随着近年来科学技术的不断发展,对于结构试验的要求也与日俱增,对加载系统的输出荷载、功能全面性提出了更高的要求。为了促进结构试验的发展,克服现有同类试验设备的原理上的缺陷,湖南大学肖岩教授研发了大型多功能结构加载装置HNU-MUST (Multi-Use Structural Tester)设备建成后,将为结构地震加载模拟实验研究、工程检测、产品研发、设计验证等提供更为可靠的加载方法和装置。本文首先对既有的结构柱试验研究的几种主要方法进行了讨论,并分析了其存在的问题。然后介绍了HNU-MUST加载装置的结构设计,设计的独创之处在于它是一种可以将侧向力加载和轴向力加载分离,并能直接测得施加给结构构件的实际侧向力及轴向力的加载方法及装置,克服了现有同类实验设备的原理上的缺陷。与此同时,该装置可进行多种动、静荷载试验,达到一机多用的目的。本文是利用有限元分析软件COSMOSWORKS对加载系统的主机结构进行静态分析,并利用有限元分析软件ABAQUS对加载系统的承载基础进行静态分析,以验证其设计的合理性。COSMOSWORKS静态分析结果表明,加载系统主机结构的加载值达到极限荷载时,垂向加载板、斜支撑、水平加载框架在极限荷载作用下,整体结构的最大应力值均小于材料的屈服强度。同时,加载装置在极限荷载作用下,各个结构部分的变形值均很小,完全能够满足系统本身对于变形的要求。综上所述,HNU-MUST加载装置的主机结构具有足够的强度和刚度。ABAQUS静态分析结果表明,加载系统承载基础的加载值达到极限荷载时,混凝土不会发生开裂或者压碎破坏。同时,在极限荷载作用下,钢筋、钢梁的最大应力值均小于材料的屈服强度,满足强度要求,并且承载基础的变形状态与真实状态相符。综上所述,加载系统的承载基础具有足够的强度。