【建筑结构试验课件】第六章 结构低周反复加载

(24页)

'【建筑结构试验课件】第六章 结构低周反复加载'
第六章 结构低周反复加载静力试验v 6.1 概述v 主要内容:v 6.1 概述v 6.2 结构低周反复加载静力试验的加载制度v 6.3 结构低周反复加载静力试验v 6.4 计算机-加载器联机试验 6.1 概述v 建筑结构抗震设计的基本概念:抗震延性的保证, 包括抗震设计计算和抗震构造措施两部分。v 三个水准的抗震要求,二阶段的抗震验算。v 结构抗震性能研究的主要内容:地震荷载作用下结 构的破坏机制、破坏形态、延性、耗能、强度等。v 结构抗震性能研究的主要试验手段:v ? 伪静力试验v ? 伪动力试验v ? 振动台试验 6.1 概述v 结构低周反复加载静力试验的主要研究内容v ? 恢复力模型:相当于结构的v 物理方程,常用M-N-φ方程、v M-φ方程表示v ? 抗震性能判定:强度、刚度、变形、延性、耗能等v ? 破坏机制研究:为抗震设计提供方法和依据v 一般情况下低周反复加载静力试验结果偏于安全,γRE系数 的引入。 6.2 结构低周反复加载静力试验的加载制度v 真实地震的位移时程曲线(多为加速度时程 曲线) 6.2 结构低周反复加载静力试验的加载制度v 6.2.1单向反复加载制度v 常用的三种加载方法:v 1、控制位移加载法;v 2、控制荷载加载法;v 3、控制荷载和位移混合加载法。 6.2 结构低周反复加载静力试验的加载制度v 6.2.1单向反复加载制度v 1、控制位移加载法:v 常以屈服位移或最大层间位移的某一百分比来控制 加载。v ? 变幅加载:常作为探索性试验研究用(我国规范 规定同一级荷载下重复三次)。v ? 等幅加载:用于研究强度退化和刚度退化(规范 规定不少于5次)。v ? 变幅等幅混合加载:研究内容广,常用于综合性 研究。 6.2 结构低周反复加载静力试验的加载制度v 6.2.1单向反复加载制度 等幅加载制度 变幅加载制度 变幅等幅混合加载制度 6.2 结构低周反复加载静力试验的加载制度v 6.2.1单向反复加载制度v 2、控制荷载加载法:v 是通过控制施加于结构或构件的作用力数值变化来实现的。 6.2 结构低周反复加载静力试验的加载制度v 6.2.1单向反复加载制度v 3、控制荷载和控制位移加载法:v 我国规范规定的加载制度 6.2 结构低周反复加载静力试验的加载制度v 6.2.2 双向反复加载制度v 用于研究地震作用下空间结构的抗震性能v ? 实际结构受力情况v ? 结构计算模拟的选取v 1、X、Y轴双向同步加载v 2、X、Y轴双向非同步(异步)加载 6.3 结构低周反复加载静力试验v 伪静力试验的特点:试验装置及加载设备简 单、观测方便,但加载制度是人为确定的, 与真实情况差异较大,且不能考虑应变速度 及阻尼的影响,试验值偏低。v 6.3.1 砖石及砌体结构抗震性能试验v 主要研究砌体结构的破坏机制、抗震性能及 设计方法等。 6.3 结构低周反复加载静力试验v 6.3.1 砖石及砌体结构抗震性能试验v 1、试件和边界条件的模拟:v 符合实际结构受力图式。v 2、试验装置和加载设计v 墙体顶部能自由平移,避免竖向荷载产生水平约束。v 多个加载器的同步加载:液压加载器的优点,或采用多 个分配梁式。v ? 建研式低周反复加载装置:钢横梁的水平移动(见后图)v 竖向荷载的施加需配置稳压装置。 6.3 结构低周反复加载静力试验v 6.3.1 砖石及砌体结构抗震性能试验 竖向荷载支架 竖向荷载加载器 Γ形钢架 荷载传感器 双向作用加载器 连杆 抗侧力支架 抗弯大梁 试件 6.3 结构低周反复加载静力试验v 6.3.1 砖石及砌体结构抗震性能试验v 3、试验观测项目与测点布置v 裂缝及初裂荷载:初裂荷载的判定(目测、应变片、 曲线拐点)。v 破坏荷载v 墙体位移和荷载变形曲线:消除支座位移影响、平 面外偏心影响。v 应变测量:由于墙体(砖、砂浆)由两种材料组成, 具有不均匀性,用大标距的电阻应变片或机械引伸 仪测量,或大标距的位移计等。 6.3 结构低周反复加载静力试验v 6.3.2 钢筋混凝土框架梁柱节点组合体的结构抗震性能试验v 框架节点复杂的受力特征(水平荷载下):以抗剪为主。v ? 强节点弱构件v ? 强剪弱弯 梁纵筋屈服内渗滑 移导致节点转动v ? 强柱弱梁 (作为支座位移) 下柱塑性铰,下柱 固定,反弯点法。 混凝土斜压杆 节点核心区 6.3 结构低周反复加载静力试验v 6.3.2 钢筋混凝土框架梁柱节点组合体的结构抗震性能试验v 1、试件和边界条件的模拟:十字型节点、上下左 右反弯处截取试件v 由于节点受力的复杂性,试件比例不少于1/2 并辅以足尺试件。v 柱端加载方案和梁端加载方案:区别在于P-Δ 效应 研究柱端塑性铰 研究梁端塑性铰和核心区抗剪v X形试件:梁有轴力、柱轴力可变。 6.3 结构低周反复加载静力试验v 6.3.2 钢筋混凝土框架v 梁柱节点组合体的结构v 抗震性能试验v 2、试验装置和v 加载设计v 3、试验观测项目v 的测点布置 6.4 计算机-加载器联机试验v 6.4 计算机-加载器联机试验v 即为伪(拟)动力试验,其实质就是按照某种确定 性的地震反应进行加载。