技术指标及能要求.doc

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1、技术指标及功能要求哈尔滨工业大学土木工程学院筹建大型结构多功能试验系统，用于大型结构和结构单元的足尺及模型试验研究，测试对象包括梁、柱、板、墙体、框架、网架、节点、橡胶支座以及耗能减震装置等。1系统组成及总体性能指标该大型结构多功能试验系统由试验机台体、电液伺服作动器、液压管路、油源和冷却系统、数据采集系统、试验控制系统、配套的外接传感器及辅助设施构成。该试验系统土建工程在实验室中的总体布置方式如图1所示。试验机台体结构组成及其上伺服作动器布置方式如图2所示,其中沿横梁长度方向为X轴，垂直横梁长度方向为Y轴，竖直方向为Z轴。试验机台体包括基

2、础、主立柱、副立柱、可升降移动横梁及主副立柱间拉梁。移动横梁上布置Z向30000kN电液伺服作动器1台、Z向1000kN电液伺服作动器2台；主立柱上布置X向3000kN电液伺服作动器2台；副立柱上布置Y向2000kN电液伺服作动器1台。图1试验系统平面布局示意图XZY图2大型结构多功能试验系统主体示意图对该试验系统总体性能指标要求如下：1）系统通道数：8个作动器控制通道，在控制器中额外提供16个模拟输入和8个模拟输出通道，用于采集外接的位移和载荷传感器的信号，并且可以用于控制的反馈。2）控制方式：载荷控制和位移控制，且可以平滑切换。3）控制

3、系统类型：全数字式，手动和程序控制。4）系统静态精度：力的精度为±0.5%FS(20%-100%FS)；位移精度为±0.5%FS。5）控制系统提供的加载波形：正弦波、三角波、方波、组合波、外部输入波等。6）具有协调加载功能。7）系统工作频率：0.001～5Hz。8）油源额定流量：1000L/min。9）油源系统工作压力：28MPa。10）油源总功率：约600kW。11）加载能力：（1）Z向压力30000kN，行程±300mm（2）X向压力3000kN，行程±300mm（3）Y向压力2000kN，行程±300mm（4）Z向压力30000kN，

4、同时水平X，Y方向分别可以达到3000kN，2000kN（5）竖向30000kN作动器具有双向水平跟动能力，X方向跟动±300mm，Y方向跟动±100mm2试验机台体试验机台体组成见图2示意。1）横梁可通过提升机构在垂直方向有级步进升降，步距为500mm。2）30000kN作动器可通过跟动装置在X方向连续可调，范围为±650mm；加载时可双向跟动，X方向为±300mm，Y方向为±100mm；可单向跟动，也可双向锁定。在试验完成后，跟动装置可用复位缸自动复位。3）每根主立柱可安装一台3000kN作动器，副立柱上可安装一台2000kN作动器，该

5、作动器在垂直方向2m-7m范围内可连续升降；作动器轴线在竖直平面内的转动范围是±45°；配有加长杆，使与试件的连接面向中心移动2.5m。4）在竖向30000kN作动器两侧可安装两台1000kN作动器，1000kN作动器通过连接板可在横梁内沿水平方向连续可调，范围为主门架中心以外2m-3m。5）最大工作空间：长6m×宽6m×高7m,其中高表示竖向30000kN作动器下端面与试验台座上表面之间距离为7m；横梁下表面与台座上表面之间距离不小于8m。6）可进行大型结构的节点、梁、柱、板、支撑、墙、橡胶支座等的加载试验及受力分析。7）可在30000k

6、N作动器下方的钢混结构地梁上安装支座试验辅助框架，进行支座压剪试验。8）试验台座基础应满足各类试验工况下强度、刚度、稳定性要求和试件锚固要求。试验台体、基础及试件锚固强度需满足最不利工况的需求，见第10）条。9)试验台体基础的刚度应与立柱抗拉刚度、横梁抗弯刚度统筹考虑，使整体刚度不小于试件卸载刚度(2×106N/mm)。10）试验加载最不利工况：（1）Z方向轴压最大30000kN（2）X方向：最大3000KN（3）Y方向：最大2000KN（4）X方向3000kN，水平Y方向2000kN（5）轴压25000kN，水平X方向3000kN（6）轴

7、压25000kN，水平Y方向2000kN（7）轴压25000kN，水平X方向3000kN，水平Y方向2000kN11)试验台座基础上表面平面度10mm，立柱垂直度10mm。3电液伺服作动器作动器规格参数见表1。表1作动器规格参数序号试验类型静载荷(kN)动载荷(kN)额定压力(MPa)最大流量（L/min）行程(mm)作用方式载荷/压力传感器端头形式数量1竖向推力30000——28800±300单出杆双作用力传感器:±0.5%F.S法兰12水平推力3000拉力2000推力2500拉力150028800±300单出杆双作用力传感器:±0.2%

8、F.S双铰23水平推力2000拉力1500推力1500拉力100028800±300单出杆双作用力传感器:±0.2%F.S双铰14竖向推力1000拉力800推力900拉力5002