土木工程結構實驗室建設綜述

□韓建軍　李亞龍

（河南工業大學土木建筑學院河南鄭州450001）

土木工程結構實驗室建設綜述

□韓建軍李亞龍

（河南工業大學土木建筑學院河南鄭州450001）

大型的綜合性土木工程結構實驗室是各大高校土木工程專業必備的硬件設施和不可或缺的實驗平臺，它從側面反應出了大學院校和科研所的實驗能力與實驗水平。本論文緊密結合河南工業大學土木工程結構實驗室，對其建設和重要實驗儀器進行了綜述，為結構試驗的布置、試驗、及建設方案提供了參考和依據。

土木工程實驗室；建設；綜述

本文DOI：10.16675/j.cnki.cn14-1065/f.2016.08.079

隨著科學技術的迅速發展，各學科之間的相互滲透，工程結構實驗日益系統化、復雜化、多樣化，當今結構設計方面的創新都必須通過現場實測實驗的論證，僅按照經驗和設計規范設計的傳統做法已經不能完全滿足要求?；纠碚摲治?、計算機有限元數值模擬和工程結構試驗三者結合已成為當今大型、超級工程施工建設和設計研究可靠的必要手段和基本技術。因此，近年來，對土木工程結構實驗提出了越來越高的要求。本文結合河南工業大學結構實驗室的建設、試驗器材布置方案等對結構實驗室進行介紹綜述，旨在為類似結構實驗室的建設提供參考和依據。

1　結構實驗室簡介

河南工業大學結構實驗室總建筑面積2 560m2，其中結構試驗大廳建筑面積1 760m2，長度66m，寬度24m，高度21.5m；附屬用房建筑面積800m2。設有L型三維反力墻，主反力墻高12.8m，長12m；副反力墻高12.8m，長18m。具有槽式和孔式兩種試驗臺座。儀器設備總額1 214萬元，包括有液壓振動試驗臺、反力架加載系統、結構擬動力試驗系統（MTS）、結構力學教學試驗系統（500KN）、土工模型槽試驗系統等大型結構試驗設備。

2　MTS結構擬動力實驗系統

MTS結構擬動力實驗系統包括電控系統、液壓分配系統、100t作動器總成1套、50t作動器總成兩套、25t作動器總成1套、以及備件和消耗品。其中100t作動器能提供推力1 015 KN，拉力650 KN；50t作動器能提供推力495 KN，拉力290 KN；25t作動器能提供推力253 KN，拉力162 KN；四套作動器最大位移均為依375mm，頻率0耀5Hz。

擬動力實驗方法是將計算機與作動器聯機求解結構動力方程的方法，目的是為了能夠真實地模擬地震對結構的作用。這種實驗方法可以進行大型結構的地震模擬實驗，結構的恢復力直接從試件上測得，從而解決了理論分析中恢復力模型與參數難以確定的困難。

3　反力架加載系統

反力架加載系統包括300t加載架和500t自平衡反力架。300t加載架采用鋼結構空間框架形成，高度12.8m，跨度12.2m，由4個立柱、1個梁、4個分配梁以及4個夾持梁組成，能夠進行構件的豎向加載壓力與拉力試驗，可以提供300t的拉壓加載能力，利用構件間的；排孔和螺栓調節加載架高度、跨度，以適應不同構件的加載要求。

500t自平衡反力架采用鋼結構平面框架形式，高度6m，跨度6m，由底梁、2組3m長柱、4組1m長柱、4組0.5m長柱、頂梁通過不同類型連接件組合起來，自身平衡提供反力，能夠進行構件的豎向、水平向和斜向的實驗，可通過排孔與螺栓調整和布置相關連接件的位置，可以適應不同尺度和形式的試件的加載要求。

300噸加載架

500噸自平衡反力

結束語

河南工業大學土木工程結構實驗室參照國內外著名大學結構實驗室設備建設的思路，根據本校結構實驗室的土建規劃，制定本方案。功能區域劃分清晰，使用方便。為其他類似土木工程結構試驗的布置、試驗、及建設方案提供了參考和依據。

[1]龔慧明.淺議高校實驗室建設[J].高校實驗室工作研究,2006(02).

[2]王夏楠,侯曉兵.淺析土木工程實驗室建設與改革[J].青年文學家,2013(10).

[3]史美東.高校土木工程結構實驗室建設探討[J].科技信息,2010(04).

[4]周淼,段敬民,王文華.結構實驗室的實驗教學與建設[J].內江科技,2008(02).

[5]黃麗婷,熊世樹,李黎.土木工程結構實驗室實驗教學改革探討[J].實驗科學與技術,2006(06).

1004-7026（2016）08-0112-01 中國圖書分類號：TU72

A