大型结构柱地震荷载模拟试验加载装置的设计与分析

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1、学惊化号１２０１１０１７１０５３２学号ＳＴＵ３１７＋．１密级公开分类号的巧的巧戀鄉為Ａ掌ＨＵＮＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ祝Ｉ学位论文大型结构柱地震荷载模败试验加载装置的设计与分析学位宙请人姓名姚祥培养单位±木工程学院导师姓名及収称肖岩教授学科专业±木工程研究方向大巧结构枯的地震模拟试验方法论文提交日期２０１５年５月３０日ｔ１学校代号：０５３２１２１１１７学号：Ｓ００密级：公开湖南大学硕±学位论文大型结构柱地震何载模拟试验加载装置的设计与分析

2、学位由请人姓名：导师姓名及职称：肖岩教榜控养单位：上木工招学院专业名称；止木工程论女括巧日期：２０１５年５月３０日论义答能日期；２０１５年６月２日答銷委员会主席；李农教授Ｅａｒｔｈｕａｋｅｓｕａｔｅｓｔ－ｑｉｍｌｉｏｎｔｔｉｎｇｆａｃｉｌｉｉｅｓｆｏｒｌａｒｅｓｃａｌｅｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｇｃｏｌｕｍｎｓｂｙＹＡＯＸｉａｎｇＢ．Ｅ．（ＨｕｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ）２０１２Ａｔｈｅｓｉｓｓｕｂｍｉｔｔｅｄｉｎｐａｒｔｉａｌｓａｔｉｓｆａｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅ

3、ｒＲｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｆｏｔｈｅｄｅｇｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｉｎＣｉｖｉｌＥｎｉｎｅｅｒｉｎｇｇｉｎｔｈｅＧｒａｄｕａｔｅＳｃｈｏｏｌｏｆＨｕｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒＰｒｏｆｅｓｓｏｒＸＩＡＯＹａｎＭａ２０１５ｙ，湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所。除了文中特别加标注引用的内容外取得的研究成果，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要

4、贡。献的个人和集体，均已在文中明确方式标明本人完全意识到本声明的法律后果由本人承作者签名：日期；Ｗ辟＾月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可Ｗ将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、，可Ｗ采用影印缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１、。保密□，在年解密后适用本授权书２、不保密＂＂（请在Ｗ上相应方框内打Ｖ）心ｗｉｙ６Ｉ作者签名：日期：

5、年月曰則穫名０期：ｗｒ年各則川Ｉ大型结构柱地震荷载模拟试验加载装置的设计与分析摘要随着近年来科学技术的不断发展，对于结构试验的要求也与日俱增，对加载系统的输出荷载、功能全面性提出了更高的要求。为了促进结构试验的发展，克服现有同类试验设备的原理上的缺陷，湖南大学肖岩教授研发了大型多功能结构－ＭＵＳＴＭｕ－ｌｔｉｔｔ加载装置ＨＮＵ（ＵｓｅＳｔｍｃｕｒａｌＴｅｓｅｒ）。设备建成后，将为结构地震加载模拟实验研究、工程检测、产品研发、设计验证等提供更为可靠的加载方法和装置。本文首先对既有的结构柱试验研究的几种主要方法进行

6、了讨论，并分析了其存在的问题－ＭＵＳＴ加载装置的结构。然后介绍了ＨＮＵ设计，设计的独创之处在一种可Ｗ将侧向力加载和轴向力加载分离于它是，并能直接测得施加给结构构件的实际侧向力及轴向力的加载方法及装置，克服了现有同类实验设备的原理上的一缺陷。与此同时，该装置可进行多种动、静荷载试验，达到机多用的目的。本文是利用有限元分析软件ＣＯＳＭＯＳＷ０民ＫＳ对加载系统的主机结构进行静态分析，并利用有限元分析软件ＡＢＡＱＵＳ对加载系统的承载基础进行静态分析，Ｗ验证其设计的合理性。ＣＯＳＭＯＳＷＯＲＫＳ静态分析结果表明，加载系统主机结构的加载值达

7、到极限荷载时，垂向加载板、斜支撑、水平加载框架在极限荷载作用下，整体结构的最大应力值均小于材料的屈服强度。同时，加载装置在极限荷载作用下，各个结构部分的变形值均很小，完全能够满足系统本身对于变形的要求。综上所述，ＨＮＵ－ＭＵＳＴ加载装置的主机结构具有足够的强度和刚度。ＡＢＡＱＵＳ静态分析结果表明，加载系统承载基础的加载值达到极限荷载时，混凝止不会发生开裂或者店碎破坏。同时，在极限荷载作用下，钢筋、钢梁的最大应力值均小于材料的屈服强度，满足强度要求，并且承载基础的变形状态与真实状态相符。综上所述，加载系统的承载基础具有足够的强度。

8、关键词：多功能结构加载