工程结构抗震试验武汉工程大学

第五章工程结构抗震试验主讲教师：刘胜兵2023/8/162主要内容1概述2拟静力试验3拟动力试验4模拟地震振动台试验5人工地震模拟试验6天然地震试验2023/8/163

结构抗震试验的目的确定结构线性动力特性结构在弹性阶段变形比较小的情况下的自振周期、振型、能量耗散和阻尼值。研究结构的非线性性能结构进入非线性阶段的能量耗散、滞回特性、延性性能、破坏机理和破坏特征。概述2023/8/164拟静力试验拟动力试验地震模拟振动台试验人工地震试验天然地震试验常见的结构抗震试验2023/8/1651、试验方法

该方法的加载速率很低，因此由于加载速率而引起的应力、应变的变化速率对于试验结果的影响很小，可以忽略不计。

是以一定的荷载或位移作为控制值对试件进行低周反复加载（正反两个方向重复加载和卸载），用以模拟地震时结构在往复振动中的受力特点和变形特点，以获得结构非线性的荷载—变形特性。一、拟静力试验2023/8/1662、试验设备与加载装置双向千斤顶；反力墙；试验台座；荷载架，等。一、拟静力试验2023/8/167《建筑抗震试验方法规程》(JGJ101-96)建议的几种试验加载装置(a)墙片试验装置(b)梁式构件试验装置一、拟静力试验20头23买/7圾/58钢框架梁柱节点试验(c屑)梁柱翼节点建试验严梁端废加载透装置一、牙拟静董力试炮验20为23贤/7苏/593、单礼向反燃复加酬载制逗度(1摘)位移乖控制时加载位移堤控制脑加载套是在估加载践过程脑中以轨位移(包括线位槐移、皮角位疏移、究曲率聪或应流变等)作为暗控制傲值或鸽以屈途服位词移的撇倍数逢作为短控制芦值，按一编定的嗓位移六增幅寨进行果循环根加载。一、夸拟静歇力试回验20势23腿/7康/510(a)变幅加载(b)等幅加载(c)变幅等幅混合加载位移亿控制课加载撑制度一、归拟静侮力试会验20疑23姐/7圈/511考虑货地震坏影响津的混副合位矛移加垮载制白度一、犹拟静塔力试绪验20简23灭/7充/512(2怀)力控挎制加缝载力控保制加晴载是障在加甘载过脱程中廉以力作为兴控制惜值，菜按一垦定的力增洁幅进行马循环脆加载莫。因为伐试件依屈服决后难否以控嗓制加右载的啊力，宰所以疑这种牵加载幅制度语较少稿单独氧使用朱。一、小拟静定力试膝验20勿23繁/7燃/513(3乞)力—位移赴混合智控制斑加载梁柱皆节点建通常量采用症的方直案一、帮拟静森力试逮验20书23层/7疑/5144、双疼向反扬复加笑载制戴度(1迎)x、y轴双寒向同姥步加载(2珍)x、y轴双娇向非岁同步加载一、糕拟静耽力试滑验20能23链/7嫂/5155、滞申回曲远线和果骨架锹曲线(1况)滞回曲线加载专一周采得到劣的荷梅载—位移衣曲线饼称为理滞回理曲线挂（滞辽回环范）。梭形竿、弓床形、饥反S形、Z形一、揉拟静伟力试危验20淡23捡/7诵/516梭形说明贞滞回溜曲线贷的形问状非熔常饱涉满，皇反映则出整养个结层构或质构件配的塑性住变形廊能力前很强，具塔有很册好的氧抗震城性能塑和耗汇能能携力。悼例如卸受弯虾、偏索压、阳压弯放以及且不发梅生剪旗切破议坏的询弯剪讯构件键，具邻有良通好塑洞性变伴形能艳力的缎钢框摸架结宾构或迅构件因的P一△码滞回寇曲线连即呈夹梭形推。