模块化建筑连接节点抗震性能测试方法（征求意见稿）

1T/JXEA128—2026模块化建筑连接节点抗震性能测试方法本文件规定了模块化建筑连接节点抗震性能试验的术语定义、测试原理、设备要求、试件设计、加载程序、数据采集、性能评价及报告编制等内容。本文件适用于模块化钢结构建筑、模块化混凝土建筑及混合结构模块间连接节点的抗震性能试验，包括静力试验、拟静力试验和振动台试验。其他类型模块化建筑连接节点的抗震试验可参照执行。本文件适用于科研机构、检测实验室、生产企业、设计单位及工程管理部门开展节点抗震性能研究、产品认证、设计验证与工程评价。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB50011建筑抗震设计规范GB50017钢结构设计标准GB/T228.1金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法GB/T2975钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样制备JGJ/T101建筑抗震试验规程JGJ/T488模块化建筑技术标准ISO16670结构节点试验循环加载试验方法ASTME2126钢结构连接节点抗震性能试验方法3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1模块化建筑由工厂预制的结构模块或空间单元，通过现场组装形成的建筑体系。模块单元具有完整的结构、围护与设备系统。3.2连接节点模块单元之间或模块与基础之间用于传递荷载、保证结构整体性的连接构造，包括构件、连接件、紧固件及其组合。2T/JXEA128—20263.3抗震性能连接节点在地震作用下保持承载能力、变形能力、耗能能力及整体稳定性的综合性能。3.4拟静力试验通过低周反复加载模拟地震作用的静力试验方法，用于评估节点的滞回性能、刚度退化与耗能能力。3.5滞回曲线在循环加载过程中，节点荷载与变形关系的闭合曲线，反映节点的非线性行为与能量耗散特性。3.6骨架曲线滞回曲线各循环峰值点连线构成的包络曲线，反映节点在单调加载下的力-变形关系。3.7刚度退化系数节点在循环加载过程中，同级位移下刚度随循环次数增加而降低的比例。3.8累积耗能节点在循环加载过程中所耗散的总能量，通常通过滞回环面积累加计算。4测试原理与总体要求4.1测试原理连接节点抗震性能试验通过在试验系统上施加模拟地震作用的静力或动力荷载，测量节点在荷载作用下的力学响应（包括承载力、变形、应变、损伤等），评估其抗震性能指标。试验应能反映节点在实际结构中的受力状态与边界条件。4.2试验类型选择应根据试验目的、节点类型与工程需求选择合适的试验类型：a)静力试验：适用于节点承载力、刚度、极限变形等基本性能的测定；b)拟静力试验：适用于节点滞回性能、耗能能力、刚度退化及损伤演化研究；c)振动台试验：适用于节点在真实地震波作用下的动力响应、频率特性及破坏模式研究。4.3总体技术要求4.3.1试验环境试验应在室内进行，环境温度宜为（23±5）℃,相对湿度不大于70%。应避免强振动、强电磁干扰等影响测量精度的因素。4.3.2边界条件模拟试验装置应能准确模拟节点在实际结构中的边界条件，包括约束形式、连接刚度、相邻构件影响等。必要时可采用子结构试验方法。4.3.3荷载与位移控制试验应采用荷载控制或位移控制加载，控制精度不低于满量程的±1%。拟静力试验宜采用位移控制。4.3.4测量精度要求T/JXEA128—20263位移测量精度不低于0.01mm，力测量精度不低于满量程的±0.5%，应变测量精度不低于1με。4.3.5试验有效性判定试验过程中试件、设备、测量系统应处于正常状态。