试验室简介
 

  建筑结构试验室筹建于1998年,建筑面积近1300平方米,是我校结构工程学科教学与科学研究试验基地。十余年来,试验室坚持以"一流的教育质量,一流的科研水平,一流的试验技术,一流的成果转化"为奋斗目标,服务于师生及社会。
  近年来,实验室利用同济大学结构工程国家重点学科和上海市重点学科的优势,在教育部"211"工程项目、上海市重点学科建设项目和国家"985"项目的资助下,研制及购置了一批先进的仪器设备,包括居国际先进及国内领先水平的10000kN大型多功能结构试验机系统、英国solartron公司生产的IMP数据采集仪以及各种量测仪器、加载设备和现场试验设备等。
  试验室除了完成本科生教学实验任务及研究生学位论文试验外,还承担了大量的科学研究试验及大型工程项目试验的工作,包括结构工程领域内的各类室内试验与现场检测、监测试验。
  试验室现有教授1名,实验师3名,助理实验师1名,技术工人8名。
  主任:吴明儿 教授      副主任:黄永嘉 实验师
  成员:胡志凌、满德明、胡翔
  电话:021-65989272(主任室)、021-65980418(办公室)

 
主要仪器设备
 

  1.10000kN大型多功能结构试验机系统
  本多功能结构试验机系统为自行研制,其关键部件采用进口产品。可真实模拟大型结构构件在复杂荷载下的受力性态,总体性能居国际先进、国内领先水平。
  试验机系统主机采用双门式框架、可调空间结构及双轴拉压,工控PC多通道电液伺服控制系统能实现多通道异步加载。具有等速试验力、等速位移、试验力保持、位移保持、多通道协调加载、荷载跟踪等多种控制模式。数据采集系统为英国输力强公司的IMP数据采集设备,基本通道300个,可扩展通道100个。试验数据、曲线实现屏幕显示、磁盘存储、数据库管理等功能,具有网络接口,可以实现试验数据的网络传输、远程试验等附加功能。
  试验机系统在竖向加载或水平加载下,作动器均能随试件跟动,跟动位移可根据竖向作动器与水平作动器的加载行程确定。加载跟动系统从根本上解决了大型结构多向同步跟动加载问题。垂直加载能力:压10000kN,拉3000kN,加载行程±300mm;Ⅰ号水平加载能力:推3000kN,拉1500kN,加载行程±300mm;II号水平加载能力:推1500kN,拉1000kN,加载行程±300mm。加载精度为荷载示值的±1%和满刻度的0.02%,以及位移示值的±1%和满刻度的0.02%。
  本试验机系统的试验对象为柱、梁、框架、节点、墙、板等。

  2. IMP数据采集仪
  IMP(Isolated Measurement Pods)分散式数据采集器是世界著名的仪表制造商——英国Solartron公司(输力强公司)的产品,它是适应微机监控技术发展和工业现场应用要求而开发的一种高科技产品。它利用数据和通讯技术作为数据采集处理和过程控制的基本手段,是计算机监测和控制的中间部件。IMP的主要特点包括:
  a. 测量精度高、可靠性高、抗干扰性高。IMP本身具备优良的抗噪和共模隔离能力即使在强电气干扰和振动的环境中,IMP同样能够提供准确,高精度(24位)的AD测量。内置的智能多功能使对热电偶、热电阻(PRT)和应变信号的测量更具优势。值得一提的是由于每块IMP都是以并联方式挂接在S-网络的电缆上,因此即使某一块IMP发生故障或从系统中拆除将不影响其它IMP的工作,从而进步增加了整个系统运行的可靠性。
  b. 功耗低、灵活性强、投资省。IMP由于采用了大规模CMOS集成电路,每块IMP的功耗仅为600毫瓦。IMP系统的范围很广,它可以是几个IMP挂接在单一的S-网络上,也可以是具有数千个通道的多个S-NET网络并存。它具有优良的抗噪性能及透明的纠错能力,每秒可处理1000个通道,S-网络只需要一对线,从而大大降低了安装成本,IMP满足了数据采集高准确可靠的要求。无须再增加昂贵的滤波器、放大器、专用电源或网络硬件等设备或服务,因此投资IMP不会再增加其他成本。
  c. 体积小、环境要求低。IMP体积小(长434cm、宽215cm、高35mm)对环境要求不高,IMP本身在机械结构的设计上充分考虑了防湿、防尘、防震的需要,符合西欧工业保护标准IP-55的要求。即使在95%的湿度下,IMP的工作范围仍可达到-20℃~85℃。

