土木工程實(shí)驗室結(jié)構(gòu)加載試驗系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)
土木工程實(shí)驗室結(jié)構(gòu)加載試驗系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)
1. 系統(tǒng)概述
本系統(tǒng)用于對建筑結(jié)構(gòu)、橋梁構(gòu)件、巖土模型等工程試件進(jìn)行靜力、擬靜力、疲勞及動態(tài)加載試驗，支持多種加載模式與復(fù)雜工況模擬，滿足科研、教學(xué)及工程檢測需求。
2. 核心子系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)
2.1 加載框架系統(tǒng)
| 參數(shù)項 | 技術(shù)指標(biāo) |
|---|---|
| 框架結(jié)構(gòu) | 高剛度反力架，優(yōu)質(zhì)合金鋼焊接，模塊化設(shè)計，可擴(kuò)展豎向/水平組合加載 |
| 最大承載力 | 豎向：±5000 kN；水平：±3000 kN（可根據(jù)需求定制） |
| 有效空間 | 工作區(qū)域：6m（長）×4m（寬）×5m（高） |
| 基礎(chǔ)錨固 | 預(yù)埋地腳螺栓，抗拔力≥1.5倍最大試驗荷載 |
2.2 電液伺服作動器
| 參數(shù)項 | 技術(shù)指標(biāo) |
|---|---|
| 類型 | 雙作用伺服液壓作動器，內(nèi)置位移/力傳感器 |
| 最大荷載 | 動態(tài)：±2000 kN；靜態(tài)：±2500 kN |
| 行程 | ±150 mm |
| 頻率范圍 | 靜態(tài)至50 Hz（疲勞試驗） |
| 控制精度 | 荷載精度：±0.5% FS；位移精度：±0.1% FS |
| 接口 | 標(biāo)準(zhǔn)液壓快換接頭，耐壓≥35 MPa |
2.3 液壓動力單元
| 參數(shù)項 | 技術(shù)指標(biāo) |
|---|---|
| 液壓泵站 | 變量柱塞泵，輸出流量0-100 L/min，壓力0-35 MPa |
| 油箱容量 | 500 L，帶溫控與過濾系統(tǒng)（精度≤10 μm） |
| 冷卻系統(tǒng) | 風(fēng)冷/水冷可選，維持油溫在20-50℃ |
2.4 控制系統(tǒng)
| 參數(shù)項 | 技術(shù)指標(biāo) |
|---|---|
| 控制模式 | 力、位移、應(yīng)變多通道閉環(huán)控制，支持自定義波形（正弦、方波、三角波等） |
| 同步通道數(shù) | 8通道獨(dú)立控制，支持多作動器協(xié)調(diào)加載 |
| 軟件平臺 | 基于LabVIEW或?qū)Ｓ每刂栖浖瑢?shí)時顯示荷載-位移曲線，數(shù)據(jù)采樣頻率≥1 kHz |
| 安全保護(hù) | 過載保護(hù)（110% FS自動停機(jī)）、緊急制動、數(shù)據(jù)異常報警 |
2.5 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
| 參數(shù)項 | 技術(shù)指標(biāo) |
|---|---|
| 采集通道 | 32通道，可擴(kuò)展至128通道 |
| 傳感器兼容性 | 支持應(yīng)變片、LVDT、壓力傳感器、加速度計等（輸入范圍：±10 V） |
| 采樣頻率 | 最高100 kHz（動態(tài)試驗），0.1 Hz-10 kHz可調(diào) |
| 精度 | 24位A/D轉(zhuǎn)換，分辨率≤0.01% FS |
3. 擴(kuò)展功能
多維度加載：支持X/Y/Z三向六自由度加載（需配置多套作動器與協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)）。
環(huán)境模擬：可選配溫濕度箱（-40℃~150℃）或腐蝕環(huán)境模擬模塊。
非接觸測量：集成DIC（數(shù)字圖像相關(guān)）系統(tǒng)，全場應(yīng)變測量精度≤0.01%。
4. 安全與標(biāo)準(zhǔn)
安全認(rèn)證：符合GB/T 2611《試驗機(jī)通用技術(shù)要求》及ISO 7500-1標(biāo)準(zhǔn)。
防護(hù)設(shè)計：防濺射護(hù)罩、急停按鈕、液壓管路防爆設(shè)計。
電磁兼容：通過EMC測試，抗干擾等級≥IEC 61000-4-3 Level 3。
5. 安裝與環(huán)境要求
| 參數(shù)項 | 技術(shù)指標(biāo) |
|---|---|
| 電源 | 380 V三相交流，50 Hz，功率≥50 kW |
| 地面承載 | ≥10 t/m2，水平度誤差≤3 mm/m |
| 環(huán)境溫度 | 10~35℃，濕度≤80% RH（無冷凝） |
6. 典型應(yīng)用場景
混凝土梁/柱抗震性能試驗
鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)疲勞壽命測試
橋梁支座壓縮剪切復(fù)合試驗
土-結(jié)構(gòu)相互作用模擬