若出现设备故障、测量失效或试件安装错误，应中止试验并重新准备。5测试设备与试验系统5.1加载设备5.1.1作动器作动器应具有足够的出力、行程与刚度，最大出力不宜小于预估极限荷载的1.5倍，行程不宜小于预估极限位移的1.2倍。作动器宜配备伺服控制系统，频率响应不低于5Hz。5.1.2反力系统反力架、地锚或反力墙应具有足够的刚度与强度，在最大试验荷载作用下变形不超过L/1000（L为跨距），且不发生失稳或破坏。5.1.3加载控制系统控制系统应能实现力、位移、应变等多种控制模式，支持循环加载、随机波加载等多种加载制度，控制误差不超过设定值的±1%。5.2测量设备5.2.1力传感器力传感器量程应覆盖试验荷载范围，精度等级不低于0.5级，非线性度小于满量程的±0.2%。5.2.2位移传感器宜采用线性可变差动变压器、光栅尺或激光位移计，量程不小于预估最大位移的1.2倍，分辨率不低于0.001mm。5.2.3应变测量可采用电阻应变计、光纤光栅传感器或数字图像相关技术，测点布置应覆盖节点关键部位，应变片栅长不宜大于2mm。5.2.4数据采集系统采集系统应具备多通道同步采集功能，采样频率不低于100Hz，通道数不少于测点数量的1.2倍。5.3辅助设备5.3.1安全防护装置应设置防护网、急停按钮、荷载限位装置等，防止试件破坏时碎片飞溅或设备过载。5.3.2环境监测设备宜配备温湿度计、振动监测仪等，记录试验环境参数。5.3.3图像记录系统T/JXEA128—20264宜采用高清摄像或高速摄影设备，记录试件破坏过程与裂缝发展。6试件设计与制作6.1试件设计原则6.1.1代表性试件应能代表实际工程中节点的构造形式、材料性能、连接工艺与受力状态。6.1.2比例效应试件尺寸宜采用足尺模型。若采用缩尺模型，缩尺比例不宜小于1/2，并应满足相似律要求，重点考虑材料、几何与边界条件的相似性。6.1.3构造细节试件应包括节点核心区及相邻构件足够长度，以减少边界效应。相邻构件长度不宜小于节点核心区最大尺寸的2倍。6.2试件制作要求6.2.1材料性能试件所用钢材、混凝土、连接件、焊材、紧固件等应符合设计要求，并提供材质证明文件。材料性能应进行抽样复验，复验合格率100%。6.2.2加工精度构件尺寸偏差应符合GB50205的规定，节点孔位偏差不超过±1mm，焊接质量应符合JGJ81的规定。6.2.3组装与安装试件组装应在工厂或实验室专用平台上进行，确保定位准确、连接紧密。安装至试验装置前应检查试件几何尺寸与对中情况。6.3试件标识与记录每个试件应具有唯一编号，并记录以下信息：a)试件名称与编号；b)设计参数（尺寸、材料、连接方式等）；c)制作单位与日期；d)材料试验报告编号；e)焊接工艺评定报告编号。7测试程序与加载制度7.1试验准备7.1.1试件安装T/JXEA128—20265试件应准确就位，对中误差不超过L/500（L为试件长度）。安装后应进行预加载，预加载值不超过预估极限荷载的10%，检查设备运行状态与测量系统工作正常。7.1.2测量系统调试所有传感器应进行零点校准与灵敏度标定，数据采集系统进行通道测试与采样频率设置。7.1.3安全确认检查防护装置、紧急停止系统、荷载限位装置是否处于正常工作状态。7.2静力试验加载制度7.2.1单调加载采用位移控制或力控制，以恒定速率加载至试件破坏或达到预设终止条件。加载速率宜控制在0.5mm/min～2mm/min。7.2.2多级加载可按预估极限荷载的20%、40%、60%、80%、100%分级加载，每级持荷时间不少于2min，记录变形稳定值。