拟。
【IPC分类】G01M7/06
【公开号】CN105606328
【申请号】CN201610035907
【发明人】刘吉夫, 石瑶, 邓志飞
【申请人】北京师范大学
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2016年1月20日