目前，作为地层变形主要形式的地面沉降和地裂缝灾害发生十分普遍，危害不断加大，严重影响了居民生活和经济建设的正常进行。为了对地裂缝和地面沉降等一系列地质灾害对建筑、隧道、道路等构造物的破坏机理进行深入的研究，本课题结合中国地质调查局-地裂缝地面沉降工程致害机理与防治对策的物理模拟试验研究项目，运用现代机械产品设计的方法，设计出了用于模拟地层沉降变化的大型模拟试验平台。本文主要对试验平台的机械系统和控制系统的关键部分进行了研究。对试验平台总体方案进行了设计，最终确定了试验台由机械控制系统（面板系统、支座系统、升降系统）和计算机控制系统以及一些辅助系统组成。同时对面板系统的各个面板进行了载荷的计算。利用三维建模软件对各个面板和六点支座进行了建模，并用AWB有限元分析软件对其进行了静力学分析。根据分析结果对一些面板结构和支座结构存在的不合理现象进行了改进，使得面板和支座在某些重要部位应力较大的情况得到了有效解决，大大提高了整个系统的安全性能。运用试验的方法，进一步对试验台系统的面板和支座进行了强度校核试验，通过对试验结果的分析，证明了面板系统和支座系统不会在工作时被破坏。进一步验证了试验台机械系统的可靠性。通过对不同控制方案优缺点的比较，最终确定了选用工控机为上位机，PLC为下位机的控制方式的总体控制方案。根据控制方案的要求，针对控制系统所需的各硬件进行了合理选配。