7.3拟静力试验加载制度7.3.1位移控制模式采用变幅位移循环加载，推荐采用AISC341或ISO16670规定的加载序列：a)先进行3个循环的弹性加载，位移幅值为预估屈服位移Δy；b)随后以Δy的倍数递增，每级位移幅值进行3次循环，直至试件破坏或承载力下降至峰值荷载的85%。7.3.2加载速率加载速率宜控制在0.01Hz～0.1Hz，避免动力效应影响。7.3.3终止条件满足以下条件之一时应终止试验：a)承载力下降至峰值荷载的85%；b)变形达到作动器行程极限；c)节点发生严重破坏，丧失继续承载能力；d)试验设备出现故障。7.4振动台试验加载制度7.4.1地震波选择应选择不少于3条具有代表性的地震波，包括天然波与人工波，覆盖设计地震动水准（多遇、设防、罕遇）。7.4.2加载顺序宜按强度由小到大顺序加载，先进行白噪声扫频，再进行地震波激励。T/JXEA128—202667.4.3终止条件节点发生严重破坏或试验系统出现不稳定时终止。8数据采集与处理8.1数据采集内容8.1.1荷载与位移连续采集作动器荷载与位移数据，采样频率不低于10Hz（拟静力）或100Hz（振动台）。8.1.2应变关键部位应变数据应同步采集，采样频率不低于荷载采集频率。8.1.3图像与视频记录试验全过程影像资料，重点捕捉裂缝开展与破坏瞬间。8.2数据处理方法8.2.1数据滤波对原始数据进行低通滤波，截止频率不低于采集频率的1/10，去除高频噪声。8.2.2滞回曲线绘制根据荷载-位移数据绘制滞回曲线，剔除异常点，进行曲线平滑处理。8.2.3骨架曲线提取提取各循环峰值点，拟合骨架曲线，可采用多项式或双线性模型。8.2.4能量计算通过数值积分计算每个滞回环的面积，累加得到累积耗能。8.3数据存储要求所有原始数据、处理数据与图像资料应分类存储，建立电子档案，保存期限不少于30年。数据格式宜采用通用格式（如CSV、TXT、HDF5）。9性能评价指标与计算方法9.1承载力指标9.1.1屈服承载力采用能量等值法或几何作图法确定屈服点对应的荷载值Fy。9.1.2峰值承载力骨架曲线上的最大荷载值Fmax。9.1.3极限承载力承载力下降至峰值承载力85%时对应的荷载Fu。9.2变形能力指标T/JXEA128—202679.2.1屈服位移屈服点对应的位移Δy。9.2.2极限位移极限承载力对应的位移Δu。9.2.3延性系数μ=Δu/Δy，反映节点非弹性变形能力。9.3刚度指标9.3.1初始刚度骨架曲线弹性段斜率K0。9.3.2割线刚度某一位移幅值下峰值荷载与位移之比Ki。9.3.3刚度退化系数λi=Ki/K0，反映刚度随变形增大而降低的程度。9.4耗能指标9.4.1单循环耗能单个滞回环所包围的面积Ei。9.4.2累积耗能Etotal=ΣEi。9.4.3等效粘滞阻尼比9.5损伤指标9.5.1变形损伤指数基于Park-Ang模型的损伤指数D=Δm/Δu+β.(Etotal/Fy.Δy)，其中β为能量耗散因子。9.5.2刚度损伤指数Ds=1-Kdeg/K0，Kdeg为退化后刚度。9.6综合评价方法可采用层次分析法、模糊综合评价法或综合性能指数法，将各指标归一化后加权计算综合性能得分。10测试报告编制要求10.1报告内容结构试验报告应包括但不限于以下章节：a)封面与目录；b)试验概况；T/JXEA128—20268c)试件设计与制作；d)试验设备与测量系统；e)试验过程与现象；f)数据处理与结果分析；g)性能评价与结论；10.2数据与图表要求所有数据应以表格或图形形式清晰呈现，图表应具有编号、标题、坐标说明、单位等。关键曲线（滞回曲线、骨架曲线）应重点展示。10.3结论与建议结论应明确节点抗震性能是否满足设计要求或相关标准，提出设计优化、构造改进或工程应用建议。11质量控制与安全保障11.1质量控制措施11.1.1试验前检查检查试件尺寸、