自平衡简支梁加载试验系统

自平衡简支梁加载试验系统

1、自平衡加载框架

自平衡简支梁加载试验系统，主要用于结构工程教学试验，可以在加载框架内完成简支梁及其他静载荷试验。

1.1自平衡反力系统主体采用装配钢构形式，材料使用Q355结构钢，安装不需要反力地槽，可进行柱类、梁类、桁架类教学试验及小型科研试验；

1.2加载框架总高3.0米，立柱间距2.4米；加载横梁与基座承载力300kN；基座顶部预留两排安装孔；加载框架钢构表面涂刷防锈漆进行防锈处理；

1.3标配钢结构分配梁，长度1200mm，分配梁两端含专用固定铰支座和滚动铰支座；

1.4标配短柱承台，承台下端板预留与基座连接接口，承台上端板预留与刀口铰滚动铰类试验装置标准接口。

2、简支梁梁端铰支座

2.1标配固定端铰支座，滑动端铰支座；

2.2固定端铰支座受压承载力300kN，双向旋转角度>±15°；滑动端铰支座受压承载力300kN，滑动行程大于±40mm；

2.3标配保护装置，确保倒置安装或竖向安装时试验安全；

2.4上下接触面采用双向防滑沟槽设计。

3、柱端铰支座

3.1标配柱顶单向刀口铰；

3.2标配柱底单向刀口铰，柱底刀口铰标配双向对中调节系统；

3.3刀口铰受压承载力300kN，旋转角度>±15°；

3.4标配保护装置，确保倒置安装或竖向安装时试验安全；

3.5预留与钢结构教学试件柱端板安装接口。

4、分离式液压千斤顶

4.1 压力300kN，行程200mm；

4.2 活塞杆端预留与力传感器连接的接口；

4.3 千斤顶装有安全阀，防止油压过载；

4.4 标配千斤顶与反力架的连接装置；

4.5 配超高压快速插拔接头。

5、手动液压泵站

5.1最大供油压力70MPa；

5.2 双级泵双作用；

5.3与分离式液压千斤顶配合使用；

5.4泵站配超高压快速插拔接头，可实现与千斤顶之间的快速分离与连接。

6、超高压油管

6.170Mpa，长度≥9m；

6.2长度可定制，带快速插拔接头；

6.3为泵站和千斤顶之间提供超高压液压油的传输通道。

7、压力传感器

7.1承载力300kN；

7.2预留与千斤顶活塞杆、球铰和刀口铰的连接。

8、万向受压球铰

8.1承载力300kN；

8.2旋转角度>±5°；

8.3预留与压力传感器、被加载试件连接。

9、静态应变仪

9.1 24通道数，可通过以太网实现无限通道的扩展；

9.2分辨率：0.1με；

9.3 应变示值wucha：0.5百分之±3με；

9.4应变量程：±60000με；

9.5电压量程：±60mV、0~2V分档切换；

9.6工作模式：脱机工作：通过触摸屏操作，数据存储至机箱中，并可实现数据回收；联机工作：通过以太网实现与计算的通讯和数据传输；

9.7连续采样速率（连续采样）：静态最高采样速率5HZ/通道，减少测量通道，最高动态采样速率200HZ/通道；

9.8模数转换器：24位Σ -Δ A/D 转换器；

9.9显示屏尺寸：7英寸；

9.10内置存储容量：≥8GB。

10、虚拟仿真教学实验系统

梁柱教学-钢筋混凝土梁正截面受压虚拟试验

10.1虚拟梁柱教学设备；

10.2软件版本：两套单机版；壹套60节点局域网机房版，可在普通计算机上运行；

10.3允许60点位使用，网络版，支持Internet外网访问；

10.4试验含三种试件，可选少筋梁、适筋梁、超筋梁；

10.5教学模式包含试验原理介绍、经典试件制作演示、设备装配演示、试验加载演示、模拟考试、实验报告生成；

10.6试验场景支持360°自由漫游，可多角度空间观察；

11、一维位移传感器DT50

11.1量程50mm，分辨率0.005mm/με；

11.2滑线电阻原理，半桥接线方式；

11.3标配10米RVVP优质四芯屏蔽导线；

11.4与静态、动态电阻应变原理数据采集仪系统匹配良好。

12、一维位移传感器DT100（5只）

12.1量程100mm，分辨率0.005mm/με；

自反力自爬升压剪试验系统

1.自反力自爬升加载架

1）主框架采用四立柱门式自反力结构，立柱采用焊接槽型结构，底梁采用箱型结构，上横梁采用中间镂空的双梁结构。立柱与横梁通过高强螺栓连接，横梁高度可按模数调整。底梁顶面及侧面均布安装孔。上横梁底面通长安装直线导轨，导轨上安装可任意移动的小车平台，小车平台可随动也可锁紧。

2）加载架整体尺寸：长度≥6500mm，宽度≥1850mm，高度≥8000mm（地下埋深≥1000mm）；加载架净空间：长度≥4500mm，宽度≥1850mm，高度≥4500mm。轴压实验承载力≥5000kN，压剪实验竖向承载力≥3000kN，水平承载力≥1500kN

