萬噸級(jí)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)臺(tái)機(jī)架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(jí)多功能試驗(yàn)系統(tǒng)—加載框架系統(tǒng)項(xiàng)目，萬噸級(jí)多功能試驗(yàn)系統(tǒng)主要用來進(jìn)行大型橡膠支座和結(jié)構(gòu)構(gòu)件在靜力、動(dòng)力荷載作用下的響應(yīng)和破壞模式研究。該萬噸級(jí)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)臺(tái)添補(bǔ)了我國建筑類多功能試驗(yàn)臺(tái)及超大試驗(yàn)臺(tái)方面的空白。課題對(duì)萬噸級(jí)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)臺(tái)的機(jī)械加載框架做出了詳細(xì)的方案和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并對(duì)整體框架進(jìn)行了各工況下的靜力學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析，其中動(dòng)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(duì)中建萬噸級(jí)結(jié)

2、構(gòu)試驗(yàn)臺(tái)的自身特點(diǎn)和技術(shù)參數(shù)，確保證建筑實(shí)驗(yàn)體在進(jìn)行結(jié)構(gòu)試驗(yàn)時(shí)有足夠的力的支撐下，經(jīng)過多次方案對(duì)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(jì)方案。橫梁立柱均采用類似鋼箱梁的新型結(jié)構(gòu)。進(jìn)而保證了本項(xiàng)目試驗(yàn)系統(tǒng)控制實(shí)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(xì)化的數(shù)值模型，模型中根據(jù)實(shí)際結(jié)構(gòu)形式建立了精細(xì)化的基座、鋼柱、頂

3、部橫梁模型，其中包括細(xì)化模擬的鋼結(jié)構(gòu)件內(nèi)縱橫筋板和內(nèi)部加肋。并對(duì)9個(gè)加載工況和1個(gè)自然工況進(jìn)行了整體全面的靜力分析，經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計(jì)后，得出應(yīng)力和位移均滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)的結(jié)論。
　　在設(shè)計(jì)萬噸級(jí)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)臺(tái)加載框架的設(shè)計(jì)時(shí)，考慮了超載和試件突然發(fā)生脆性破壞時(shí)對(duì)整個(gè)加載框架的沖擊影響以及應(yīng)對(duì)措施，利用之前的精細(xì)化有限元模型以及時(shí)程分析法（一種瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析法），進(jìn)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(shí)，框