自平衡簡(jiǎn)支梁加載試驗系統

自平衡簡(jiǎn)支梁加載試驗系統

1、自平衡加載框架

自平衡簡(jiǎn)支梁加載試驗系統，主要用于結構工程教學(xué)試驗，可以在加載框架內完成簡(jiǎn)支梁及其他靜載荷試驗。

1.1自平衡反力系統主體采用裝配鋼構形式，材料使用Q355結構鋼，安裝不需要反力地槽，可進(jìn)行柱類(lèi)、梁類(lèi)、桁架類(lèi)教學(xué)試驗及小型科研試驗；

1.2加載框架總高3.0米，立柱間距2.4米；加載橫梁與基座承載力300kN；基座頂部預留兩排安裝孔；加載框架鋼構表面涂刷防銹漆進(jìn)行防銹處理；

1.3標配鋼結構分配梁，長(cháng)度1200mm，分配梁兩端含專(zhuān)用固定鉸支座和滾動(dòng)鉸支座；

1.4標配短柱承臺，承臺下端板預留與基座連接接口，承臺上端板預留與刀口鉸滾動(dòng)鉸類(lèi)試驗裝置標準接口。

2、簡(jiǎn)支梁梁端鉸支座

2.1標配固定端鉸支座，滑動(dòng)端鉸支座；

2.2固定端鉸支座受壓承載力300kN，雙向旋轉角度>±15°；滑動(dòng)端鉸支座受壓承載力300kN，滑動(dòng)行程大于±40mm；

2.3標配保護裝置，確保倒置安裝或豎向安裝時(shí)試驗安全；

2.4上下接觸面采用雙向防滑溝槽設計。

3、柱端鉸支座

3.1標配柱頂單向刀口鉸；

3.2標配柱底單向刀口鉸，柱底刀口鉸標配雙向對中調節系統；

3.3刀口鉸受壓承載力300kN，旋轉角度>±15°；

3.4標配保護裝置，確保倒置安裝或豎向安裝時(shí)試驗安全；

3.5預留與鋼結構教學(xué)試件柱端板安裝接口。

4、分離式液壓千斤頂

4.1 壓力300kN，行程200mm；

4.2 活塞桿端預留與力傳感器連接的接口；

4.3 千斤頂裝有安全閥，防止油壓過(guò)載；

4.4 標配千斤頂與反力架的連接裝置；

4.5 配超高壓快速插拔接頭。

5、手動(dòng)液壓泵站

5.1最大供油壓力70MPa；

5.2 雙級泵雙作用；

5.3與分離式液壓千斤頂配合使用；

5.4泵站配超高壓快速插拔接頭，可實(shí)現與千斤頂之間的快速分離與連接。

6、超高壓油管

6.170Mpa，長(cháng)度≥9m；

6.2長(cháng)度可定制，帶快速插拔接頭；

6.3為泵站和千斤頂之間提供超高壓液壓油的傳輸通道。

7、壓力傳感器

7.1承載力300kN；

7.2預留與千斤頂活塞桿、球鉸和刀口鉸的連接。

8、萬(wàn)向受壓球鉸

8.1承載力300kN；

8.2旋轉角度>±5°；

8.3預留與壓力傳感器、被加載試件連接。

9、靜態(tài)應變儀

9.1 24通道數，可通過(guò)以太網(wǎng)實(shí)現無(wú)限通道的擴展；

9.2分辨率：0.1με；

9.3 應變示值wucha：0.5百分之±3με；

9.4應變量程：±60000με；

9.5電壓量程：±60mV、0~2V分檔切換；

9.6工作模式：脫機工作：通過(guò)觸摸屏操作，數據存儲至機箱中，并可實(shí)現數據回收；聯(lián)機工作：通過(guò)以太網(wǎng)實(shí)現與計算的通訊和數據傳輸；

