曾 聪， 吴 斌， 许国山， 陈永盛

(1.哈尔滨工业大学 土木工程学院，哈尔滨 150090；2.东北电力大学 建筑工程学院，吉林 132012)

地震对结构的作用通常为多轴的，且为持续变化的。为估计结构的地震反应，试验系统亦日趋复杂化、精细化。随结构动力试验技术深入研究及液压伺服系统快速发展，用多自由度加载系统对结构或构件进行多维动力试验愈受关注。图1为在NEES计划(Network for Earthquake Engineering Simulation)资助下美国建成的两具备多轴加载能力的六自由度混合试验系统。即MAST加载系统[1]与MUST-SIM加载系统[2]。但六自由度加载系统因其投资巨大、控制复杂未得到广泛应用。Shing等[3]建立的两自由度加载系统以模拟柱顶弯矩、剪力，对钢结构立柱进行拟动力试验，但未考虑轴力。Shoraka等[4]对混凝土立柱进行混合试验，用三自由度加载系统模拟柱顶轴力、弯矩、剪力的复杂边界条件。但试验结果是作动器间耦合效应显著，试验系统控制效果不理想。国内对多轴动力试验加载系统研究基本处于空白，因此该研究对我国结构动力试验技术、手段的发展与进步具有重要意义。

图1 六自由度结构动力试验加载系统

建立多功能、高性能的多自由度结构动力试验系统，将其应用于结构动力试验，仍面临诸多困难。

(1) 在传统的拟静力试验中，竖向加载往往通过千斤顶实现，而千斤顶的力控制为开环，与采用反馈控制作动器相比，控制精度低得多(尤其试件进入非线性后)。在水平荷载干扰下，竖向力较难保持恒定。因此，需研究采用液压伺服作动器作为竖向加载设备试验方法。……