1000吨大型多功能结构工程梁柱教学试验系统

1000吨大型多功能结构工程梁柱教学试验系统

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系统采用大型重载框架结构，多通道电液伺服控制、多通道传感测量、多点协调加载，配置 10000KN 垂向伺服作动器与 500KN 伺服跟随系统，配置 3000KN 水平伺服作动器及 300KN垂向高度调整作动器，可实现垂向、水平的双向加载与伺服随动，可用于典型建筑结构如柱、梁、框架、节点、墙、板与本构的复杂力学性能测试。

一、试验系统结构功能要求。

1.框架系统试验净空间（长X宽X高）3500X3000X4000mm。横梁液压升降，液压锁紧，垂向高度可调整范围ai000-4000mm，液压锥销锁紧。锁紧销、导轨、导轮硬度NHRC60,带位置检测装置， 全自动PLC控制，自动定位、自动消隙。整体框架自成反力，底座、立柱、上部方梁配置预拉应力立柱进行刚度加强，垂向ZD载荷达到10000KN时，主机框架垂向ZD变形'4.5mm，水平ZD载荷达到3000KN时，主机框架水平向ZD变形'2.5mm。试验平台预留纵横向间距均为500mm的试件安装孔，各安装孔均可承受500KN的拉力；

2.垂向10000KN作动器ZD压力：10000KN，ZD拉力3000KN，ZD行程600mm，测力 传感器、位移传感器、伺服阀。底部的水平向微动探测器承载能力≥10000 KN,底部应带10000KN压力、3000KN拉力的万向球头。

3.与框架系统配合，作动器带随动检测与跟动装置。跟动装置带低摩擦力导轨，配液压驱动伺服缸完成跟动。随动检测装置设置于作动器活塞杆端，配置水平微动检测装置，变形测量分辨力不低于0.001mm,控制系统全自动控制垂向力随动，确保被试件始终承受垂向试验力。

4. 3000KN水平伺服作动器，ZD行程800mm，头部带球钗，底部带安装座，安装座通过直线导轨与主机框架水平连接，通过垂向300KN伺服作动器沿立柱方向伺服随动。

5.水平向主动跟动控制用伺服作动器ZD推拉力500KN,行程800mm，位移传感器分辨率不低于0.005mm，移动速度范围：0.2mm/min'250 mm/min；

6.水平作动器垂向跟动作动器ZD推拉力300KN,行程≥1800mm，全数字伺服控制，位移分辨率0.005mm，活塞移动速度范围：0.2mm/min~250 mm/min。

7.恒压伺服泵站。应满足试验室未来发展需要，按集中泵站方式进 行建设。

8.泵组应为级联式，根据后期项目的进展逐步增加泵站容量，硬管路、冷却系统应一次配置到位。液压油引至试验室试验区后，可供所有的试验设备使用。

9.集中泵站总流量.009而访，压力25Mpd，压力可调范围（IMpa^SMpa,不少于4套200L/min,25Mpa泵组级联。

10.泵站冷却系统容量N360KW功率集中泵站用制冷量，应采用闭式冷却系统进行泵站冷却。

11.硬管路含进油管、回油管、泄油管各1套，长度暂定25m（可根据试验室布局调整），可满足的ZD流量1000L/min，高压管抗压能够≥40Mpa,分节安装，提供至少5组输出接口，带球阀，未来管路长度可扩展，配置高压蓄能器并带快速卸荷装置，所有管路压力在 2秒内降到2Mpa压力以下，ZZ卸载压力为零。软管路系统4套，分别满足4套作动器的使用。管路的清洗后的清洁度不低于NAS5级。

12.泵站先期配置泵组不少于1套，但硬管路与冷却系统本次应配置到位。电线电缆布局合理，检修使用方便，应配控制柜远程控制 泵站起停以及高低压切换；至少配置2套独立式两通道分油器连接各作动器，分油器的各通道应带高压、低压以及截止功能。

13.控制系统应采用全数字多通道控制系统。通道数量≥4个通道， 后期可扩展。通道机具备试验力、位移闭环控制回路、伺服阀驱动回路，高速寻址、高速数据通讯。多个通道可协调控制，自动随动加载，控制模式可自由组合，可完成各种复杂试验加载谱功能，模块化结构易于针对各种应用程序进行再配置，并且可以扩展以适应 新的试验要求，试验力、位移AD不少于16位，采样频率≥1OOOHz所有信号应配置模拟信号输出功能，方便采购方使用应变采集仪进 行二次信号处理。

14.软件系统安全易用，与控制系统配合，全自动完成多通道的协调加载与随动控制，主界面集试验日常操作所有功能，如试样信息录入、试样选择、曲线绘制、数据显示、数据处理、数据分析、试验操作等功能于一体。提供多种控制面板用于日常操作。系统具备 功能完整的试验过程“编程”功能，并可根据需要任意扩展，完成 任意复杂、任意控制模式切换的试验过程编辑。软件系统应提供种 类丰富的试验曲线显示，如位移-试验力曲线、时间-试验力曲线、 时间-位移曲线、力-位移曲线、其他任意通道或组合的各类曲线 等。软件系统同时具备手工数据处理功能，适合于用户进行各类复杂的数据分析与试验纠错，提供试验报告功能，试验报表可自由设计。应针对采购方要求，提供相应的数据记录与处理功能等。

15.除地基外，项目为交钥匙工程，应提供首次试验用油，提供全套设备使用安装件，主要部件配套起吊孔吊环等，备件齐全，工具完备。

二、系统的主要技术指标。

1.加载框架垂向试验空间4000mm，水平试验空间3500mm；横梁液压升降、液压锁紧。

2.垂向伺服作动器ZD试验压力达到10000KN、拉力达到3000KN，试验力静态示值精度±1.0%，精度范围4%-100%FS，试验力动态示 值波动度：±0.5%FS。作动器行程：600mm，示值分辨力：土0.005mm，精度：±0.3%FS。活塞移动速度范围：0.2mm/min-250 mm/min微动测量装置测量精度土0.001mm；

3.水平加载伺服作动器，ZD推力达到3000KN、拉力达到1500KN, 试验力静态示值精度：±1.0%，精度范围2%T00%FS；作动器行 程：800mm，示值分辨力：±0.005mm，精度：±0.3%FS；活塞移动速度范围：0.2mm/min~600mm/min；

4.500KN水平向主动跟动作动器，ZD行程：800mm，位移分辨 率：0.005mm，活塞移动速度范围：0.2mm/min~250 mm/min。

5.300KN水平作动器垂向调整作动器，ZD行程：1800mm，位移分 辨率：0.005mm，活塞移动速度范围：0.2mm/min~250 mm/min。

6.恒压伺服泵站、管路系统、分油器、泵站冷却系统技术指标如前述。

7.控制系统与软件系统：通道数量4个，多通道协调加载软件，控制方式：各通道力、位移全数字PIDF闭环控制，控制模式可平滑 无扰切换，协调控制加载，垂向加载作动器电液伺服随动控制。用户可自定义试验方法包括但不限于静态试验、低周循环试验、拟动力试验等。带信号输出接口，方便采购方使用第三方应变仪。

8.系统具备超载、超量程、超设定、设定条件到等多种全自动试验停止功能。泵站带超压、超温、油堵塞、液位低等多种全自动保护功能。