[发明专利]一种大型动静力试验加载系统

说明书

技术领域

本发明属于建筑测试领域，涉及一种加载系统，尤其涉及一种大型动静力试验加载系统。

背景技术

结构抗震试验在抗震理论的发展中占有非常重要的地位，结构抗震试验主要有拟静力试验、地震模拟振动台试验和拟动力试验，其中在拟动力试验方法基础上又发展了实时混合和网络协同试验等新型混合试验方法。对于结构试验而言，由于加载设备能力、场地和试验成本等因素的制约，传统的结构试验多以小尺度模型为主，由此带来的尺寸效应成为试验中一个难以解决的问题。随着经济和科技的发展，现代工程结构越来越趋向于大型化和复杂化，足尺结构模型试验逐渐得到人们的重视。这是因为足尺模型避免了小尺度结构模型试验的缺陷，还可以对结构各构件之间的相互作用、结构的整体刚度、结构的构造措施以及破坏阶段的实际工作状态进行全面观测。

因此，发明一种可对大比例尺或足尺试样施加动静力载荷，最大可完成八层足尺剪力墙拟动力试验的大型动静力试验加载系统具有重要意义。

发明内容

本发明提供一种大型动静力试验加载系统，以解决现有技术中难以对大比例或足尺试样进行动静力加载的问题。

一种大型动静力试验加载系统，包括液压控制系统，反力墙和反力地板系统，其特征在于，

所述液压控制系统包括：

油源管道模块，包括提供动力的液压油源，连接液压油源和各个液压元件的液压管道，以及将液压管道内液压油输送到各个作动器的分配器，

试验加载模块，包括对试件施加载荷的作动器，对作动器和分配器进行控制的控制器和控制软件，其中，一个控制器控制多个作动器，所述控制器之间互联；

试验数据采集模块，包括由设置在作动器上的多个力传感器、位移传感器组成的数据采集器和数据采集软件，

所述反力墙和反力地板系统包括L型布置的长反力墙和短反力墙，以及铺设在试验大厅底面的反力地板。

进一步地，所述液压油源包括油箱、冷却系统、液压泵和液压油源控制系统，所述液压油源由多个模块组成，每个模块的流量为700L/min，总流量为2800L/min，各模块间采用并联联接，用阀门相互隔离，每个模块单独工作。

进一步地，所述分配器包括静态分配器和动态分配器，其中，静态分配器分别设置在长反力墙、短反力墙和反力地板，动态分配器设置在长反力墙与短反力墙交接处的反力地板，以及长反力墙不与短反力墙交接那一端的反力地板上。

进一步地，所述作动器包括与试件相连的关节铰，所述关节铰与液压缸输出端相连并由其驱动，所述液压缸油路上安装有伺服阀，通过控制油路通断实现液压缸动作，所述液压缸内设置有位移传感器，液压缸输出端设置有力传感器，阀块用于安装油路及伺服阀。

进一步地，所述油箱由不锈钢材料制成，所述液压泵为恒压变量泵，所述液压油源控制系统为分布式结构，安全阀值设置为75％额定压力，当系统压力低于该阀值时自动停机，并进行故障报警，所述冷却系统由所述液压油源控制系统根据油温变化控制其开启和关闭。

进一步地，所述油源管道由硬管和软管组成，所有硬管为钢材质，其中，通径不大于DN50采用不锈钢材质，通径大于DN50采用普通碳钢材质，硬管的连接采用无焊接结构。

进一步地，所述力传感器精度高于0.5％FS，所述位移传感器分辨率高于5μm，精度高于0.05％FS。

进一步地，所述作动器包括静态作动器和动态作动器，其中静态加载作动器为单出杆型作动器，即液压缸只有一个输出端，所述输出端在一侧运动，动态加载作动器为双出杆对称型作动器，即液压缸具有两个输出端，分别在两侧运动。

进一步地，所述短反力墙高25.5m、长16.7m，长反力墙具有阶梯结构，高度依次为25.5m、21m、15m，长度依次为21.5m、18m、10.5m。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明的大型动静力试验加载系统主视图；

图2为本发明的大型动静力试验加载系统俯视图；

图3为大型动静力试验加载系统液压控制系统示意图；

图4为图3的A处局部放大图；

图5为图3的B处局部放大图；

图6为短反力墙图；

图7为长反力墙图；

图8为反力墙剖面图；

图9为反力地板图；

图10为静态作动器示意图；

图11为动态作动器示意图。