結(jié)構(gòu)抗震試驗ppt課件(編輯修改稿)
2025-06-08 13:11 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 試件 采用 1： 2模型，試驗子結(jié)構(gòu)為結(jié)構(gòu)的第一層，上部五層為計算子結(jié)構(gòu)。 結(jié)構(gòu)的動力分析模型采用剪切型模型，數(shù)值積分方法采用 Newmark法。根據(jù)相似比，結(jié)構(gòu)的各層質(zhì)量為，各層結(jié)構(gòu)的剛度采用底層實測值 9700kN／ m，試驗輸人的地震波為 ELCentro地震波，時間間隔為 （根據(jù)相似比進行了壓縮），持時為 14s。為了模擬軸力的作用，在試件的柱端分別加了 220kN的軸力。試件和試驗簡圖如下圖所示。試件試驗裝置試驗過程161。 地震波的輸人采用多種工況，首先輸人峰值加速度為 的地震波，用以檢驗試驗方法和儀器儀表的工作狀況，然后分別輸入進行了 、 、 、 、 。161。 試驗中考慮了損傷引起的阻尼特性變化，當峰值加速度超過 ，結(jié)構(gòu)的剛度不斷退化，據(jù)此將結(jié)構(gòu)的阻尼比作了相應的調(diào)整， ， ， ， 。161。 層間恢復力模型采用了三線性模型，每種工況下的理論計算采用試驗結(jié)果對恢復力模型中的參數(shù)加以確定，使理論計算能充分反映實際情況。 試驗結(jié)果161。 隨著輸人地震波峰值的增加，結(jié)構(gòu)的層間變形也隨之增大，從滯回曲線看，結(jié)構(gòu)的層間剛度也不斷退化，隨著結(jié)構(gòu)剛度的不斷退化，結(jié)構(gòu)的各階頻率也相應降低。161。 當 、 ，結(jié)構(gòu)的各階頻率基本沒有變化，說明結(jié)構(gòu)沒有破壞。161。 當 ，梁端和柱端均出現(xiàn)裂縫，結(jié)構(gòu)剛度降低，結(jié)構(gòu)頻率明顯下降 .161。 當輸人 ，柱端裂縫出現(xiàn)貫穿斷面，局部混凝土剝落，因此，頻率降低尤為明顯。位移反應加速度反應各工況下結(jié)構(gòu)自振頻率 (HZ) 一 階 二 階 三 階 振動臺加載161。 一、 振動臺161。 地震模擬振動臺是 再現(xiàn)各種地震波 對結(jié)構(gòu)進行動力試驗的一種先進試驗設備， 其特點 是具有自動控制和數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)，采用了計算機和閉環(huán)伺服液壓控制技術，并配合先進的振動測量儀器，可以在實驗室內(nèi)進行結(jié)構(gòu)物的地震模擬試驗，以求得地震反應對結(jié)構(gòu)的影響。161。 地震模擬振動臺由臺面、液壓驅(qū)動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、測試和分析系統(tǒng)組成。地震模擬振動臺組成1. 臺面 振動臺的臺面是有一定尺寸的平板結(jié)構(gòu)，其尺寸的規(guī)模由結(jié)構(gòu)模型的最大尺寸來決定。臺體自重和臺身結(jié)構(gòu)與承載的試件重量及使用頻率范圍有關。振動臺必須安裝在質(zhì)量很大的基礎上，這樣可以改善系統(tǒng)的高頻特性，并減小對周圍建筑和其他設備的影響。2. 液壓驅(qū)動和動力系統(tǒng)161。 液壓驅(qū)動系統(tǒng)給振動臺以巨大的推力。由電液伺服系統(tǒng)來驅(qū)動液壓加載器，控制進入加載器液壓油的流量大小和方向，從而推動臺面能在垂直軸或水平軸的 X和 Y方向上產(chǎn)生相位受控的正弦運動或隨機運動，實現(xiàn)地震模擬和波形再現(xiàn)的要求。161。 液壓動力部分是一個巨大的液壓功率源，能供給所需要的高壓油流量，以滿足巨大推力和臺身運動速度的要求。161。 采用計算機進行數(shù)字迭代的補償技術，實現(xiàn)臺面地震波的再現(xiàn)。試驗時，振動臺臺面輸出的波形是期望再現(xiàn)的某個地震記錄或是模擬設計的人工地震波。由于包括臺面、試件在內(nèi)的系統(tǒng)的非線性影響，在計算機給臺面的輸入信號激勵下所得到的反應與輸出的期望波形之間必然存在誤差。這時，可由計算機將臺面輸出信號與系統(tǒng)本身的傳遞函數(shù)（頻率響應）進行比較，求得下一次驅(qū)動臺面所需的補償量和修正后的輸入信號。經(jīng)過多次迭代，直至臺面輸出反應信號與原始輸入信號之間的誤差小于預先給定的量值，完成迭代補償并得到滿意的期望地震波形。161。 測試系統(tǒng)：對臺面運動進行控制而測量位移、加速度反應，對被試模型一般也可測量位移、加速度和應變等參數(shù)?？偼ǖ罃?shù)可達百余點。161。 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：由計算機采集記錄來自測量系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，并存于計算機中，然后由計算機分析。161。 振動臺臺面運動最基本的參數(shù)是位移、速度和加速度以及使用頻率。一般按照模型相似原理，根據(jù)模型比例及試驗要求確定臺身滿負荷時的最大加速度、速度和位移等數(shù)值
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