1.     THE NEES GEOTECHNICAL CENTRIFUGE AT UC DAVIS

(注1：NEES: Network for Earthquake Engineering Simulation地震工程模拟网络)

Summary:

(注2：UC Davis土工建模中心运行着一台半径为9.1m的土工离心机，且该离心机还配备了一台2m×1m的液压伺服振动台。这台设备从1994年就开始用于土工地震工程试验。在2000年，UC Davis被选为NEES中的一个试验节点。在以后四年里，由NSF(National Science Foundation)、UC Davis分别提供五百万和一百万美元进行了升级改造。)

(注3：UC Davis土工建模中心在离心机容量和仪表化、信息技术方面的创新具有明显优势，这些创新可以保证产生更高分辨率信息（控制、传感器和图像信息等）和复现更真实的物理模型。NEES中的土工建模中心作了如下三点改进：(1)为了提高采集信号的数量和质量，采用了先进的仪器仪表、数字录像机、机器人和地球物理学实验等；(2)提高了离心机的容量；(3)建造了一台两自由度的振动台。这些改进容许我们从实验和仿真中得到更多、更细节、更准确的信息。)

(注4：土工建模中心的设备即面向学术用户，也面向工业用户，既可以面向国内用户，也面向国外用户。UC Davis的离心机可以被NEES中的成员使用。作为NEESgrid系统中的一部分，新的软件和硬件平台也正在建设。这些新的资源可以使世界各地的科学家进行合作，而不用考虑他所在的物理地点。世界各地的实验者可以像本地实验者那样控制UC Davis实验室中的实验设备。详细信息请登录网站http://nees.ucdavis.edu)

Introduction:

(注5：UC Davis离心机相比全美其他土工离心机而言，拥有最大转向半径和最大的平台面积，也是世界同类产品中的佼佼者。这台离心机可以在75g的情况下承受5吨负载。(有效转向半径为8.5m))

(注6：过去的土工模型实验使用非常有限的仪器，我们仅能观察物理模型中特定点的情况。被数据的不完整性和模糊性阻碍地震工程的进展，这些数据实际上会造成现象的误解。UC Davis离心机在装机容量、设备先进性和信息技术方面的发展，使实验者能够产生更高精度的消息和复现更真实的物理模型。)

(注7：在1978年，为了响应NSF的某通知，UC Davis与NASA合作建造了一台负载4吨，9.1m转向半径,装机容量为300g的土工离心机。这台离心机于1984年在NASA Ames实验中心完成了第一次实验。)

(注8：在1987年，该实验设备被拆装运往了UC Davis。使用Tyndall AFB、Los Alamos National Laboratories NSF和University of California的基金，将该离心机露天安装在距离主校区两公里的地方。在这样的条件下，可以到19g的离心加速度。在1989年，NSF出资建造了该离心机的外壳，将该离心机的性能提高到50g。)

(注9：从1990~1995年，大量精力投入到了1m×2m振动台的建造，该振动台被安装在离心机臂的尾部用以模拟地震的运动。在1995年，在离心加速度为50g的情况下完成了第一次振动台测试。)

(注10：在过去十年中，该离心机完成了多次地震工程试验研究。试验包括了在液化沙中泥土和堆之间的相互影响、液化作用和地面的加强、疲劳Shreds的动态响应、液化沙中的空重分布。在做这些试验时，该中心采用了一个开放的数据共享政策。试验的数据和试验报告的详细消息都可以从中心的官网上免费下载。)

(注11：土工建模中心与世界各个高校的研究人员进行合作。详细列举了一些试验，包括Pile支持的码头甲板的地震响应、加固后的泥斜坡、浅基础的响应和海堤的地震响应。其中列举了大量参与该实验的科学家。)

(注12：在2000年，UC Davis受到了NSF的嘉奖，成为NEES中的一个实验设备基地。该设施及设备将在2004年12月完工。直到2014年，该离心机将被一直作为实验设备基地。)

(注13：该离心设备主要进行一下升级：(1)将离心容量从40g提高到75g；(2)建设了高速分布式的无线数据采集系统；(2)拥有多样工具接口的四自由度的机器人；(3)飞行状态下的地球物理实验；(4)垂直-水平的两轴震动台；(5)远程的操作和合作；(6)拥有三维显示墙的可视化设备；(7)试件准备设备和办公建筑。由NEES出资的设备升级马上就要完成，该实验中心将进入操作阶段，作为国内共享的资源。实验人员很多就能利用UC Davis先进的资源来完成一些更好的实验。)

THE NEES GEOTECHNICAL CENTRIFUGE AT UC DAVIS:

(注14：UC Davis建造的半径为9m的离心机可以承载5吨负载，达到75g的离心加速度。地震模拟器安装在离心机的尾部，可以在两轴震动或单轴震动模式下工作。液压振动台可以模拟宽频谱信号，也可以复线阶跃、正弦等运动，同时具备复现一般振动和极端振动事件。)

(注15：2m×1m的单自由度振动台是世界最大的同类振动台。单轴模型可能会使用以下三种模型箱，模型箱的建造顺序依赖于项目的优先级。(1)柔性剪切箱：该柔性剪切箱可以在振动时随着泥土轮廓进行变形。(2)刚性箱：建造一个四壁透明的刚性箱；(3)铰链板箱：该箱容许永久变形(图中介绍的是一个可以研究打桩的模型箱)。所有的箱体都是1.7m×0.7m×0.6m，其可用体积是世界上最大的。在离心加速度为75g的情况下，根据相似原理，原型的尺寸接近130m×50m×45m。此外，将为两轴振动台准备一台尺寸为1m×0.5m×0.4m的高柔性剪切箱。)

 

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