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(yīng)的調(diào)整， ， ， ， 。161。 層間恢復(fù)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(fù)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(yīng)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(yīng)加速度反應(yīng)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(shè)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(shù)，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(yīng)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(guān)。振動臺必須安裝在質(zhì)量很大的基礎(chǔ)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(shè)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(shù)，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(shè)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(yīng)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(yīng)）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(yīng)信號與原始輸入信號之間的誤差小于預(yù)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(yīng)，對被試模型一般也可測量位移、加速度和應(yīng)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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