大型結(jié)構(gòu)柱地震荷載模擬試驗加載裝置的設(shè)計與分析.pdf

1、隨著近年來科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，對于結(jié)構(gòu)試驗的要求也與日俱增，對加載系統(tǒng)的輸出荷載、功能全面性提出了更高的要求。為了促進結(jié)構(gòu)試驗的發(fā)展，克服現(xiàn)有同類試驗設(shè)備的原理上的缺陷，湖南大學(xué)肖巖教授研發(fā)了大型多功能結(jié)構(gòu)加載裝置 HNU-MUST（Multi-Use Structural Tester）。設(shè)備建成后，將為結(jié)構(gòu)地震加載模擬實驗研究、工程檢測、產(chǎn)品研發(fā)、設(shè)計驗證等提供更為可靠的加載方法和裝置。
　　本文首先對既有的結(jié)構(gòu)柱試驗研究的幾

2、種主要方法進行了討論，并分析了其存在的問題。然后介紹了HNU-MUST加載裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計，設(shè)計的獨創(chuàng)之處在于它是一種可以將側(cè)向力加載和軸向力加載分離，并能直接測得施加給結(jié)構(gòu)構(gòu)件的實際側(cè)向力及軸向力的加載方法及裝置，克服了現(xiàn)有同類實驗設(shè)備的原理上的缺陷。與此同時，該裝置可進行多種動、靜荷載試驗，達到一機多用的目的。本文是利用有限元分析軟件 COSMOSWORKS對加載系統(tǒng)的主機結(jié)構(gòu)進行靜態(tài)分析，并利用有限元分析軟件 ABAQUS對加載系統(tǒng)

3、的承載基礎(chǔ)進行靜態(tài)分析，以驗證其設(shè)計的合理性。
　　COSMOSWORKS靜態(tài)分析結(jié)果表明，加載系統(tǒng)主機結(jié)構(gòu)的加載值達到極限荷載時，垂向加載板、斜支撐、水平加載框架在極限荷載作用下，整體結(jié)構(gòu)的最大應(yīng)力值均小于材料的屈服強度。同時，加載裝置在極限荷載作用下，各個結(jié)構(gòu)部分的變形值均很小，完全能夠滿足系統(tǒng)本身對于變形的要求。綜上所述，HNU-MUST加載裝置的主機結(jié)構(gòu)具有足夠的強度和剛度。
　　ABAQUS靜態(tài)分析結(jié)果表明，加載系