而由于结构的恢复力模型 未知,运动方程无法求解,故采用“边试验、边求 解”的方法分步得到实测的结构恢复力模型,然后 可完成整个试验加载过程。 通过计算机分步求解结构 非线性地震反应微分方程v 加载设备可利用伪静力试验设备,但必须可联 机控制加载,即计算机控制的电液伺服加载系统 (包含数个作动器,即加载器)。 6.4.1 计算机-加载联机系统的工作原理v 伪动力试验设备由电液伺服加载器和计算机两部分组成v ? 计算机:利用分步试验结果,求解动力方程。根据某一 时刻的地面运动加速度计算结构位移,并以此控制加载系统。v ? 加载系统:完成伺服加载过程。6.4.2 计算机-加载器联机试验的工作流程v 伪动力试验的工作流程:v ① 在计算机系统中输入某一确定性的地震地面运动 加速度(按时间分段);v ② 由计算机按输入的第几步的地面运动加速度xon, 求解第n+1步位移Xn+1;v ③ 按位移Xn+1控制加载系统对结构加载;v ④ 测量结构的恢复力Fn+1 ;v ⑤ 重复上述步骤②-④,直到完成整个加载过程。6.4.2 计算机-加载器联机试验的工作流程v 伪动力试验的特点:v 优点:v ① 适用于复杂结构的非线性地震反应分析,试验结 果比较准确;v ② 可以缓慢再现结构地震反应,便于观测;v ③ 可进行真型或大比例尺的结构在确定性地震下的 试验研究。6.4.2 计算机-加载器联机试验的工作流程v 缺点:v ① 不能实时再现真实地震反应,不能进行材料特性 与时间有关的结构试验;v ② 结构实际反应所产生的惯性力用加载器的荷载来 代替,因此仅适用于离散质量分布的结构;v ③ 计算机系统除进行运动方程的数值积分外,还需 要准确控制加载器,精度方面很难实现;v ④ 试验设备庞大,分析系统复杂,试验费用高。6.4.2 计算机-加载器联机试验的工作流程v 子结构的伪动力试验:v ? 国际发展新趋势,很有发展前途;v ? 可进行大型结构的真型试验;v ? 边界条件很难准确模拟 6.4 结构低周反复加载静力试验v 思考题:v 1、简述结构抗震性能研究的三种试验方法。v 2、伪静力试验和伪动力试验是否属于静力试验?v 3、单向反复加载方案有哪三种?v 4、控制位移的单向反复加载方案可分为几种?v 5、结构低周反复加载试验的特点是什么?v 6、钢筋混凝土梁柱节点组合体试件低周反复静力加载试验中边界条件的 模拟通常有哪两种加载方式,画出加载图示简图并说明各自特点?v 7、如何布置框架节点低周反复加载试验的测点?v 8、简述拟动力试验的工作流程。v 9、拟动力试验的特点是什么?v 10、试对比拟静力试验与拟动力试验。 第六章 结构低周反复加载静力试验v 6.1 概述v 主要内容:v 6.1 概述v 6.2 结构低周反复加载静力试验的加载制度v 6.3 结构低周反复加载静力试验v 6.4 计算机-加载器联机试验 6.1 概述v 建筑结构抗震设计的基本概念:抗震延性的保证, 包括抗震设计计算和抗震构造措施两部分。v 三个水准的抗震要求,二阶段的抗震验算。v 结构抗震性能研究的主要内容:地震荷载作用下结 构的破坏机制、破坏形态、延性、耗能、强度等。v 结构抗震性能研究的主要试验手段:v ? 伪静力试验v ? 伪动力试验v ? 振动台试验 6.1 概述v 结构低周反复加载静力试验的主要研究内容v ? 恢复力模型:相当于结构的v 物理方程,常用M-N-φ方程、v M-φ方程表示v ? 抗震性能判定:强度、刚度、变形、延性、耗能等v ? 破坏机制研究:为抗震设计提供方法和依据v 一般情况下低周反复加载静力试验结果偏于安全,γRE系数 的引入。 6.2 结构低周反复加载静力试验的加载制度v 真实地震的位移时程曲线(多为加速度时程 曲线) 6.2 结构低周反复加载静力试验的加载
关 键 词:
【建筑结构试验课件】第六章结构低周反复加载
 剑锋文库所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
关于本文
本文标题:【建筑结构试验课件】第六章 结构低周反复加载
链接地址: //www.wenku365.com/p-43737938.html
关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服点击这里,给剑锋文库发消息,QQ:1290478887 - 联系我们

本站为“文档C2C交易模式”,即用户上传的文档直接卖给(下载)用户,本站只是中间服务平台,本站所有文档下载所得的收益归上传人(含作者)所有【成交的100%(原创)】。本站是网络服务平台方,若您的权利被侵害,侵权客服QQ:1290478887 欢迎举报。

1290478887@qq.com 2017-2027 //www.wenku365.com 网站版权所有

粤ICP备19057495号 

收起
展开