一、百拟静偏力试小验20愁23富/7寇/517弓形具有“捏缩”效应杆，显养示出从滞回糕曲线退受到鸣了一戒定的沙滑移泳影响桐。滞绵回曲司线的迹形状分比较征饱满卵，但担饱满俊程度调比梭狗形要竞低，异反映沿出整贿个结旅构或张构件深的塑性串变形秤能力奶比较稿强，能歪较好扶地吸民收地幻玉震能窗量。阴例如罩剪跨扫比较亡大，芒剪力腰较小购并配东有一谊定箍南筋的拐弯剪部构件淋和压沾弯剪代构件蚕，一赏般的疏钢筋创混凝俱土结科构，剑其滞肆回曲渔线均冰属此昆类。一、谱拟静眉力试钥验20源23盈/7贡/518反S形反映巷了更掠多的距滑移低影响才，滞弯回曲华线的瓶形状不饱餐满，说期明该牛结构缘瑞或构嘴件延含性和港吸收套地震割能量彻的能辅力较差。例利如一本般框斑架、酱梁柱零节点豆和剪盒力墙篇等的乎滞回泪曲线浸均属或此类轿。一、订拟静赤力试方验20谣23擦/7志/519Z形反映孩出滞果回曲痰线受达到了谎大量构的滑统移影帖响，具有龄滑移靠性质。例膝如小水剪跨抚而斜狠裂缝虫又可犁以充瓶分发找展的甲构件胡以及基锚固仿钢筋信有较铲大滑江移的暂构件禾等，陈其滞深回曲生线均玻属此勇类。一、仁拟静赴力试注验20牧23症/7歌/520(2鱼)骨架曲线在变饥幅位抓移加继载试河验中脱，把淡每次练滞回腐曲线少的峰津点都璃连接鹿起来识的包胀络线糖称骨架逼曲线。反映陵了构指件受间力与妙变形其的各担个不嫌同阶骨段及怕特性（强度吧、刚烈度、孟延性节、耗窃能及源抗倒货塌能赢力等）。骨架礼曲线舅与单芹次加隔载曲顽线一、盏拟静参力试亮验20以23狼/7属/521(3牙)强度根据功滞回扔曲线娃和骨萌架曲犹线可浆以分蓄析结妥构构恶件的开裂货荷载、屈服僵荷载、极限丧荷载和破坏欧荷载。一、摧拟静喜力试脚验20名23弱/7芹/522(4泻)延性延性搂系数定义援为构箭件极限婆位移与屈服白位移之比击。位窜移为虏广义镰位移溉，包下括线陷位移森、曲微率、矩转角泡等。央延性忠反应鸟了结槽构抗伐震性朴能的梅好坏胃。一、太拟静毕力试访验20旬23莲/7权/52320辉23允/7拉/524二、竖拟动楼力试另验试验屈方法生：是由酬计算朝机进番行数悼值分繁析并消控制锋加载份，即片由给定欧地震甚加速亿度记录史通过涌计算停机进副行非琴线性抓结构奥动力盯分析库，将脚计算绍得到抚的位移反应姐作为斯输入华数据解，以篮控制必加载榨器对钟试验笛结构卸进行撇试验连。这愉种方享法需亲要在悲试验挎前假吵定结昌构的摇恢复巩力特扰性模瓜型（即滞埋回曲勺线模厨型）。可边掠试验旷边求姓解，畏分步枕得到蜓实测甘的结贞构恢怎复力心模型。20药23父/7显/525二、占拟动痕力试诵验拟动班力试幼验的再工作鹊流程搂：（1）在忠计算芒机系臂统中吧输入楚地震继加速被度时趁程曲班线。（2）将n时刻斧的地舱震加翠速度尤值代愉入运辞动方疗程，援解出n时刻菜地震望反应鸽位移Xn。（3）由悬计算侮机控依制电辰液伺概服加菜载器私，将Xn施加氏到结庙构上粉。（4）量纠测此街时结贯构的张反力Fn，并避代入洗运动迁方程举，计抛算n+站1时刻窝的位骡移Xn+汁1，量扰测结与构反诞力Fn+齿1。（5）重仿复上驻述步秆骤，暴连续妨进行归加载解试验尽，直崇至完记成整末个加视载过馅程。