土木工程結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)綜述

□韓建軍　李亞龍

（河南工業(yè)大學(xué)土木建筑學(xué)院河南鄭州450001）

土木工程結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)綜述

□韓建軍李亞龍

（河南工業(yè)大學(xué)土木建筑學(xué)院河南鄭州450001）

大型的綜合性土木工程結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室是各大高校土木工程專業(yè)必備的硬件設(shè)施和不可或缺的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，它從側(cè)面反應(yīng)出了大學(xué)院校和科研所的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰εc實(shí)驗(yàn)水平。本論文緊密結(jié)合河南工業(yè)大學(xué)土木工程結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室，對(duì)其建設(shè)和重要實(shí)驗(yàn)儀器進(jìn)行了綜述，為結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的布置、試驗(yàn)、及建設(shè)方案提供了參考和依據(jù)。

土木工程實(shí)驗(yàn)室；建設(shè)；綜述

本文DOI：10.16675/j.cnki.cn14-1065/f.2016.08.079

隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，各學(xué)科之間的相互滲透，工程結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)日益系統(tǒng)化、復(fù)雜化、多樣化，當(dāng)今結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的創(chuàng)新都必須通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)實(shí)驗(yàn)的論證，僅按照經(jīng)驗(yàn)和設(shè)計(jì)規(guī)范設(shè)計(jì)的傳統(tǒng)做法已經(jīng)不能完全滿足要求?；纠碚摲治?、計(jì)算機(jī)有限元數(shù)值模擬和工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)三者結(jié)合已成為當(dāng)今大型、超級(jí)工程施工建設(shè)和設(shè)計(jì)研究可靠的必要手段和基本技術(shù)。因此，近年來，對(duì)土木工程結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)提出了越來越高的要求。本文結(jié)合河南工業(yè)大學(xué)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)、試驗(yàn)器材布置方案等對(duì)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行介紹綜述，旨在為類似結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)提供參考和依據(jù)。

1　結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室簡(jiǎn)介

河南工業(yè)大學(xué)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室總建筑面積2 560m2，其中結(jié)構(gòu)試驗(yàn)大廳建筑面積1 760m2，長(zhǎng)度66m，寬度24m，高度21.5m；附屬用房建筑面積800m2。設(shè)有L型三維反力墻，主反力墻高12.8m，長(zhǎng)12m；副反力墻高12.8m，長(zhǎng)18m。具有槽式和孔式兩種試驗(yàn)臺(tái)座。儀器設(shè)備總額1 214萬元，包括有液壓振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)、反力架加載系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)擬動(dòng)力試驗(yàn)系統(tǒng)（MTS）、結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)試驗(yàn)系統(tǒng)（500KN）、土工模型槽試驗(yàn)系統(tǒng)等大型結(jié)構(gòu)試驗(yàn)設(shè)備。

2　MTS結(jié)構(gòu)擬動(dòng)力實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

MTS結(jié)構(gòu)擬動(dòng)力實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)包括電控系統(tǒng)、液壓分配系統(tǒng)、100t作動(dòng)器總成1套、50t作動(dòng)器總成兩套、25t作動(dòng)器總成1套、以及備件和消耗品。其中100t作動(dòng)器能提供推力1 015 KN，拉力650 KN；50t作動(dòng)器能提供推力495 KN，拉力290 KN；25t作動(dòng)器能提供推力253 KN，拉力162 KN；四套作動(dòng)器最大位移均為依375mm，頻率0耀5Hz。

擬動(dòng)力實(shí)驗(yàn)方法是將計(jì)算機(jī)與作動(dòng)器聯(lián)機(jī)求解結(jié)構(gòu)動(dòng)力方程的方法，目的是為了能夠真實(shí)地模擬地震對(duì)結(jié)構(gòu)的作用。這種實(shí)驗(yàn)方法可以進(jìn)行大型結(jié)構(gòu)的地震模擬實(shí)驗(yàn)，結(jié)構(gòu)的恢復(fù)力直接從試件上測(cè)得，從而解決了理論分析中恢復(fù)力模型與參數(shù)難以確定的困難。

3　反力架加載系統(tǒng)

反力架加載系統(tǒng)包括300t加載架和500t自平衡反力架。300t加載架采用鋼結(jié)構(gòu)空間框架形成，高度12.8m，跨度12.2m，由4個(gè)立柱、1個(gè)梁、4個(gè)分配梁以及4個(gè)夾持梁組成，能夠進(jìn)行構(gòu)件的豎向加載壓力與拉力試驗(yàn)，可以提供300t的拉壓加載能力，利用構(gòu)件間的；排孔和螺栓調(diào)節(jié)加載架高度、跨度，以適應(yīng)不同構(gòu)件的加載要求。

500t自平衡反力架采用鋼結(jié)構(gòu)平面框架形式，高度6m，跨度6m，由底梁、2組3m長(zhǎng)柱、4組1m長(zhǎng)柱、4組0.5m長(zhǎng)柱、頂梁通過不同類型連接件組合起來，自身平衡提供反力，能夠進(jìn)行構(gòu)件的豎向、水平向和斜向的實(shí)驗(yàn)，可通過排孔與螺栓調(diào)整和布置相關(guān)連接件的位置，可以適應(yīng)不同尺度和形式的試件的加載要求。

300噸加載架

500噸自平衡反力

結(jié)束語

河南工業(yè)大學(xué)土木工程結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室參照國內(nèi)外著名大學(xué)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備建設(shè)的思路，根據(jù)本校結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室的土建規(guī)劃，制定本方案。功能區(qū)域劃分清晰，使用方便。為其他類似土木工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的布置、試驗(yàn)、及建設(shè)方案提供了參考和依據(jù)。

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[3]史美東.高校土木工程結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)探討[J].科技信息,2010(04).

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1004-7026（2016）08-0112-01 中國圖書分類號(hào)：TU72

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