9.7連續采樣速率（連續采樣）：靜態(tài)最高采樣速率5HZ/通道，減少測量通道，最高動(dòng)態(tài)采樣速率200HZ/通道；

9.8模數轉換器：24位Σ -Δ A/D 轉換器；

9.9顯示屏尺寸：7英寸；

9.10內置存儲容量：≥8GB。

10、虛擬仿真教學(xué)實(shí)驗系統

梁柱教學(xué)-鋼筋混凝土梁正截面受壓虛擬試驗

10.1虛擬梁柱教學(xué)設備；

10.2軟件版本：兩套單機版；壹套60節點(diǎn)局域網(wǎng)機房版，可在普通計算機上運行；

10.3允許60點(diǎn)位使用，網(wǎng)絡(luò )版，支持Internet外網(wǎng)訪(fǎng)問(wèn)；

10.4試驗含三種試件，可選少筋梁、適筋梁、超筋梁；

10.5教學(xué)模式包含試驗原理介紹、經(jīng)典試件制作演示、設備裝配演示、試驗加載演示、模擬考試、實(shí)驗報告生成；

10.6試驗場(chǎng)景支持360°自由漫游，可多角度空間觀(guān)察；

11、一維位移傳感器DT50

11.1量程50mm，分辨率0.005mm/με；

11.2滑線(xiàn)電阻原理，半橋接線(xiàn)方式；

11.3標配10米RVVP優(yōu)質(zhì)四芯屏蔽導線(xiàn)；

11.4與靜態(tài)、動(dòng)態(tài)電阻應變原理數據采集儀系統匹配良好。

12、一維位移傳感器DT100（5只）

12.1量程100mm，分辨率0.005mm/με；

自反力自爬升壓剪試驗系統

1.自反力自爬升加載架

1）主框架采用四立柱門(mén)式自反力結構，立柱采用焊接槽型結構，底梁采用箱型結構，上橫梁采用中間鏤空的雙梁結構。立柱與橫梁通過(guò)高強螺栓連接，橫梁高度可按模數調整。底梁頂面及側面均布安裝孔。上橫梁底面通長(cháng)安裝直線(xiàn)導軌，導軌上安裝可任意移動(dòng)的小車(chē)平臺，小車(chē)平臺可隨動(dòng)也可鎖緊。

2）加載架整體尺寸：長(cháng)度≥6500mm，寬度≥1850mm，高度≥8000mm（地下埋深≥1000mm）；加載架凈空間：長(cháng)度≥4500mm，寬度≥1850mm，高度≥4500mm。軸壓實(shí)驗承載力≥5000kN，壓剪實(shí)驗豎向承載力≥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1套，采用自爬升系統帶多通道控制器，可控制伺服電機同步升降；采用絲杠立柱副結構，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。采用伺服電機驅動(dòng)螺旋升降機構控制橫梁升降。配置至少四個(gè)位移傳感器，用于同步控制，提升速度≥90mm/min，自升降系統立柱四個(gè)測點(diǎn)的位移差值≤0.2mm

5）配置立柱夾緊裝置1套，安裝在上橫梁上，用于夾緊立柱，使上橫梁及立柱能傳遞水平荷載及彎矩，采用液壓缸夾緊方式,每個(gè)立柱夾緊油缸數量≥4個(gè)，單向夾緊荷載≥1200kN

6）驗收要求：額定荷載作用下橫梁變形量≤跨度的1/1000，立柱變形量≤4mm；加載架安裝完成后，底梁頂面需與地面持平,最大高差≤2mm

2.隨動(dòng)小車(chē)平臺2套

1）主要用于壓剪實(shí)驗等，用于連接豎向油缸，使豎向油缸能水平隨動(dòng)

2）在上橫梁上安裝通長(cháng)直線(xiàn)導軌及配套的直線(xiàn)滑塊，可同時(shí)承受三個(gè)方向的負荷，并可保持其行走精度，滿(mǎn)足實(shí)驗要求。承載力≥3000kN；滑動(dòng)摩擦系數≤1%

3）安裝孔通用并冗余設計，方便安裝各種零件

3.豎向液壓加載油缸2臺

1）前法蘭安裝，單出桿結構，最大壓縮荷載3000kN，最大拉伸荷載500kN，滿(mǎn)荷載對應的工作壓力≤25MPa，油缸耐壓≥30MPa，活塞行程≥300mm，啟動(dòng)壓力＜0.1MPa

2）內置安裝磁置伸縮式位移傳感器，帶降噪蓄能器，配套輪輻式荷載傳感器和加載球鉸

4.拉壓力傳感器2個(gè)

用于結構試驗中測量實(shí)驗荷載，采用輪輻式結構，量程≥3000kN，線(xiàn)性度≤0.05%

5.水平伺服作動(dòng)器1個(gè)

1）可前法蘭、后法蘭安裝，雙出桿結構，最大拉伸、壓縮荷載1000kN，滿(mǎn)荷載對應的工作壓力≤25MPa，油缸耐壓≥30MPa，活塞行程≥500mm，啟動(dòng)壓力＜0.1MPa

