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土木工程力學(xué)特性試驗(yàn)加載系統(tǒng)

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土木工程力學(xué)特性試驗(yàn)加載系統(tǒng)

一、預(yù)制梁承載力加載試驗(yàn)系統(tǒng)

1.設(shè)備用途，該反力架由8件立柱、4件上梁、4件底梁，2件縱梁等組成，主要用于對(duì)結(jié)構(gòu)梁或平面桁架結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜載試驗(yàn)。通過(guò)合理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使在進(jìn)行其他試驗(yàn)時(shí)，反力架能與試件形成自平衡，通過(guò)施加集中力荷載可得各構(gòu)件的承載力大小，以及可計(jì)算出構(gòu)件各截面的內(nèi)力值。該反力架借助實(shí)驗(yàn)室反力地槽，放置在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)靠近反力墻的位置，進(jìn)行混凝土梁的三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)、四點(diǎn)彎曲試驗(yàn)、混凝土柱的抗壓試驗(yàn)及其他結(jié)構(gòu)件的力學(xué)試驗(yàn)。

2.設(shè)備工作條件：工作溫度：0℃-50℃；工作濕度：0-85%；

3.技術(shù)參數(shù)

3.1 主要技術(shù)參數(shù)及性能指標(biāo)。

3.1.1上限垂向負(fù)荷: 10000kN；

3.1.2上限垂向位移: 200mm;

3.1.3上限負(fù)荷時(shí)變形: ?LL/1000；

3.1.4垂向測(cè)力范圍:2%-100%(40kN-2000kN)；

3.1.5垂向示值精度:±1%;

3.1.6水平方向上限實(shí)驗(yàn)空間: 4000mm(含作動(dòng)器與傳感器的尺寸)；

3.1.7系統(tǒng)有效試驗(yàn)空間: 6000mm×4000mm×3000mm(長(zhǎng)×寬×高)）；

3.1.8整機(jī)噪聲:70dB

3.1.9測(cè)力方式:采用高精度負(fù)荷傳感器測(cè)力。

3.1.10控制方式:伺服液壓加載，力值顯示儀直接顯示試驗(yàn)結(jié)果。

3.1.11整機(jī)外形尺寸(約) : 6000mm×4350mm×6000mm(長(zhǎng)×寬×高)

二、結(jié)構(gòu)工程力學(xué)特性試驗(yàn)加載系統(tǒng)

1.結(jié)構(gòu)力學(xué)組合實(shí)驗(yàn)裝置應(yīng)由自反力加載架、液壓加載油缸、低頻電動(dòng)伺服加載系統(tǒng)、靜態(tài)數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)、多種類型傳感器、滿足實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求的教學(xué)模型及相應(yīng)輔具組成。

2.自反力加載架1套

2.1承載能力300 kN，采用四立柱門(mén)式框架自反力結(jié)構(gòu)，下橫梁采用箱型鋼梁的結(jié)構(gòu)形式，梁高度可按模數(shù)調(diào)節(jié)，所有構(gòu)件工作面均進(jìn)行機(jī)加工，粗糙度優(yōu)于R3.2。加載架設(shè)計(jì)承載力按變形控制，梁額定荷載下?lián)隙刃∮诹嚎缍鹊?.1%

2.2整體尺寸3500×1000×3100mm，有效實(shí)驗(yàn)空間3500×300×1700mm

2.3上橫梁工作面安裝通長(zhǎng)的直線導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上安裝可任意移動(dòng)的小車(chē)平臺(tái)，以安裝加載點(diǎn)及支座

2.4下橫梁表面為不銹鋼，可防銹、防刮擦。

2.5下橫梁側(cè)面按模數(shù)加工安裝孔，可安裝試件固定裝置及對(duì)下橫梁進(jìn)行加寬，方便實(shí)驗(yàn)擴(kuò)展。

2.6移動(dòng)立柱、移動(dòng)豎梁可安裝在下橫梁的軌道上或側(cè)面，位置任意可調(diào)。

3.500kN隨動(dòng)小車(chē)平臺(tái)1套。

3.1用于反力架橫梁與豎向油缸的連接，使豎向油缸能水平隨動(dòng)，承載力不小于500kN，滑動(dòng)摩擦系數(shù)不大于0.02

3.2在上橫梁上安裝低摩擦系數(shù)直線導(dǎo)軌及配套的直線滑塊，可同時(shí)承受三個(gè)方向的負(fù)荷，并保證其行走精度優(yōu)于0.1mm。

