2021年12月30日上午,中国矿业大学完成了“土木工程大型地震与火灾耦合试验平台”子系统1--地震模拟振动台机械系统设备的验收工作。地震模拟振动台机械系统可以为大型土木结构模型、大型机电设备提供水平向地震作用,为结构工程、防灾减灾工程、隧道与地下工程等学科的科学试验提供地震模拟条件,由北京思齐致新科技有限公司实施建设。
仪器设备整体照片
据悉,力学与土木工程学院自2018年起,正式启动“土木工程大型地震与火灾耦合试验平台”建设,拟自主设计、建设一套大型“强震-真实火灾”耦合实验系统。2020年,以“强震-真实火灾”耦合实验系统为核心,获批立项,成为全校唯一一项“上水平”建设项目。该项目建成将为多种灾害作用下的结构行为特征和多灾害耦合作用机理研究提供必要条件。
1 主要技术指标
1、蜂窝全包覆式钢台面, 4m×6m,最大载重50T。
2、带有自调心支座的高刚性滚柱导轨,动载荷不低于180T,定载荷不低于400T。
3、工作频率范围:0.1-50Hz。
4、最大加速度:试件15T,+/-2g;试件50T,+/-1g。
5、最大速度:+/-1m/s。
6、最大位移:+/-250mm。
7、MTS作动器配备双950L/min三级伺服阀,可提供最大1800L/min瞬时流量,21MPa工作压力下可提供750L/min稳定流量。
8、蓄能器组,工作压力最大330bar、总容积600L。
9、带有混合仿真试验接口的全数字地震模拟试验控制系统。
2 设备特色
1、两台MTS作动器串联设计,满足小吨位及大吨位模型的地震模拟试验需求;
2、作动器与振动台台面之间连接MTS载荷传感器,实时监测并调整作动器的输出状态;
3、振动台支座设计“支撑滑动模组”,通过自调心支撑,有效减少试验磨损;
4、振动台底部设置“铸铁平台”,有效保证地面平整度,利于设备长期使用。
3 应用范围
能够全面服务于民用建筑、输电塔、核电站、巷道、隧道、边坡等工程设施,有助于推动城市综合风险防控技术、工程设施重大事故灾害耦合全过程致灾机理的原始与集成创新研究。
4 项目构成
“土木工程大型地震与火灾耦合试验平台”包含4个子系统:
子系统1:地震模拟振动台系统。最大地震加速度可达到2.0G,满足绝大多数工程结构地震测试需求。
子系统2:大型火灾耦合试验系统。此为国内首创整体结构火灾试验系统,国内首套可控热释放率的大型真实火灾燃烧系统(0—10MW);并且还是国内首套带有火灾主动降温功能的模拟试验系统。
子系统3:大型量热与烟气净化系统。此为国内首套可实现多高度、多工位、多量程测试的大型量热系统。
子系统4(已完成验收):高温耦合环境多维加载系统,这是国内首套火灾高温环境下使用的多维加载装置。
学校将陆续完成子系统2和子系统3的验收工作。最终形成完整的“强震—真实火灾”耦合试验系统,实现大尺度工程设施强震与真实火灾的灾害耦合研究。