3）加载架单块盖板的跨中承载力≥100kN；

4）自升降系统1套，采用自爬升系统带多通道控制器，可控制伺服电机同步升降；采用丝杠立柱副结构，丝杠直径≥180mm，只受竖向荷载时只靠丝杠能承受≥5000kN竖向荷载。采用伺服电机驱动螺旋升降机构控制横梁升降。配置至少四个位移传感器，用于同步控制，提升速度≥90mm/min，自升降系统立柱四个测点的位移差值≤0.2mm

5）配置立柱夹紧装置1套，安装在上横梁上，用于夹紧立柱，使上横梁及立柱能传递水平荷载及弯矩，采用液压缸夹紧方式,每个立柱夹紧油缸数量≥4个，单向夹紧荷载≥1200kN

6）验收要求：额定荷载作用下横梁变形量≤跨度的1/1000，立柱变形量≤4mm；加载架安装完成后，底梁顶面需与地面持平,最大高差≤2mm

2.随动小车平台2套

1）主要用于压剪实验等，用于连接竖向油缸，使竖向油缸能水平随动

2）在上横梁上安装通长直线导轨及配套的直线滑块，可同时承受三个方向的负荷，并可保持其行走精度，满足实验要求。承载力≥3000kN；滑动摩擦系数≤1%

3）安装孔通用并冗余设计，方便安装各种零件

3.竖向液压加载油缸2台

1）前法兰安装，单出杆结构，最大压缩荷载3000kN，最大拉伸荷载500kN，满荷载对应的工作压力≤25MPa，油缸耐压≥30MPa，活塞行程≥300mm，启动压力＜0.1MPa

2）内置安装磁置伸缩式位移传感器，带降噪蓄能器，配套轮辐式荷载传感器和加载球铰

4.拉压力传感器2个

用于结构试验中测量实验荷载，采用轮辐式结构，量程≥3000kN，线性度≤0.05%

5.水平伺服作动器1个

1）可前法兰、后法兰安装，双出杆结构，最大拉伸、压缩荷载1000kN，满荷载对应的工作压力≤25MPa，油缸耐压≥30MPa，活塞行程≥500mm，启动压力＜0.1MPa

2）内置安装磁置伸缩式位移传感器，配套伺服阀，带降噪蓄能器，配套轮辐式荷载传感器，前端后端均配置加载铰板

6.水平作动器安装板至少1套

用于连接水平油缸，可沿立柱任意调整安装高度

7.液压油源

1）输出多路相同或不同的稳定压力

2）分通道式控制台，触摸屏控制界面，接头采用快速接头形式

3）采用双级油泵供油的方式，系统流量≥20L/min，油泵数量≥2，可根据负载情况自动调整工作油泵的数量

4）至少支持手动控制和伺服控制两种控制模式，手动控制压力输出≥2路，0-28MPa连续可调；伺服控制压力输出≥2路，0-28MPa连续可调；压力可分别设置也可串通，可进行荷载、位移闭环控制

5）采用触摸屏作为伺服控制操作终端，可实时显示各通道系统参数，伺服控制同时设有手摇脉冲发生器作为手动控制单元。可进行压力调节、流量调节及油路转换

6）距泵站1m距离噪音≤60dB，恒压输出时油压波动≤0.2Mpa；配置循环泵，可将油液进行主动循环，并配置高压过滤器，可对液压油进行清洁

8.电液伺服控制系统

1）主要用于控制伺服作动器，可单通道控制也可多通道同步协调控制

2）可实现荷载、位移、实验数据等闭环伺服控制，实验过程中可切换

3）伺服控制≥4通道，控制信号可任意设置；系统静态控制精度≤0.5%FS

4）与多通道控制子站配合使用，竖向加载采用双缸协同加载，采用触摸屏控制界面，可实验荷载、位移双闭环控制，可确保实验过程中压梁始终保持水平，压梁两端高差≤0.2mm，通过主动控制方案达到建研式加载效果

5）能进行单层、多层和高层结构的子结构拟动力试验，结构模型取层剪切模型，可以取单个或多个楼层为试验子结构。软件应具有人机交互界面功能，试验前能够交互式输入地震加速度时程曲线，选取试验所需范围的加速度时程，建立楼层的滞回模型。试验过程中能够实时显示各楼层的地震响应时程曲线、楼层的滞回曲线、结构振动动画，以及与试验设备之间的指令和反馈数据交互。试验结束后能显示楼层的滞回曲线，输出子结构拟动力试验的相关结果。试验软件能够和电液伺服试验系统控制软件连接通讯，能够将结构时程分析得到的试验子结构加载指令发送给试验控制系统，并实时获取试验子结构的位移和力响应，能够设定相关的判断准则来决定结束一个试验步，保证子结构拟动力试验平稳进行

9.实验模型

1）采用装配式结构，可组装成单榀多层框架模型、框剪结构模型等，至少可进行单榀多层框架内力分布实验、压剪滞回实验等，模型杆件刚度可调，至少配三种刚度的杆件，刚度比≥3，基础杆件截面尺寸≥50mm×50mm

2）模型实测实验数据与理论值比误差≤5%；可承受竖向荷载≥1000kN,水平荷载≥250kN，总高度≤2000mm，层数可调

10.手动葫芦至少2套

1）用于试件吊装等，承载力≥100kNz

2）起升高度≥6000mm

11.试件安装加载附件1套，至少含试件底部固定压梁、拉杆、限位块，顶部压梁、拉杆等，顶部压梁长度≥2000mm，压梁高度≥300mm，设有和球铰连接的安装孔.