萬噸級結(jié)構(gòu)實驗臺機架的結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析.pdf

1、本課題來自中國建筑股份有限公司中建萬噸級多功能試驗系統(tǒng)—加載框架系統(tǒng)項目，萬噸級多功能試驗系統(tǒng)主要用來進行大型橡膠支座和結(jié)構(gòu)構(gòu)件在靜力、動力荷載作用下的響應(yīng)和破壞模式研究。該萬噸級結(jié)構(gòu)試驗臺添補了我國建筑類多功能試驗臺及超大試驗臺方面的空白。課題對萬噸級結(jié)構(gòu)試驗臺的機械加載框架做出了詳細的方案和結(jié)構(gòu)設(shè)計，并對整體框架進行了各工況下的靜力學(xué)和動力學(xué)分析，其中動力學(xué)分析部分包含了突然卸載分析和地震響應(yīng)分析的工作。
　　針對中建萬噸級結(jié)

2、構(gòu)試驗臺的自身特點和技術(shù)參數(shù)，確保證建筑實驗體在進行結(jié)構(gòu)試驗時有足夠的力的支撐下，經(jīng)過多次方案對比分析后，提出了橫梁、立柱及基座三部分為框架主體的設(shè)計方案。橫梁立柱均采用類似鋼箱梁的新型結(jié)構(gòu)。進而保證了本項目試驗系統(tǒng)控制實現(xiàn)的物理量，包括力（力矩）、壓力、變形、速度、加速度，幾何參數(shù)包括位移、位置等要求當(dāng)量誤差均不高于1％。
　　利用通用有限元軟件ANSYS建立了精細化的數(shù)值模型，模型中根據(jù)實際結(jié)構(gòu)形式建立了精細化的基座、鋼柱、頂

3、部橫梁模型，其中包括細化模擬的鋼結(jié)構(gòu)件內(nèi)縱橫筋板和內(nèi)部加肋。并對9個加載工況和1個自然工況進行了整體全面的靜力分析，經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計后，得出應(yīng)力和位移均滿足設(shè)計指標的結(jié)論。
　　在設(shè)計萬噸級結(jié)構(gòu)試驗臺加載框架的設(shè)計時，考慮了超載和試件突然發(fā)生脆性破壞時對整個加載框架的沖擊影響以及應(yīng)對措施，利用之前的精細化有限元模型以及時程分析法（一種瞬態(tài)動力學(xué)分析法），進行突然卸載分析。得到結(jié)論：該加載框架在超載10%以內(nèi)或試件發(fā)生突然脆性破壞時，框