一种深层地下隧道抗震性能模拟分析装置及分析方法

1.一种深层地下隧道抗震性能模拟分析装置，包括安装框架（1）、地震模拟机构和计算机操控机构（41），其特征在于：所述地震模拟机构包括有六自由度振动机构、支撑机构（2）和模型摆放机构（3），所述六自由度振动机构包括有两组第一液压杆机构（11），一组所述第一液压杆机构（11）分别通过第一安装板（12）和第二安装板（13）与安装框架（1）和载台（14）的底部相连接，另一组所述第一液压杆机构（11）通过第三安装板（15）和第四安装板（16）与安装框架（1）和载台（14）的侧面相连接，所述模型摆放机构（3）与载台（14）之间通过四个支撑柱（17）连接，所述载台（14）的中间处安装有地震检波器（18），所述模型摆放机构（3）的四个面均通过第二液压杆机构（31）连接有模型限位机构（32），所述支撑机构（2）的一侧开设有轨道槽（21），所述轨道槽（21）的内部通过双向螺纹杆（22）连接有夹板（23），所述夹板（23）之间安装有摄像机构（24），所述支撑机构（2）的一侧安装有旋钮（25）；所述第二液压杆机构（31）的一端安装固定连接在所述模型摆放机构（3）的外表面，所述第二液压杆机构（31）的另一端固定连接在所述模型限位机构（32）的一侧，所述模型限位机构（32）滑动连接在所述模型摆放机构（3）内部的四周，四个所述模型限位机构（32）之间夹持有隧道模型。 2.根据权利要求1所述的一种深层地下隧道抗震性能模拟分析装置，其特征在于：所述安装框架（1）的中间处固定连接有地震波信号发生器（4），所述地震检波器（18）和地震波信号发生器（4）与计算机操控机构（41）电性连接。 3.根据权利要求1所述的一种深层地下隧道抗震性能模拟分析装置，其特征在于：所述第一安装板（12）的一端固定连接在所述安装框架（1）底部的四个拐角处，一组所述第一液压杆机构（11）的一端与所述第一安装板（12）的另一端转动连接，所述第二安装板（13）的一端固定连接在所述载台（14）的底部，并且与所述第一安装板（12）的位置对应，一组所述第一液压杆机构（11）的另一端转动连接在所述第二安装板（13）的另一端。 4.根据权利要求1所述的一种深层地下隧道抗震性能模拟分析装置，其特征在于：所述第三安装板（15）的一端固定连接在所述安装框架（1）的内侧面，所述第四安装板（16）的一侧固定连接在所述载台（14）的侧面，另一组所述第一液压杆机构（11）的一端转动连接在所述第三安装板（15）的另一端，另一组所述第一液压杆机构（11）的另一端转动连接在所述第四安装板（16）的另一端。 5.根据权利要求1所述的一种深层地下隧道抗震性能模拟分析装置，其特征在于：四个所述支撑柱（17）的一端固定连接在所述载台（14）上表面的四个拐角处，四个所述支撑柱（17）的另一端固定连接在所述模型摆放机构（3）底部的四个拐角处。 6.根据权利要求1所述的一种深层地下隧道抗震性能模拟分析装置，其特征在于：所述第一液压杆机构（11）和第二液压杆机构（31）均通过管道与液压供液机构（19）相连接。 7.根据权利要求1所述的一种深层地下隧道抗震性能模拟分析装置，其特征在于：所述支撑机构（2）的一端固定连接在所述安装框架（1）外部的一侧，所述双向螺纹杆（22）的两端转动连接在所述轨道槽（21）的内壁，所述旋钮（25）的一端固定连接在所述双向螺纹杆（22）的一端，所述夹板（23）的一端滑动连接在所述轨道槽（21）的内壁，并且与所述双向螺纹杆（22）的外部相连接。 8.根据权利要求1所述的一种深层地下隧道抗震性能模拟分析装置的分析方法，其特征在于：分析方法步骤如下：S1.首先将深层地下隧道模型放置在模型摆放机构（3）内，然后再由四个第二液压杆机构（31）同时带动四个模型限位机构（32）进行移动，以至于让深层地下隧道模型处于模型摆放机构（3）内的中间处，再由四个第二液压杆机构（31）同时带动四个模型限位机构（32）进行复位；S2.再将摄像机构（24）放置在支撑机构（2）的中间处，再转动旋钮（25），以至于旋钮（25）带动双向螺纹丝杆进行转动，从而让两个夹板（23）对摄像机构（24）进行夹持固定；S3.再由计算机操控机构（41）发出地震模式运作指令，再通过地震波信号发生器（4）向六自由度振动机构发出地震的指令信号，从而让六自由度振动机构让载台（14）进行自动度振动；S4.地震检波器（18）会对载台（14）的震动波进行监测，摄像机构（24）会对深层地下隧道模型的位移情况进行监测，并且将监测到的信息传达到计算机操控机构（41）；S5.再根据需要通过计算机操控机构（41）和地震波信号发生器（4）调整深层地下隧道模型所受的振幅，并且由计算机操控机构（41）对在不同地震强度下的深层地下隧道模型实时数据进行记录和分析。 9.根据权利要求8所述的一种深层地下隧道抗震性能模拟分析装置的分析方法，其特征在于：所述地震检波器（18）包括有‌测量模块‌：负责感知地震动产生的振动；‌转换模块‌：将振动信号转换成电信号；‌输出模块‌：将电信号输出，经过放大、滤波电路处理后，最终输出用于记录或分析的地震波形；所述‌地震波信号发生器（4）包括信号生成模块‌：通过主振级产生低频正弦振荡信号，信号经过电压放大器放大，达到所需的电压输出幅度，再通过输出衰减器可以直接输出电压，并通过主振输出调节电位器调节输出电压的大小；波形模拟模块‌：地震波信号发生器（4）能够模拟不同类型的地震波，包括纵波和横波；‌应用场景模块‌：通过模拟地震波信号，用于测试地震监测设备的性能，进行地震预警系统的开发和优化，以及进行地震工程的安全评估‌；技术参数模块‌：地震波信号发生器（4）的技术参数包括频率范围、振幅、相位，参数可以根据需要进行调整，以模拟不同强度和类型的地震波。