2）內置安裝磁置伸縮式位移傳感器，配套伺服閥，帶降噪蓄能器，配套輪輻式荷載傳感器，前端后端均配置加載鉸板

6.水平作動(dòng)器安裝板至少1套

用于連接水平油缸，可沿立柱任意調整安裝高度

7.液壓油源

1）輸出多路相同或不同的穩定壓力

2）分通道式控制臺，觸摸屏控制界面，接頭采用快速接頭形式

3）采用雙級油泵供油的方式，系統流量≥20L/min，油泵數量≥2，可根據負載情況自動(dòng)調整工作油泵的數量

4）至少支持手動(dòng)控制和伺服控制兩種控制模式，手動(dòng)控制壓力輸出≥2路，0-28MPa連續可調；伺服控制壓力輸出≥2路，0-28MPa連續可調；壓力可分別設置也可串通，可進(jìn)行荷載、位移閉環(huán)控制

5）采用觸摸屏作為伺服控制操作終端，可實(shí)時(shí)顯示各通道系統參數，伺服控制同時(shí)設有手搖脈沖發(fā)生器作為手動(dòng)控制單元?？蛇M(jìn)行壓力調節、流量調節及油路轉換

6）距泵站1m距離噪音≤60dB，恒壓輸出時(shí)油壓波動(dòng)≤0.2Mpa；配置循環(huán)泵，可將油液進(jìn)行主動(dòng)循環(huán)，并配置高壓過(guò)濾器，可對液壓油進(jìn)行清潔

8.電液伺服控制系統

1）主要用于控制伺服作動(dòng)器，可單通道控制也可多通道同步協(xié)調控制

2）可實(shí)現荷載、位移、實(shí)驗數據等閉環(huán)伺服控制，實(shí)驗過(guò)程中可切換

3）伺服控制≥4通道，控制信號可任意設置；系統靜態(tài)控制精度≤0.5%FS

4）與多通道控制子站配合使用，豎向加載采用雙缸協(xié)同加載，采用觸摸屏控制界面，可實(shí)驗荷載、位移雙閉環(huán)控制，可確保實(shí)驗過(guò)程中壓梁始終保持水平，壓梁兩端高差≤0.2mm，通過(guò)主動(dòng)控制方案達到建研式加載效果

5）能進(jìn)行單層、多層和高層結構的子結構擬動(dòng)力試驗，結構模型取層剪切模型，可以取單個(gè)或多個(gè)樓層為試驗子結構。軟件應具有人機交互界面功能，試驗前能夠交互式輸入地震加速度時(shí)程曲線(xiàn)，選取試驗所需范圍的加速度時(shí)程，建立樓層的滯回模型。試驗過(guò)程中能夠實(shí)時(shí)顯示各樓層的地震響應時(shí)程曲線(xiàn)、樓層的滯回曲線(xiàn)、結構振動(dòng)動(dòng)畫(huà)，以及與試驗設備之間的指令和反饋數據交互。試驗結束后能顯示樓層的滯回曲線(xiàn)，輸出子結構擬動(dòng)力試驗的相關(guān)結果。試驗軟件能夠和電液伺服試驗系統控制軟件連接通訊，能夠將結構時(shí)程分析得到的試驗子結構加載指令發(fā)送給試驗控制系統，并實(shí)時(shí)獲取試驗子結構的位移和力響應，能夠設定相關(guān)的判斷準則來(lái)決定結束一個(gè)試驗步，保證子結構擬動(dòng)力試驗平穩進(jìn)行

9.實(shí)驗模型

1）采用裝配式結構，可組裝成單榀多層框架模型、框剪結構模型等，至少可進(jìn)行單榀多層框架內力分布實(shí)驗、壓剪滯回實(shí)驗等，模型桿件剛度可調，至少配三種剛度的桿件，剛度比≥3，基礎桿件截面尺寸≥50mm×50mm

2）模型實(shí)測實(shí)驗數據與理論值比誤差≤5%；可承受豎向荷載≥1000kN,水平荷載≥250kN，總高度≤2000mm，層數可調

10.手動(dòng)葫蘆至少2套

1）用于試件吊裝等，承載力≥100kNz

2）起升高度≥6000mm

11.試件安裝加載附件1套，至少含試件底部固定壓梁、拉桿、限位塊，頂部壓梁、拉桿等，頂部壓梁長(cháng)度≥2000mm，壓梁高度≥300mm，設有和球鉸連接的安裝孔.