自平衡框架式电液伺服结构试验系统

自平衡框架式电液伺服结构试验系统,采用自反力回字形框架作为承载框架,可以根据用户不同的试验需求,设计不同尺寸的自反力框架,配置不同种类的电液伺服加载作动器、控制系统、软件和液压系统,可以完成柱、梁、板、墙、框架、节点的结构抗震性能试验。

北京建筑大学的自平衡框架式电液伺服加载系统用于节点的试验,柱端作动器垂向最大加载能力600t,梁端作动器最大加载能力为±200吨,用于模拟梁端的拉压载荷,用于节点的抗震性能研究,照片与技术指标如下:

北建大自平衡框架式电液伺服加载系统现场照片

主要技术指标:

  • 主机采用回字形自平衡反力框架;为了提高水平刚度,框架顶部通过钢结构梁连接到反力墙上。
  • 主要用于节点的抗震试验研究,也可以用于其它典型结构试验的拟静力加载。
  • 最大试验空间(长*宽*深)3000mm*3000mm*600mm;
  • 加载框架外形尺寸:(长*宽*厚)8400*8430*1200mm;
  • 柱端垂向加载作动器:最大压力:6000kN, 最大拉力:2000kN;
  • 杆端拟动力加载作动器:最大压力:2000kN,最大拉力:1500kN;
  • 配有额定流量20L/min,额定压力26MPa,带有风冷系统的移动式电液伺服油源;
  • 配有POP-M三通道电液伺服控制器和多通道电液伺服加载系统应用软件POPWARE-M;
  • 可以将作动器更换为其它的拟动力或者动态作动器,用于节点的动态试验。或者其他型式如柱、梁、框架等结构试样的动静态结构力学性能试验。
  • 所有加载作动器均配有负荷传感器,有效测量范围4%-100%FS,有效范围内试验力示值误差不大于示值的±1%;
  • 垂向加载作动器行程:600mm;
  • 水平加载作动器行程:±250mm;
  • 每个作动器均配有内置式位移传感器,位移分辨力:0.01mm;
  • 具有试验参数模拟输出功能,提供±8V的模拟输出供数据采集系统使用。

同济大学土木学院自平衡框架式电液伺服加载系统用于K型节点的传力试验,K型节点上臂加载作动器采用位移闭环控制实现梯级压缩加载,K型节点下臂加载作动器以上臂作动器的负荷作为闭环控制目标,对K型节点的下臂施加拉力,控制目标是始终保持两个对K型节点上臂和下臂施加的载荷大小相等,方向相反。试验照片和主要技术参数如下:

同济大学自平衡框架式电液伺服加载系统用于K型节点试验照片

主要技术指标:

  • 主机采用回字形自平衡反力框架, 专门用于K型节点的传力试验;
  • 采用两台2000kN电液伺服作动器进行加载,上述作动器均采用垂向加载作动器结构做水平加载使用,连接方式是后法兰前球头。
  • 配有POP-M双通道电液伺服控制器和多通道电液伺服加载系统应用软件POPWARE-M用于实现试验过程的闭环自动控制。
  • 两台电液伺服作动器:最大压力:2500kN, 最大拉力:2000kN;
  • 移动式伺服油源额定流量10L/min,压力25MPa,带有风冷系统;
  • 试验力有效测量范围4%-100%FS,有效范围内试验力示值误差不大于示值的±1%;
  • 加载作动器行程:±250mm;
  • 每个作动器均配有内置式位移传感器,位移分辨力:0.01mm;
  • 具有试验参数模拟输出功能,提供±8V的模拟输出供数据采集系统使用。

浙江工业大学的自平衡框架式电液伺服加载系统是作为通用的结构抗震试验系统来设计的,目的是通过使用不同的试验辅具,完成日常的结构抗震试验。照片是该系统用于墙的结构抗震试验的照片。系统采用固定空间的自反力回字形加载框架,垂向加载作动器安装在顶部横梁上,水平加载作动器安装在回字形框架的立柱上,在POP-M控制器和POPWARE-M应用软件的控制下,实现了对墙试样的平面加载,完成抗震性能试验,系统现场照片和主要技术参数如下:

浙江工业大学的自平衡框架式电液伺服加载系统用于墙的试验

主要技术指标:

  • 主机采用竖向安装回字形自平衡反力框架;
  • 垂向100t加载作动器:采用后法兰前球头连接;
  • 水平50t加载作动器采用拟静力加载作动器,前后关节铰连接;
  • 配有POP-M双通道电液伺服控制器和多通道电液伺服加载系统应用软件POPWARE-M用于实现试验过程的闭环自动控制。
  • 垂向加载作动器:最大压力:1200kN, 最大拉力:1000kN;
  • 移动式伺服油源额定流量10L/min,压力25MPa,带有风冷系统;
  • 试验力有效测量范围4%-100%FS,有效范围内试验力示值误差不大于示值的±1%;
  • 垂向加载作动器行程:500mm;
  • 水平加载作动器行程:±250mm;
  • 每个作动器均配有内置式位移传感器,位移分辨力:0.01mm;
  • 具有试验参数模拟输出功能,提供±8V的模拟输出供数据采集系统使用。

一般来说,自平衡框架式电液伺服加载系统是一种通用的加载系统,可以通过配置不同的试验辅具满足不同的结构抗震性能试验要求。可以在没有反力槽道和反力地基的试验室内使用,主机结构简单,使用可靠且成本低。缺点就是使用不便,需要针对不同的试样设计不同的试验辅具,试验空间不可以调整,作动器加载位置的变化也非常不便。以下是一些自平衡框架式电液伺服加载系统的几个应用实例:

沈阳工业大学自平衡框架式电液伺服加载系统用于节点试验

洛阳三所自平衡框架式电液伺服加载系统用于结构试验

邢台职业学院自平衡框架式电液伺服加载系统用于结构试验