20汤23语/7陶/526二、革拟动刃力试航验拟动罩力试闯验的周设备秩：计算白机，添电液接伺服建加载交器，建传感究器，桶试验王装置旧。优点截：（1）适固用于戚复杂主结构芝的非词线性构地震涉反应福分析妥，试炼验结满果比光较准张确。（2）可毙以缓前慢地密再现潜结构额反应伪，便死于观森测。（3）可翻进行邪真型飞或大荐比例侮尺的恨结构序在确穴定性跑地震搜下的忽试验软研究等。20劲23烛/7升/527二、蠢拟动座力试誉验缺点疼：（1）不涝能实应时再好现真够实地版震反轻应，坛不能咏进行石材料新特性块与时固间有闪关的月结构盗试验录。（2）计英算机器系统颈除进浓行运济动方轮程的雪数值时积分纯外，介还需扰要准驰确控算制加监载器悬，精调度方职面很允难实孝现。（3）试摄验设派备庞灰大，悔分析叠系统嘱复杂坏，试那验费矛用高疮。20泡23图/7何/528钢框架拟动力试验20楼23痰/7色/529混凝土柱抗震性能试验二、涨拟动要力试屯验20塑23误/7疗/530三、午模拟居地震演振动浑台试葵验加载芒设备筐：振动牢台；加载尝程序显：一次毛加载南和多陷次加恩载；优点萄：很好袭地再军现地纱震过唐程。缺点舌：设备速昂贵蓬，一隙般做婶小比竟例模绣型试助验。20腾23剑/7晨/531试验常设备剪组成掘：台面励和基冒础高压辛油源钥和管拿路系搜统电液腊伺服腹加载谈器模拟驰控制瞎系统计算岁机控郊制系娱统数据证采集染系统三、币模拟狸地震延振动撞台试碰验20邀23怎/7柔/53220暖23台/7帅/533四、励人工仍地震睁模拟边试验1、拟亭静力忍试验真：设备米简单若，能慈进行咐大尺航寸构绸件或娘结构辉抗震长的延聋性试万验，俗但与虹实际稼某一夸确定残地震核地面辫运动哥产生寄的地非震力茫有很颠大的送差别放，不浊能反单映建裁筑结今构的感动力午特性拆。2、拟之动力础试验姐：结构恨的非盲线性垂特性珠及恢呆复力弄与变螺形的异关系杠必须滤在试就验前命假定所，而吊假定傲的计怖算模娱型是出否符孩合结滴构的冻实际排情况撤，还呼有待季于试被验结遇果来拌验证。各类火抗震衣试验虚的局竟限性击：20社23洞/7肾/534四、牛人工影地震巨模拟冬试验3、振君动台醉试验离：能较庭好地佛模拟暗地面质运动台，但疏由于太受台崖面尺压寸和逐载重栋量的欲限制健，不粗能做放较大破结构压的足学尺试音验，婚另外统弹塑蕉性材楼料的悔动态业模拟柳理论写尚待译研究亲解决简。因粪此对盗于大废型结葛构、关管道笔、桥攀梁、霉坝体康以及帖核反戒应堆痒工程寄等大恭比例窜或足严尺模叉型试伙验，叠受到名一定当限制岁，甚铅至无穿法进稿行。20叶23原/7星/535四、掀人工呀地震汉模拟往试验爆破指方法碎：在现瞒场安树装炸目药并布加以偏引爆酬，称境为直特接爆矿破法桶。由于林地面垄运动提加速聪度峰渡值随绝装药栏量增陶加而爽增高滩；地帜面运孔动加颂速度怀峰值睡离爆债心距筛离越锁近则德越高句；地青面运地动持场续时讽间离篮爆心身距离上越远蔽则越恼长。故一偏般要打求装荷药量推大，起离爆源心距肾离又眨远一迁点效张果才阔好。为迟了增盏强爆据破效裹果，耻可采研用密饿闭爆漠破法揉。20团23药/7浊/536四、守人工听地震戏模拟省试验人工故爆破旨法存们在的脊问题胶：人工添地震口