恒乐仪器大型结构地震载荷三维模拟加载系统

恒乐仪器大型结构地震载荷三维模拟加载系统

（1）3M×3M 地震模拟试验台 1 套

1) 台面尺寸：3m×3m；

2) 满载负载质量：15,000kg；

3) 自由度：水平双向三自由度；

4) 工作频率：0.1~80Hz；

5) 最大位移：X：±125mm，Y：±125mm；

6) 最大速度(满载下)：X：1.0m/s，Y：1.0m/s；

7) 最大加速度(满载下)：X：1.1g，Y：1.1g；

8) 标准惯性试件作用下，迭代前最大的幅值误差小于 10%，相关系数 大于 85%；迭代后幅值误差小于 5%，相关系数大于 95%；

9) 作动器采用正交式布置方案，须提供详细的技术方案

10) 作动器两端安装自对中球铰，两个方向的可转角度分别不低于± 22°

11) 所有液压作动器均为双出杆静承作动器

12) 作动器具有优秀的侧向承载能力；

13) 作动器缸筒内两端设有合适长度的液压缓冲垫，以防在失控状态 下损坏作动器，不允许采用简易的外置弹性缓冲装置

14) 作动器须集成相应的伺服阀、位移传感器、压差传感器以及对应 信号的控制节点；

15) 驱动方式：电液伺服；

16) 系统具备可扩展能力，未来能够升级为三向六自由度地震模拟试 验振动台

（2）多自由度加载控制系统 1 套

1) 多自由度主控制器硬件，可满足基本的 4 个作动器通道控制能力， 在不增加主控制器的前提下可扩展至 16 个控制通道，满足未来升级需求

2) 控制软件至少可同时控制 6 个自由度，能根据实际需要选择1个或多个自由度独立工作，相互之间无干扰，控制系统需具备六自由度振动台控制能力；

3) 多自由度控制系统上位机及多自由度控制软件，含基本控制模块、 地震波复现模块、数据分析与处理模块、文件转换模块等；

4) 主控制器和控制节点之间采用抗干扰的通讯方式，以避免信号衰 减与干扰，主控制器每个通道至少 16 位分辨率和至少 2kHz 控制更新频率；

5) 控制系统须具备成熟可靠的三向六自由度控制算法，输出加载波形 包括但不仅限于斜波、三角波、正弦波、方波、地震波、随机波等；

6) 控制上位机及响应控制软件实现：在所有自由度能同时进行 D、V 和 A 的闭环控制，具备非线性伺服阀流量补偿技术、油柱共振补偿控制、 差压稳定控制、自适应控制补偿、幅值相位控制等功能；

7) 控制系统软件提供分频迭代功能，根据不同频率段选择合适的控 制方式，提高控制精度，并可从试验试件拾取加速度信号并参与反馈控制；

8) 控制分析软件功能包括：数据采集功能、人工造波功能(时域或频域) 、频谱分析、时域分析、概率分析等功能、数据及图形以彩色方式输出；

9) 系统软件须预留外部算法扩展接口，扩展后可实现 Simulink 编 译模型或 C++模型嵌入，与控制软件交互，实现振动台及物理试件预先模拟， 提前配置混合试验合理的参数与模型；

（3）液压油源系统 1 套

1) 液压油源系统为全套成熟产品；

2) 工作压力不小于 28MPa，总流量不小于 300LPM@28MPa，能够为本 系统提供足够动力，以达到要求的性能指标；

3) 采用变流量恒压输出油泵，其输出流量依实际需求自动调节，以便节约能源；

4) 采用模块化设计，可以进行流量扩展，未来扩展后可以满足三向六自由度振动台的油源流量需求；

5) 采用独立循环冷却系统，通过控制系统油温，可以尽量减小伺服阀 先导部分的液压噪音，实现平稳控制；

6) 采用高性能过滤循环系统，回油过滤精度 3um；

7) 设有低液面自动报警及启停开关和超温自动报警及启停开关；

8) 具有减小输出脉动的纹波衰减器，抑制油泵出口脉动；

9) 具有手动/远程电子开关油源泵站的功能；

10) 油源油箱应在到达实验室初始安装时注满高品质鲜液压油；

11）配置1套满足流量需求的冷却系统。

（4）液压分配与管路系统 1 套

1) 电磁控制分油器流量不低于 1500L/min；

2) 分油器具备高压/低压/关闭等功能；

3) 分油器之后所有软管均要求具备快速意外保护功能，当软管等后续设施出现如破裂等意外状况时，分油器能立即切断该区域油路；

4) 分油器上要求配置足够的蓄能器，用于缓解管路系统中压力波动；

5) 管路要求布局合理，维护方便，外观整洁，在布置时要合理配置支架，保证整个液压系统正常工作时，所有的液压管路不得有异响或较大的抖动。

（5）配套设施

1) 提供数据采集系统一套，含 64个数据采集通道，能够采集加速度、 桥路、电压、电流等物理量。

2) 数据采集系统能够和主控制平台连接通讯，实时同步完成数据采集。

3）提供振动台反力基础建设，包括约11M*11M*4.5M反力基础、预埋件、 基坑围栏、监控系统。

大型结构构件地震载荷三维模拟加载系统，主要实现了垂向加载和水平加载分离的平面加载结构抗震试验。可以施加三向载荷和三向弯矩，实现了6自由度模拟加载

主要技术指标：

• 四个250t垂向加载作动器同步施加垂向载荷；

• 最大压缩载荷：1000t，最大拉伸载荷：400t

• 最大水平X向载荷：400t；最大水平Y向载荷：200t；

• 垂向最大活塞行程：600mm

• 水平X向、Y向活塞行程：800mm；

• 试验负荷有效范围：4%～100% FS；

• 实现位移和负荷全闭环控制；

• 常规配置试验空间（长*宽*高，作动器活塞处于中位）：2600x1800x5200mm；

• 底部试样安装面的有效投影面积：2600mm*1800mm；

• 顶部加载板部分带有可供柱帽连接的通孔，最大使用面积：2600*1800mm；加载板部分最大负荷下的变形不大于1/600。

• 配有计算机电液伺服8通道控制器以及Windows应用软件，专门用于典型结构试样的多通道结构抗震性能试验。可以定制软件，实现空间轨迹循环加载功能。

• 配置电液伺服油源，额定流量100L/min。