簡介

地震模擬實驗室

長衝程高速度地震模擬振動台

位於本中心台南實驗室的長衝程高速度地震模擬振動台共六個自由度,可重現近斷層地震並進行大型結構試驗。其檯面尺寸為8m×8m,質量為92 公噸,最大荷載則為250 公噸。振動台為一矩形結構體,經分析及設計,能充份利用有限質量以提高其彎矩及扭轉勁度。振動台係由油壓致動器來驅動,採V型配置以降低三軸間之動態互制,三軸向共十二支致動器,其中包含較大流量的動態致動器8支,以及用於承重之靜態致動器4支。系統垂直向 (Vertical)、側向 (Lateral)與長向(Long),分別對應實驗場縱向、東西向及南北向。

壓動力系統則由數組電動馬達、蓄壓瓶及充壓系統 (Blowdown system)組成,工作壓力為207kg/cm2(3000psi)。電動馬達提供油壓動力推動致動器,最大可提供流量855gpm,而蓄壓瓶提供瞬間流量及穩壓的功能。此外,若系統需要更大工作能力,每次實驗前需花費10分鐘進行充壓工作,能重現較大地震歷時(如:瞬間速度較大的近斷層地震)。致動器驅動振動台時所需之反力由反力質塊來提供,尺寸為W20m×D15m×H9m,質量約4,000公噸。為進一步改善工作環境與實驗環境之品質,使用120組空氣彈簧及48 組阻尼器將反力質塊與固定基礎分隔開,稱為浮動基礎系統,經測試得浮動基礎系統自然頻率約為1Hz。


振動台特性

檯面尺寸,The size of table

8m×8m

最大試體載重,Maximum Specimen Weight (tons)

250

系統供油,System Flow (gpm)

855

最大扭矩,Overturning Moment (tons-m)

雙向,Biaxial

500

單向,Uniaxial

1000

反力質塊,Reaction Mass

尺寸,Dimention

20m×15m×9m

重量,Weight (tons)

4000

工作頻寬,Frequency Range (Hz)

最大值,Maximum

30

最小值,Minimun

0.125

振動台基本性能

 

X向
Longitudinal

Y向
Lateral

Z向
Vertical

衝程,Stroke (±mm)

1000

1000

400

速度,Velocity (±m/s)

2.0

2.0

1.0

加速度,Acceleration (±g)

 

 

 

250噸荷載,250tons Specimen

0.75

0.75

0.5

100噸荷載,100tons Specimen

1.4

1.4

0.8

空檯面,Bare Table

2.5

2.5

3.0