4. 200kN隨動(dòng)小車(chē)平臺(tái)2套：

4.1用于反力架橫梁與豎向油缸的連接，使豎向油缸能水平隨動(dòng)，承載力不小于200kN，滑動(dòng)摩擦系數(shù)不大于0.02；

4.2在上橫梁上安裝低摩擦系數(shù)直線導(dǎo)軌及配套的直線滑塊，可同時(shí)承受三個(gè)方向的負(fù)荷，并保持其行走精度優(yōu)于0.1mm。

5．液壓油源1套

5.1可輸出多路穩(wěn)定壓力，可進(jìn)行荷載、位移閉環(huán)控制；

5.2采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)低噪音油泵，電機(jī)轉(zhuǎn)速可根據(jù)實(shí)際用油量調(diào)整；距離設(shè)備1m處噪音不大于65db；

5.3系統(tǒng)流量不小于10L/min，壓力輸出在0-25Mpa之間；

5.4可進(jìn)行壓力調(diào)節(jié)、流量調(diào)節(jié)及油路轉(zhuǎn)換；具有油路堵塞、超溫、低液位、液壓系統(tǒng)過(guò)載、電機(jī)過(guò)熱等自動(dòng)報(bào)警并停機(jī)功能。

5.5油源應(yīng)可同時(shí)滿足兩套裝置的加載設(shè)備使用。

6.電動(dòng)伺服加載系統(tǒng)1套

7.采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)缸加載的方式，具有觸摸屏及手動(dòng)脈沖發(fā)生器控制功能，可進(jìn)行載荷、位移伺服控制加載，具有提供靜載及低周加載試驗(yàn)功能；

8.安裝固定方式為前法蘭+尾鉸固定，尾部可進(jìn)行鉸接固接轉(zhuǎn)換，前端螺紋連接；

9.通用鉸支座1對(duì)。

10.用于在加載過(guò)程中對(duì)力進(jìn)行兩點(diǎn)分配，實(shí)現(xiàn)梁的三點(diǎn)、四點(diǎn)彎曲加載；

11.帶一對(duì)正交鉸支座，鉸支座距離需按模數(shù)可調(diào)，加載點(diǎn)距離500-1400mm，按模數(shù)可調(diào)；

12.可直接與載荷傳感器相連：與拉壓力傳感器連接時(shí)，正交鉸支座安裝在梁下部，所有部件均可隨加載油缸上下移動(dòng)，工作面均進(jìn)行機(jī)加工處理，粗糙度優(yōu)于R3.2，工作面平整度優(yōu)于0.1mm。

12.4外形尺寸不小于200*200*1000mm，承載力不小于300kN。

13.立柱轉(zhuǎn)接板1套

三、自動(dòng)爬升加載試驗(yàn)系統(tǒng)

1）主框架采用四立柱門(mén)式自反力結(jié)構(gòu)，立柱采用焊接槽型結(jié)構(gòu)，底梁采用箱型結(jié)構(gòu)，上橫梁采用中間鏤空的雙梁結(jié)構(gòu)。立柱與橫梁通過(guò)高強(qiáng)螺栓連接，橫梁高度可按模數(shù)調(diào)整。底梁頂面及側(cè)面均布安裝孔。上橫梁底面通長(zhǎng)安裝直線導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上安裝可任意移動(dòng)的小車(chē)平臺(tái)，小車(chē)平臺(tái)可隨動(dòng)也可鎖緊。

2）加載架整體尺寸：長(zhǎng)度6000mm，寬度1800mm，高度7000mm（地下埋深1000mm）；加載架凈空間：長(zhǎng)度4000mm，寬度1800mm，高度4000mm。軸壓實(shí)驗(yàn)承載力5000kN，壓剪實(shí)驗(yàn)豎向承載力3000kN，水平承載力1500kN。

3）加載架單塊蓋板的跨中承載力100kN；

4）自升降系統(tǒng)，采用自爬升系統(tǒng)帶多通道控制器，可控制伺服電機(jī)同步升降；采用絲杠立柱副結(jié)構(gòu)，絲杠直徑180mm，只受豎向荷載時(shí)只靠絲杠能承受5000kN豎向荷載。采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)螺旋升降機(jī)構(gòu)控制橫梁升降。配置至少四個(gè)位移傳感器，用于同步控制，提升速度90mm/min，自升降系統(tǒng)立柱四個(gè)測(cè)點(diǎn)的位移差值0.2mm。