自平衡簡支梁加載試驗系統(tǒng)

自平衡簡支梁加載試驗系統(tǒng)

1、自平衡加載框架

自平衡簡支梁加載試驗系統(tǒng)，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(tǒng)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(jié)系統(tǒng)；

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(xiàn)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(tài)應變儀

9.1 24通道數(shù)，可通過以太網(wǎng)實現(xiàn)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(shù)據(jù)存儲至機箱中，并可實現(xiàn)數(shù)據(jù)回收；聯(lián)機工作：通過以太網(wǎng)實現(xiàn)與計算的通訊和數(shù)據(jù)傳輸；

9.7連續(xù)采樣速率（連續(xù)采樣）：靜態(tài)高采樣速率5HZ/通道，減少測量通道，高動態(tài)采樣速率200HZ/通道；

9.8模數(shù)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(tǒng)

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(jié)點局域網(wǎng)機房版，可在普通計算機上運行；

10.3允許60點位使用，網(wǎng)絡版，支持Internet外網(wǎng)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(yōu)質四芯屏蔽導線；

11.4與靜態(tài)、動態(tài)電阻應變原理數(shù)據(jù)采集儀系統(tǒng)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(tǒng)

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(shù)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(tǒng)1套，采用自爬升系統(tǒng)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(tǒng)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(shù)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,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(shù)≤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，大壓縮荷載3000kN，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，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(wěn)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(tǒng)流量≥20L/min，油泵數(shù)量≥2，可根據(jù)負載情況自動調整工作油泵的數(shù)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(xù)可調；伺服控制壓力輸出≥2路，0-28MPa連續(xù)可調；壓力可分別設置也可串通，可進行荷載、位移閉環(huán)控制

5）采用觸摸屏作為伺服控制操作終端，可實時顯示各通道系統(tǒng)參數(shù)，伺服控制同時設有手搖脈沖發(fā)生器作為手動控制單元。可進行壓力調節(jié)、流量調節(jié)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(huán)泵，可將油液進行主動循環(huán)，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(tǒng)

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(xié)調控制

2）可實現(xiàn)荷載、位移、實驗數(shù)據(jù)等閉環(huán)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(tǒng)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，可實驗荷載、位移雙閉環(huán)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(shù)據(jù)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(tǒng)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(fā)送給試驗控制系統(tǒng)，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(wěn)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(shù)據(jù)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(shù)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.