萬噸級結構實驗臺機架的結構設計與分析.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構構件在靜力、動力荷載作用下的響應和破壞模式研究。該萬噸級結構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。課題對萬噸級結構試驗臺的機械加載框架做出了詳細的方案和結構設計，并對整體框架進行了各工況下的靜力學和動力學分析，其中動力學分析部分包含了突然卸載分析和地震響應分析的工作。
　　針對中建萬噸級結

2、構試驗臺的自身特點和技術參數(shù)，確保證建筑實驗體在進行結構試驗時有足夠的力的支撐下，經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計方案。橫梁立柱均采用類似鋼箱梁的新型結構。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)實際結構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構件內縱橫筋板和內部加肋。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，經過優(yōu)化設計后，得出應力和位移均滿足設計指標的結論。
　　在設計萬噸級結構試驗臺加載框架的設計時，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)動力學分析法），進行突然卸載分析。得到結論：該加載框架在超載10%以內或試件發(fā)生突然脆性破壞時，框