(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210704780.2 (22)申请日 2022.06.21 (71)申请人 中国中元国际工程有限公司 地址 100089 北京市海淀区西三环北路5号 (72)发明人 赵宏训　王晋锴　张同亿　付仰强　 康义荣　 (74)专利代理 机构 北京华旭智信知识产权代理 事务所(普通 合伙) 11583 专利代理师 李丽 (51)Int.Cl. G06F 30/23(2020.01) G01M 7/02(2006.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种大型振动台基础振动评估方法 (57)摘要 本发明提供了一种大型振动台基础振动评 估方法， 包括： S101、 获取大型振动 台相关资料； S102、 建立土体 ‑桩‑振动台基础的大尺度整体有 限元模型； S103、 建立振动台基础 ‑等效边界单元 的简化模型； S104、 基于土体+桩+振动 台基础的 大尺度整体有限元模型以及振动台基础 ‑等效边 界单元的简化模 型分别进行模态分析， 提取两个 模型的前6阶振型周期并对比分析， 若相差不大 于5％， 则进行下一步S105； 若相差 大于5％， 则返 回步骤S103， 以调整迭代等效边界单元的刚度和 阻尼参数， 直至满足前6阶周期相差不大于5％； S105， 施加作动器动力荷载， 进行基础的动力分 析， S106、 确定所述大 型振动台基础振动的状态。 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 CN 114925580 A 2022.08.19 CN 114925580 A 1.一种大 型振动台基础振动评估方法， 其特 征在于， 包括： S101、 获取 大型振动台尺寸、 振动性能、 振动台基础设计参数资料； S102、 基于步骤S101， 建立土体 ‑桩‑振动台基础的大尺度整体有限元模型， 其中， 振动 台基础、 桩和土体均采用实体单 元模拟， 土体尺寸按照振动台基础尺寸6 ‑10倍； S103、 基于步骤S101， 建立振动台基础 ‑等效边界单元的简化模型， 其中， 振动台基础采 用实体单元模拟， 桩和土体均采用等效边界单元简化模拟， 等效边界单元采用刚度单元与 阻尼单元模拟； S104、 基于土体+桩+振动台基础的大尺度整体有限元模型以及振动 台基础‑等效边界 单元的简化模型分别进 行模态分析， 提取两个模型的前6阶振 型周期并对比分析， 若相差不 大于5％， 则进行下一步S105； 若相差大于5％， 则返回步骤S103， 以调整迭代等效边界单元 的刚度和阻尼参数， 直至满足前6阶周期相差不大于 5％； S105， 基于步骤S104中确定的简化模型， 施加作动器动力荷载， 进行基础的动力分析， 并提取振动台基础评价 点的振动响应， S106、 将提取的振动响应与振动 台基础振动控制指标进行比对， 以确定所述大型振动 台基础振动的状态。 2.根据权利要求1所述的一种大型振动台基础振动评估方法， 其特征在于： 土体尺寸为 振动台基础几何尺寸的8倍。 3.根据权利要求1所述的一种大型振动台基础振动评估方法， 其特征在于， 步骤S103 中， 刚度单元的水平刚度为土体抗压刚度， 竖向刚度为桩基抗压刚度， 阻尼单元参数为土体 等效阻尼。 4.根据权利要求1所述的一种大型振动台基础振动评估方法， 其特征在于： 步骤S102 中， 土体底部采用铰接约束， 土体四周采用粘弹性 边界。 5.根据权利要求1所述的一种大型振动台基础振动评估方法， 其特征在于： 所述振动台 基础振动控制指标包括基础角部及中心的振动加速度峰值不大于0.08g、 振动位移不大于 0.08mm。 6.根据权利要求1所述的一种大型振动台基础振动评估方法， 其特征在于： 所述提取振 动台基础评价 点的振动响应包括振动加速度和振动位移。 7.根据权利要求1所述的一种大型振动台基础振动评估方法， 其特征在于： 所述大型振 动台的台面尺寸大于 6m×6m。 8.一种大型振动台基础振动评估系统， 其特征在于， 包括： 一个或多个处理器； 以及存 储器， 所述存储器存储有可 由所述一个或多个处理器执行 的指令， 所述指令使得所述系统 执行根据权利要求1至7中任一项所述的方法。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114925580 A 2一种大型振动台基础振动评估方 法 技术领域 [0001]本发明涉及土 木工程领域， 特别是 涉及一种大 型振动台基础振动评估方法。 背景技术 [0002]大型振动台可用于地震、 道路交通系统、 海洋波浪等模拟， 具有振动荷载复杂、 振 动台基础体量大、 振动影响显著等特点。 实际工程中， 需要对振动台各种工作状态下产生的 振动， 对建筑结构、 人员设备及环境品质的影响进 行全面综合的分析评价。 相比较振动台建 成后的振动实测 后评价的评估手段， 有限元数值模拟在方案及设计阶段具有重大的现实意 义和指导 意义。 [0003]考虑到大型振动台的振动荷载 复杂、 振动台基础体量大、 振动影响显著的特点， 有 限元模型需要考虑土体、 地基及基础的耦合作用， 包含土体、 桩基及混凝土基础的整体模 型， 往往尺寸巨大， 严重影响有限元模拟的效率， 同时可能造成对主要分析结果的干扰， 不 利于振动台振动影响的全面、 准确及有效的评估。 与此同时， 针对大型振动台基础的振动控 制标准， 目前并未有明确的控制指标。 发明内容 [0004]为了克服现有技术之不足， 针对大型地震模拟振动台基础有限元分析提出一种大 型振动台基础振动评估方法， 该方法操作简单， 易于实施， 保证有限元模型计算精度的同 时， 降低了大型振动台基础数值模拟的复杂程度和计算成本， 同时提出了振动台控制指标， 具有较高的工程 价值。 [0005]本发明的目的在于提供一种大 型振动台基础振动评估方法， 包括： [0006]S101、 获取大型振动台尺寸、 振动性能、 振动台基础设计参数资料， 例如振动台基 础振动控制指标等； [0007]S102、 基于步骤S101， 建立土体 ‑桩‑振动台基础的大尺度整体有限元模型， 其中， 振动台基础、 桩和土体均采用实体单 元模拟， 土体尺寸按照振动台基础尺寸6 ‑10倍； [0008]S103、 基于步骤S101， 建立振动台基础 ‑等效边界单元的简 化模型， 其中， 振动台基 础采用实体单元模拟， 桩和土体均采用等效边界单元简化模拟， 等效边界单元采用刚度单 元与阻尼单 元模拟； [0009]S104、 基于土体+桩+振动台基础的大尺度整体有限元模型以及振动台基础 ‑等效 边界单元的简化模型分别进 行模态分析， 提取两个模型的前6阶振型周期并对比分析， 若相 差不大于5％， 则进行下一步S105； 若相差大于5％， 则返回步骤S103， 以调整迭代等效边界 单元的刚度以及阻尼参数， 直至满足前6阶周期相差不大于 5％； [0010]S105， 基于步骤S104中确定的简 化模型， 施加 作动器动力荷载， 进行基础的动力分 析， 并提取振动台基础评价 点的振动响应， [0011]S106、 将提取的振动响应与振动台基础振动控制指标进行比对， 以确定所述大型 振动台基础振动的状态。说　明　书 1/3 页 3 CN 114925580 A 3