[发明专利]一种用于建筑结构的平面三自由度加载试验方法

权利要求书

1.一种用于建筑结构的平面三自由度加载试验方法，其特征在于，针对需进行试验的结构试件，确定期望位移在试件上固定安装多个作动器和位移传感器，所述位移传感器把测得的位移参数L反馈给控制器，控制器通过转换矩阵将其转换为并与期望位移进行比较，得到加载位移命令包括以下步骤：

步骤一：将外接位移传感器安装到试件的测点上，并将伺服作动器与试件连接固定，启动传感器进行采样，伺服作动器准备接收命令，

步骤二：确定实际希望试件实现的位移，包括水平期望位移竖向期望位移和期望转角并输入控制器，

步骤三：通过转换矩阵G对三个自由度命令进行解耦，得到分别适用于三个作动器的期望命令：

步骤四：读取外接位移传感器测得的实际位移L₁，L₂，L₃，L₄，以及竖向作动器反力

步骤五：通过转换矩阵F，将L₁，L₂，L₃，L₄，转化为作动器的实际位移

步骤六：控制器将作动器的期望命令与实际位移进行比较，得到三台作动器的加载位移命令

重复步骤三到步骤六，反复迭代，直到停止加载，其中，e为预设的精度要求。

2.根据权利要求1所述的用于建筑结构的平面三自由度加载试验方法，其特征在于，控制器采用比例积分算法计算，所述计算位移命令由以下公式迭代得到：其中，为第i+1步作动器命令，K_p，K_i为控制参数，Δt为反馈位移采样时间间隔。

3.根据权利要求1所述的用于建筑结构的平面三自由度加载试验方法，其特征在于，试件(2)水平方向两侧分别布置水平作动器(3)和水平位移传感器(6)，试件两端分别布置第一竖向作动器(4)和第二竖向作动器(5)，第一竖向位移传感器(9)和第二竖向位移传感器(7)分别布置在试件两端，中间布置第三竖向位移传感器，水平位移传感器(3)测得位移信号记为L₁,第一竖向位移传感器(9)测得位移信号记为L₂，第二竖向位移传感器(7)测得位移信号记为L₄，第三竖向位移传感器(8)测得位移信号记为L₃，第一竖向作动器(4)测得作动器反力第二竖向作动器(5)测得作动器反力

4.根据权利要求2所述的用于建筑结构的平面三自由度加载试验方法，其特征在于，所述参数K_p，K_i从0开始逐步增加进行调试。

5.根据权利要求3所述的用于建筑结构的平面三自由度加载试验方法，其特征在于，步骤三所述的对竖向期望位移和期望转角进行解耦所用的转换矩阵G为：

其中L为加载梁长度。

6.根据权利要求3所述的用于建筑结构的平面三自由度加载试验方法，其特征在于，步骤五所述的将L₂，L₃，L₄转换为的转换矩阵F为：

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7.根据权利要求3所述的用于建筑结构的平面三自由度加载试验方法，其特征在于，步骤五所述的将L₃，L₄，转换为的转换矩阵H为：

其中K_v是所加载结构的竖向刚度。