土木工程结构实验室建设综述

2016-10-26韩建军李亚龙

山西农经 2016年8期

关键词：作动器综述河南

□韩建军　李亚龙

（河南工业大学土木建筑学院河南郑州450001）

土木工程结构实验室建设综述

□韩建军李亚龙

（河南工业大学土木建筑学院河南郑州450001）

大型的综合性土木工程结构实验室是各大高校土木工程专业必备的硬件设施和不可或缺的实验平台，它从侧面反应出了大学院校和科研所的实验能力与实验水平。本论文紧密结合河南工业大学土木工程结构实验室，对其建设和重要实验仪器进行了综述，为结构试验的布置、试验、及建设方案提供了参考和依据。

土木工程实验室；建设；综述

本文DOI：10.16675/j.cnki.cn14-1065/f.2016.08.079

随着科学技术的迅速发展，各学科之间的相互渗透，工程结构实验日益系统化、复杂化、多样化，当今结构设计方面的创新都必须通过现场实测实验的论证，仅按照经验和设计规范设计的传统做法已经不能完全满足要求。基本理论分析、计算机有限元数值模拟和工程结构试验三者结合已成为当今大型、超级工程施工建设和设计研究可靠的必要手段和基本技术。因此，近年来，对土木工程结构实验提出了越来越高的要求。本文结合河南工业大学结构实验室的建设、试验器材布置方案等对结构实验室进行介绍综述，旨在为类似结构实验室的建设提供参考和依据。

1　结构实验室简介

河南工业大学结构实验室总建筑面积2 560m2，其中结构试验大厅建筑面积1 760m2，长度66m，宽度24m，高度21.5m；附属用房建筑面积800m2。设有L型三维反力墙，主反力墙高12.8m，长12m；副反力墙高12.8m，长18m。具有槽式和孔式两种试验台座。仪器设备总额1 214万元，包括有液压振动试验台、反力架加载系统、结构拟动力试验系统（MTS）、结构力学教学试验系统（500KN）、土工模型槽试验系统等大型结构试验设备。

2　MTS结构拟动力实验系统

MTS结构拟动力实验系统包括电控系统、液压分配系统、100t作动器总成1套、50t作动器总成两套、25t作动器总成1套、以及备件和消耗品。其中100t作动器能提供推力1 015 KN，拉力650 KN；50t作动器能提供推力495 KN，拉力290 KN；25t作动器能提供推力253 KN，拉力162 KN；四套作动器最大位移均为依375mm，频率0耀5Hz。

拟动力实验方法是将计算机与作动器联机求解结构动力方程的方法，目的是为了能够真实地模拟地震对结构的作用。这种实验方法可以进行大型结构的地震模拟实验，结构的恢复力直接从试件上测得，从而解决了理论分析中恢复力模型与参数难以确定的困难。

3　反力架加载系统

反力架加载系统包括300t加载架和500t自平衡反力架。300t加载架采用钢结构空间框架形成，高度12.8m，跨度12.2m，由4个立柱、1个梁、4个分配梁以及4个夹持梁组成，能够进行构件的竖向加载压力与拉力试验，可以提供300t的拉压加载能力，利用构件间的；排孔和螺栓调节加载架高度、跨度，以适应不同构件的加载要求。

500t自平衡反力架采用钢结构平面框架形式，高度6m，跨度6m，由底梁、2组3m长柱、4组1m长柱、4组0.5m长柱、顶梁通过不同类型连接件组合起来，自身平衡提供反力，能够进行构件的竖向、水平向和斜向的实验，可通过排孔与螺栓调整和布置相关连接件的位置，可以适应不同尺度和形式的试件的加载要求。