建筑结构的试验台的设计

前言：本站为你精心整理了建筑结构的试验台的设计范文，希望能为你的创作提供参考价值，我们的客服老师可以帮助你提供个性化的参考范文，欢迎咨询。

由于严格的相似条件给模型设计和试验带来一定困难，在结构试验中还有另一类型的模型，它仅是真型结构缩小几何比例尺寸的试验代表物，将该模型的试验结果与理论计算对比分析，用以研究结构的性能，验证设计假定。

试验方法在结构试验的过程中，通常是应用静力试验对结构进行荷载试验，主要原因是大部分的建筑结构在使用中承受的都是静力荷载。静力试验的加载过程一般情况下都是从零开始慢慢加载，直到结构破坏。在整个加载的过程中一般都是在很短的时间完成的，通常称其工作原理为静力单调加载试验。静力试验最大的优点是加载设备比较简单，可以逐步实施加载。在加载的过程中可以停下来观察结构变形的发展，能够很好的看到起破坏形态。

试验装置试验装置主要包括了试验台、反力架、支座和加载设备。试验台是永久性的固定设备，主要平衡施加在试验结构物上的荷载所产生的反力，与此同时固定横向支架，满足构件的侧向稳定，通过水平反力架对试件施加水平荷载。反力架的主要作用是平衡施加在试件上荷载所产生的反力，其材料一般是由型钢组成，试验中的支座是支持结构，传递作用力和模拟实际荷载图式的设备，其组成形式主要有支座和支墩等。加载设备通过试验台、反力架和支座连接而成，加载设备要求能够提供满足试验荷载的能力。

试验台的构造形式在我国目前通常采用的试验台座有槽式、地脚螺丝式、箱式和抗侧力四种不同结构构造形式，主要特征为:1)槽式实验台座槽式实验台座是一种比较典型的静力试验台座，他也是目前国内用得较多的试验台座。其构造特点是沿台座纵向全长布置几条槽轨，槽轨是用型钢制成的纵向框架式结构，埋置在台座的混凝土内。2)箱式试验台座(孔式试验台座)图2为箱式试验台座剖面示意图。箱式试验台座的规模较大，由于台座本身构成箱形结构，所以它比其他形式的台座具有更大的刚度。在箱形结构的顶板上沿纵横两个方向按一定间距留有竖向贯穿的孔洞，便于沿孔洞连线的任意位置加载，即先将槽轨固定在相邻的两孔洞之间，然后将立柱或拉杆按需要加载的位置固定在槽轨中。

试验台选择建筑结构试验台的选择应从经济角度、施工方法以及在日后的试验中能够满足试验要求等方面综合考虑。在本结构台座中采用的是箱型试验台座。将反力墙设置在试验台座的端部和侧面两个方向，这样可以对试件两个方向同时进行加载，来模拟两个方向的地震荷载。在箱形结构的顶板上沿纵横两个方向按一定间距留有竖向贯穿的孔洞，为提高墙体抵抗弯矩和基底剪力的能力，反力墙墙体与台座连成整体，反力墙为钢筋混凝土箱形墙，台座本身也构成箱形结构，这样刚度更大。

网格划分对几何模型进行网格划分，必须首先定义单元组，然后对给定几何对象的网格划分密度，最后生成单元和节点。所谓网格划分密度就是单元沿线或边间隔的长度或个数，有三种划分方法，按点划分、按长度划分、按份数划分，用户可以对模型的点、线、面、体、甚至整个模型进行网格密度的设置。

运行求解将模型保存，点击运行(DataFile/Solution)按钮进行求解，并同时选定运行ADINA按钮(RunADINA)。

试验台有限元分析结果在不同荷载作用下对多功能试验台进行有限元分析，得出了试验台在X、Y、Z三个方向产生的位移。根据上图能够看到:试验台的水平方向位移较为明显，上部的位移变化很明显要比下部的位移大，变形情况是上到下逐渐减慢慢变小，而最大位移的地方位于反力墙的顶部，约为2mm;在竖直的方向最大位移出现在反力墙的内侧，位移变化大约在0．2mm左右，变化程度非常小，可忽略不计。而台座基本上没有产生变形。

建筑结构试验台是特殊的受力结构，是建筑结构实验室的永久固定设备，属于特种结构。采用ADINA有限元分析软件对设计的土木工程结构实验室的试验台进行有限元分析，并且对试验台整体的刚度等进行有限元分析比较，能够提高试验台的可靠性及使用时的试验的精度。

作者：丁峰马琳李如春单位：河北联合大学校园规划建设处唐山市规划设计研究院