  3.2000kN伺服结构试验系统
  该系统包含2000kN和500kN伺服作动器各2个,电液伺服结构试验系统1套,可在加载框架内进行构件的弯曲、压缩、拉伸等试验,试验对象包括柱、梁、墙、框架等。还可将系统中的伺服油缸在加载框架内组合使用,以实现多点协调加载功能,测试结构在复杂受力情况下的力学性能。

  4.多功能加载试验台座
  多功能加载试验台座尺寸为6m(宽)×12m(长),共有6条间距1m的试验槽道。试验台座配套有2个最大反力1000kN的竖向反力架,2个最大反力500kN的竖向反力架和若干反力等级不等的水平反力架,可进行钢及钢筋混凝土梁、柱、节点、框架、墙、板等的单调静力和往复滞回性能试验。

  5.材料性能试验机及其他各类传感器、小型液压加载装置等
  试验室现有两台液压材料性能试验机,最大试验力分别为1000kN和300kN,可进行钢材和混凝土材料等的材料性能试验以及小型梁式试验和拉拔试验。另外还有其他各类传感器、小型液压加载装置包括各类电阻应变片、滑阻式位移传感器、千分表、百分表、压力传感器、拉压传感器、静态电阻应变仪、液压千斤顶和高压油泵等。
 

   


 
完成试验项目
 

  随着国家现代经济建设规模的快速扩大,试验室承担了大量国家级和省部级科研项目以及重大工程的试验任务。包括国家攀登B计划、国家863计划、国家自然科学基金重点项目、教育部、上海市科委、建委和教委等资助的科研项目以及奥运及世博场馆、交通枢纽、体育文化设施等国家重大建设工程的试验。近几年来,本试验室完成的各类试验每年达90余项以上。
  试验室已完成试验项目主要有:铝合金材料构件承载力试验、锈蚀钢筋混凝土柱试验、钢板剪力墙试验、预制混凝土框架抗震试验、钢管混凝土节点试验、预应力CFRP筋混凝土梁试验、预应力组合梁试验、预应力张弦梁试验、预制预应力综合管廊试验、焊接箱梁残余应力试验、屈曲约束支撑抗震试验、FRP筋材料耐久性试验、预应力CFRP板加固混凝土梁试验、短肢剪力墙实验研究、上海国际会议中心钢屋盖节点试验、广州新电视塔钢结构节点试验、上海旗忠网球中心试验、CCTV新台址组合柱试验、浦东国际机场二期工程航站楼节点试验、崖门大跨越输电塔节点试验、中国航海博物馆相贯节点承载力试、上海中心节点试验、合肥新桥机场箱型钢柱壁板稳定试验、重庆渝北体育馆上索撑节点抗拔力试验、上海世博会园区预制预应力综合管廊施工监测与分析、上海浦东新区文献中心组合楼盖施工过程监测、华为上海中心悬挂结构施工监测等等。

上海中心关键节点试验 屈曲约束支撑抗震试验
   
砌体墙抗震试验 装配整体式框架抗震试验


承担委托试验
 

   本建筑结构试验室承担结构工程领域的科研试验以及大型工程项目试验。包括:各类建筑材料的力学性能试验;柱、梁、框架、节点、墙、板等的单向及多向加载试验和往复滞回性能试验;组合构件及组合结构模型承载力试验;现场检测、监测试验等等。

 
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