近年来,随着土木行业中结构大型化发展的趋势,各个高校也相继开发建成自己的大型多功能加载系统;其中最有突出代表性的就是三自由度加载系统。最初,学者们在加载过程中简单的考虑试验试件水平位移只由水平作动器产生;试件竖向位移只由竖向作动器产生。但是随着结构试验试件尺寸的增大以及试件工况的复杂化,随之而来的是对试验中试件加载精度的更高要求。原本三自由度加载系统是由MTS 793软件进行控制,软件本身的用途是用来控制作动器,故在加载过程中软件只能直观的查看作动器的出力和位移大小;无法直观反映出试件的加载情况以及三个作动器的耦合作用。所以,本文的主要研究内容及结论如下:(1)完善考虑耦合作用的三自由度加载控制方法,在HyTest混合实验平台拟静力试验中实现考虑耦合作用的三自由度加载控制方法。利用HyTest混合实验平台对三自由度加载控制过程进行仿真分析。仿真加载结果显示,此套加载控制方法以及HyTest拟静力试验软件可以很好的应用于三自由度多功能加载试验装置中。(2)选取钢筋混凝土柱体为试验对象进行拟静力试验,以此判断整个加载系统协同工作的有效性。利用哈尔滨工业大学结构抗震实验中心三自由度多功能加载试验装置进行三自由度拟静力试验,通过对比试件在三个自由度上实际达到的广义位移或广义力与目标工况的差值来判断控制方法的有效性。从得出的试验数据上可以看出,三个自由度上的加载误差均较小。(3)为了进一步考验整套加载系统的加载效果,对试件底部存在较大滑移的情况进行拟静力试验,判断此套加载控制方法是否可以解决试验加载中底座滑移的问题。但是在试验过程中发现试件底部翘曲会严重影响试件卸载过程的位移和力恢复,从而导致试验无法继续进行。从试验可以看出,当目标命令不存在转角时,试验可以进行并存在可接受的误差。当目标命令存在转角时,试验误差较大并且试验不能完成。(4)为了让此套三自由度加载方法能应用到三千吨试验加载机上,针对三千吨加载设备提出可行的加载方案,并进行混合仿真分析,从仿真分析可以看出,此套加载控制方法和HyTest拟静力试验软件可以应用于三千吨试验加载设备中,具有很高的精度。