1.一种伺服控制式变刚度隧道衬砌静‑动加载试验系统,其特征在于:包括伺服控制式变刚度试验系统,伺服控制式变刚度试验系统包括变刚度试验加载系统、监测系统、振动平台(3)、液压泵站和控制系统;
所述变刚度试验加载系统包括第一反力架(1)、第二反力架(2)、第一支座(5)、第二支座(8)、压头组件(4)和衬砌固定底座(6);
所述第一反力架(1)和第二反力架(2)的内部设有隧道衬砌试件(7),所述第一支座(5)的一端面和第一反力架(1)、第二反力架(2)通过螺栓固定,第一支座(5)的另一端面和振动平台(3)通过螺栓固定连接,所述第二支座(8)的一端面和第一反力架(1)、第二反力架(2)通过螺栓固定,第二支座(8)的另一端面和振动平台(3)通过螺栓固定连接;
所述衬砌固定底座(6)为四个,所述隧道衬砌试件(7)设在衬砌固定底座(6)上,且衬砌固定底座(6)位于第一支座(5)和第二支座(8)之间,并与第一支座(5)和第二支座(8)通过螺栓固定连接;
所述压头组件(4)由伺服电缸(41)、导向杆(42)、固定法兰(43)、压力传感器(44)、位移传感器(46)和弧形夹板(45)组成,所述伺服电缸(41)固定安装在固定法兰(43)上,伺服电缸(41)的下方设有导向轨,所述伺服电缸(41)的底端装配安装位移传感器(46),所述导向杆(42)为两个,导向杆(42)贯穿导向轨、固定法兰(43)和位移传感器(46)的侧边,两个导向杆(42)的底端装配弧形夹板(45),弧形夹板(45)的上方固定安装压力传感器(44);
所述振动平台(3)分为上平台(31)、中平台(32)、下平台(33)、伺服缸和固定脚(34),所述上平台(31)装配在中平台(32)的上方,所述中平台(32)装配在下平台(33)的上方,所述上平台(31)和中平台(32)上设置伺服缸,所述下平台(33)与固定脚(34)固定;
所述振动平台(3)的中平台(32)、下平台(33)由滑轨连接,中平台(32)在伺服缸作用下产生X轴向的运动;
所述上平台(31)与中平台(32)亦是滑轨连接,上平台(31)在伺服缸作用下产生Y轴向运动;
所述振动平台(3)的振动频率在0‑20Hz之内;
所述第一反力架(1)和第二反力架(2)上各设有九个安装孔(11)上,每个安装孔(11)的一侧都设有刻度线,安装孔(11)的环形间距为22.5°;
所述第一反力架(1)和第二反力架(2)的每个安装孔(11)上安装两个压头组件(4),固定法兰(43)和导向轨相配合使压头组件(4)在安装孔(11)内直线滑动;
所述位移传感器(46)和压力传感器(44)监测的数据实时反馈于控制系统,控制系统根据位移传感器(46)监测的位移和预先设定的刚度值实时调整刚度调节油缸的加压大小。
2.如权利要求1所述的一种伺服控制式变刚度隧道衬砌静‑动加载试验系统,其特征在于:所述位移传感器(46)和压力传感器(44)组成监测系统。
3.如权利要求1所述的一种伺服控制式变刚度隧道衬砌静‑动加载试验系统,其特征在于:所述第一反力架(1)和第二反力架(2)的轴线方向长度分别为1m;
所述第一支座(5)和第二支座(8)的轴线方向长度分别为2m。
4.如权利要求1所述的一种伺服控制式变刚度隧道衬砌静‑动加载试验系统,其特征在于:所述弧形夹板(45)为可拆卸结构,所述弧形夹板(45)的内表面固定连接有橡胶垫;
所述弧形夹板(45)为金属材质,且弧形夹板(45)弧度与隧道衬砌试件(7)对应部位弧度一致。
5.如权利要求1所述的一种伺服控制式变刚度隧道衬砌静‑动加载试验系统,其特征在于:所述伺服电缸(41)由加载油缸和刚度调节油缸组成。
6.如权利要求1所述的一种伺服控制式变刚度隧道衬砌静‑动加载试验系统,其特征在于:所述第一反力架(1)和第二反力架(2)的材料为Q235钢,采用钢板、方管焊接制成,焊后热处理、并进行喷塑加工。
7.如权利要求1所述的一种伺服控制式变刚度隧道衬砌静‑动加载试验系统,其特征在于:所述压头组件(4)的伺服电缸(41)和振动平台(3)的伺服缸由液压泵站提供动力源。