[实用新型]隧道结构足尺拟动力试验系统

说明书

本实用新型公开了一种隧道结构足尺拟动力试验系统，包括模拟隧道构件、固定模拟隧道构件的固定座、覆盖于模拟隧道构件受力表面的反力墙框体及伺服作动器，所述伺服作动器为多个分散设置于所述模拟隧道构件的受力面与反力墙框体之间，所述伺服作动器通过可旋转底座安装于反力墙框体上其作用端抵靠于所述模拟隧道构件的受力面上。本实用新型公开的一种隧道结构足尺拟动力试验系统，通过分开设置的多个伺服作动器分别对模拟隧道构造施加荷载，并且伺服作动器可以随可旋转底座转动，也能自由伸缩，因此整个试验系统可以模拟任何荷载状态下模拟测试隧道的抗压强度和抗倒塌强度。

技术领域

本实用新型涉及隧道工程技术领域，具体涉及一种隧道结构足尺拟动力试验系统。

背景技术

拟动力试验方法(Pseudo-Dynamic Test)的提出是在上世纪60年，经过半个多世纪的研究和发展，其主要目的是想在拟静力和振动台试验的基础上寻找出一个更好的测试地展对结构的作用的方法。美国和日本对这方面的研究较多。试验的加载控制方式主要有：力控制、位移控制、力和位移混合控制。1969年，日本首先提出将计算机与试验系统结合起来，联机进行结构抗震试验；1981年，日本和美国共同进行了七层足尺结构的拟动力试验，将此系统等效为单自由度系统来试验，通过横向作动器U19和顶层作动器共同作用来完成结构等效单自由度试验的位移加载控制；1983年，Takanashi等人对一层一跨框架进行了快速拟动力试验；1999年，FJMOLINA等人对三层足尺钢结构做了双向拟动力试验。

我国在上世纪80年代才开始拟动力试验方法方面的研究。1980年，中国建筑科学研究院的陈瑜、蔗世民等人开始进行拟动力方面的研究；1981年，国内进行了1:6比例模型的12层钢筋混凝土框架模型的拟动力试验；1983年，中国建筑科学研究院完成了1:4比例模型的底层大空间剪力墙结构的试验口。

总体来说，国内在拟动力试验方面的研究起步较晚，面对的问题很多，尤其在三维空间里如何进行拟动力试验，仍然处于一个空白研究板块。

因此，为解决以上问题，需要一种隧道结构足尺拟动力试验系统，能够实现在三维空间上测试地震作用时隧道结构性能测试，其测试项目包含极限变形率、相对位移角、极限承载力、抗坍塌能力、破坏形态。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是克服现有技术中的缺陷，提供隧道结构足尺拟动力试验系统，能够实现在三维空间上测试地震作用时隧道结构性能测试，通过辅助的测试工具测试模拟隧道构件的极限变形率、相对位移角、极限承载力、抗坍塌能力、破坏形态。

本实用新型的隧道结构足尺拟动力试验系统，包括模拟隧道构件、固定模拟隧道构件的固定座、覆盖于模拟隧道构件受力表面的反力墙框体及伺服作动器，所述伺服作动器为多个分散设置于所述模拟隧道构件的受力面与反力墙框体之间，所述伺服作动器通过可旋转底座安装于反力墙框体上其作用端抵靠于所述模拟隧道构件的受力面上。

进一步，所述伺服作动器沿模拟隧道构件的受力面的横截面周向布置包括水平荷载伺服作动器用于对模拟隧道构件的受力面施加水平方向荷载、竖直荷载伺服作动器用于对模拟隧道构件的受力面施加竖直方向荷载及斜向荷载伺服作动器用于对模拟隧道构件的受力面施加斜向荷载。

进一步，所述水平荷载伺服作动器为两组且成对称设置于所述模拟隧道构件的横截面左右两侧。

进一步，所述竖直荷载伺服作动器为两组且成对称设置于所述模拟隧道构件的横截面顶部。

进一步，所述斜向荷载伺服作动器为两组且成对称设置于所述模拟隧道构件的横截面左上方和右上方。

进一步，所述水平荷载伺服作动器、竖直荷载伺服作动器和斜向荷载伺服作动器的作用方向延长线交于一点。