自平衡簡支梁加載試驗系統

自平衡簡支梁加載試驗系統

1、自平衡加載框架

自平衡簡支梁加載試驗系統，主要用于結構工程教學試驗，可以在加載框架內完成簡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，可進行柱類、梁類、桁架類教學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行防銹處理；

1.3標配鋼結構分配梁，長度1200mm，分配梁兩端含專用固定鉸支座和滾動鉸支座；

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鉸類試驗裝置標準接口。

2、簡支梁梁端鉸支座

2.1標配固定端鉸支座，滑動端鉸支座；

2.2固定端鉸支座受壓承載力300kN，雙向旋轉角度>±15°；滑動端鉸支座受壓承載力300kN，滑動行程大于±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試驗安全；

3.5預留與鋼結構教學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，可實現與千斤頂之間的快速分離與連接。

6、超高壓油管

6.170Mpa，長度≥9m；

6.2長度可定制，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、靜態應變儀

9.1 24通道數，可通過以太網實現無限通道的擴展；

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：通過觸摸屏操作，數據存儲至機箱中，并可實現數據回收；聯機工作：通過以太網實現與計算的通訊和數據傳輸；

9.7連續采樣速率（連續采樣）：靜態最高采樣速率5HZ/通道，減少測量通道，最高動態采樣速率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、虛擬仿真教學實驗系統

梁柱教學-鋼筋混凝土梁正截面受壓虛擬試驗

10.1虛擬梁柱教學設備；

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

10.3允許60點位使用，網絡版，支持Internet外網訪問；

10.4試驗含三種試件，可選少筋梁、適筋梁、超筋梁；

10.5教學模式包含試驗原理介紹、經典試件制作演示、設備裝配演示、試驗加載演示、模擬考試、實驗報告生成；

10.6試驗場景支持360°自由漫游，可多角度空間觀察；

11、一維位移傳感器DT50

11.1量程50mm，分辨率0.005mm/με；

11.2滑線電阻原理，半橋接線方式；

11.3標配10米RVVP優質四芯屏蔽導線；

11.4與靜態、動態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。上橫梁底面通長安裝直線導軌，導軌上安裝可任意移動的小車平臺，小車平臺可隨動也可鎖緊。

2）加載架整體尺寸：長度≥6500mm，寬度≥1850mm，高度≥8000mm（地下埋深≥1000mm）；加載架凈空間：長度≥4500mm，寬度≥1850mm，高度≥4500mm。軸壓實驗承載力≥5000kN，壓剪實驗豎向承載力≥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，只受豎向荷載時只靠絲杠能承受≥5000kN豎向荷載。采用伺服電機驅動螺旋升降機構控制橫梁升降。配置至少四個位移傳感器，用于同步控制，提升速度≥90mm/min，自升降系統立柱四個測點的位移差值≤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,每個立柱夾緊油缸數量≥4個，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.隨動小車平臺2套

1）主要用于壓剪實驗等，用于連接豎向油缸，使豎向油缸能水平隨動

2）在上橫梁上安裝通長直線導軌及配套的直線滑塊，可同時承受三個方向的負荷，并可保持其行走精度，滿足實驗要求。承載力≥3000kN；滑動摩擦系數≤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，滿荷載對應的工作壓力≤25MPa，油缸耐壓≥30MPa，活塞行程≥300mm，啟動壓力＜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

用于結構試驗中測量實驗荷載，采用輪輻式結構，量程≥3000kN，線性度≤0.05%

5.水平伺服作動器1個

1）可前法蘭、后法蘭安裝，雙出桿結構，最大拉伸、壓縮荷載1000kN，滿荷載對應的工作壓力≤25MPa，油缸耐壓≥30MPa，活塞行程≥500mm，啟動壓力＜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調整工作油泵的數量

4）至少支持手動控制和伺服控制兩種控制模式，手動控制壓力輸出≥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，可進行荷載、位移閉環控制

5）采用觸摸屏作為伺服控制操作終端，可實時顯示各通道系統參數，伺服控制同時設有手搖脈沖發生器作為手動控制單元。可進行壓力調節、流量調節及油路轉換

6）距泵站1m距離噪音≤60dB，恒壓輸出時油壓波動≤0.2Mpa；配置循環泵，可將油液進行主動循環，并配置高壓過濾器，可對液壓油進行清潔

8.電液伺服控制系統

1）主要用于控制伺服作動器，可單通道控制也可多通道同步協調控制

2）可實現荷載、位移、實驗數據等閉環伺服控制，實驗過程中可切換

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同加載，采用觸摸屏控制界面，可實驗荷載、位移雙閉環控制，可確保實驗過程中壓梁始終保持水平，壓梁兩端高差≤0.2mm，通過主動控制方案達到建研式加載效果

5）能進行單層、多層和高層結構的子結構擬動力試驗，結構模型取層剪切模型，可以取單個或多個樓層為試驗子結構。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程曲線，選取試驗所需范圍的加速度時程，建立樓層的滯回模型。試驗過程中能夠實時顯示各樓層的地震響應時程曲線、樓層的滯回曲線、結構振動動畫，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，輸出子結構擬動力試驗的相關結果。試驗軟件能夠和電液伺服試驗系統控制軟件連接通訊，能夠將結構時程分析得到的試驗子結構加載指令發送給試驗控制系統，并實時獲取試驗子結構的位移和力響應，能夠設定相關的判斷準則來決定結束一個試驗步，保證子結構擬動力試驗平穩進行

9.實驗模型

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，至少可進行單榀多層框架內力分布實驗、壓剪滯回實驗等，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）模型實測實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，頂部壓梁長度≥2000mm，壓梁高度≥300mm，設有和球鉸連接的安裝孔.