第五章工程結(jié)構(gòu)抗震試驗主講教師：劉勝兵2023/8/162主要內(nèi)容1概述2擬靜力試驗3擬動力試驗4模擬地震振動臺試驗5人工地震模擬試驗6天然地震試驗2023/8/163

結(jié)構(gòu)抗震試驗的目的確定結(jié)構(gòu)線性動力特性結(jié)構(gòu)在彈性階段變形比較小的情況下的自振周期、振型、能量耗散和阻尼值。研究結(jié)構(gòu)的非線性性能結(jié)構(gòu)進(jìn)入非線性階段的能量耗散、滯回特性、延性性能、破壞機理和破壞特征。概述2023/8/164擬靜力試驗擬動力試驗地震模擬振動臺試驗人工地震試驗天然地震試驗常見的結(jié)構(gòu)抗震試驗2023/8/1651、試驗方法

該方法的加載速率很低，因此由于加載速率而引起的應(yīng)力、應(yīng)變的變化速率對于試驗結(jié)果的影響很小，可以忽略不計。

是以一定的荷載或位移作為控制值對試件進(jìn)行低周反復(fù)加載（正反兩個方向重復(fù)加載和卸載），用以模擬地震時結(jié)構(gòu)在往復(fù)振動中的受力特點和變形特點，以獲得結(jié)構(gòu)非線性的荷載—變形特性。一、擬靜力試驗2023/8/1662、試驗設(shè)備與加載裝置雙向千斤頂；反力墻；試驗臺座；荷載架，等。一、擬靜力試驗2023/8/167《建筑抗震試驗方法規(guī)程》(JGJ101-96)建議的幾種試驗加載裝置(a)墻片試驗裝置(b)梁式構(gòu)件試驗裝置一、擬靜力試驗20頭23買/7圾/58鋼框架梁柱節(jié)點試驗(c屑)梁柱翼節(jié)點建試驗嚴(yán)梁端廢加載透裝置一、牙擬靜董力試炮驗20為23賢/7蘇/593、單禮向反燃復(fù)加酬載制逗度(1摘)位移乖控制時加載位移堤控制腦加載套是在估加載踐過程腦中以軌位移(包括線位槐移、皮角位疏移、究曲率聰或應(yīng)流變等)作為暗控制傲值或鴿以屈途服位詞移的撇倍數(shù)逢作為短控制蘆值，按一編定的嗓位移六增幅寨進(jìn)行果循環(huán)根加載。一、夸擬靜歇力試回驗20勢23腿/7康/510(a)變幅加載(b)等幅加載(c)變幅等幅混合加載位移億控制課加載撐制度一、歸擬靜侮力試會驗20疑23姐/7圈/511考慮貨地震壞影響津的混副合位矛移加垮載制白度一、猶擬靜塔力試緒驗20簡23滅/7充/512(2懷)力控挎制加縫載力控保制加晴載是障在加甘載過脫程中廉以力作為興控制惜值，菜按一墾定的力增潔幅進(jìn)行馬循環(huán)脆加載莫。因為伐試件依屈服決后難否以控嗓制加右載的啊力，宰所以疑這種牽加載幅制度語較少稿單獨氧使用朱。一、小擬靜定力試膝驗20勿23繁/7燃/513(3乞)力—位移赴混合智控制斑加載梁柱皆節(jié)點建通常量采用癥的方直案一、幫擬靜森力試逮驗20書23層/7疑/5144、雙疼向反揚復(fù)加笑載制戴度(1迎)x、y軸雙寒向同姥步加載(2珍)x、y軸雙嬌向非歲同步加載一、糕擬靜耽力試滑驗20能23鏈/7嫂/5155、滯申回曲遠(yuǎn)線和果骨架鍬曲線(1況)滯回曲線加載專一周采得到劣的荷梅載—位移衣曲線餅稱為理滯回理曲線掛（滯遼回環(huán)范）。梭形竿、弓床形、饑反S形、Z形一、揉擬靜偉力試危驗20淡23撿/7誦/516梭形說明貞滯回溜曲線貸的形問狀非熔常飽涉滿，皇反映則出整養(yǎng)個結(jié)層構(gòu)或質(zhì)構(gòu)件配的塑性住變形廊能力前很強，具塔有很冊好的氧抗震城性能塑和耗匯能能攜力。悼例如卸受彎蝦、偏索壓、陽壓彎放以及且不發(fā)梅生剪旗切破議壞的詢彎剪訊構(gòu)件鍵，具鄰有良通好塑洞性變伴形能艷力的緞鋼框摸架結(jié)賓構(gòu)或迅構(gòu)件因的P一△碼滯回寇曲線連即呈夾梭形推。一、百擬靜偏力試小驗20愁23富/7寇/517弓形具有“捏縮”效應(yīng)桿，顯養(yǎng)示出從滯回糕曲線退受到鳴了一戒定的沙滑移泳影響桐。滯綿回曲司線的跡形狀分比較征飽滿卵，但擔(dān)飽滿俊程度調(diào)比梭狗形要競低，異反映沿出整賄個結(jié)旅構(gòu)或張構(gòu)件深的塑性串變形秤能力奶比較稿強，能歪較好扶地吸民收地幻玉震能窗量。陰例如罩剪跨掃比較亡大，芒剪力腰較小購并配東有一誼定箍南筋的拐彎剪部構(gòu)件淋和壓沾彎剪代構(gòu)件蠶，一賞般的疏鋼筋創(chuàng)混凝俱土結(jié)科構(gòu)，劍其滯肆回曲漁線均冰屬此昆類。一、譜擬靜眉力試鑰驗20源23盈/7貢/518反S形反映巷了更掠多的距滑移低影響才，滯彎回曲華線的瓶形狀不飽餐滿，說期明該牛結(jié)構(gòu)緣瑞或構(gòu)嘴件延含性和港吸收套地震割能量徹的能輔力較差。例利如一本般框斑架、醬梁柱零節(jié)點豆和剪盒力墻篇等的乎滯回淚曲線浸均屬或此類轎。一、訂擬靜赤力試方驗20謠23擦/7志/519Z形反映孩出滯果回曲痰線受達(dá)到了謊大量構(gòu)的滑統(tǒng)移影帖響，具有齡滑移靠性質(zhì)。例膝如小水剪跨撫而斜狠裂縫蟲又可犁以充瓶分發(fā)找展的甲構(gòu)件胡以及基錨固仿鋼筋信有較鏟大滑江移的暫構(gòu)件禾等，陳其滯深回曲生線均玻屬此勇類。一、仁擬靜赴力試注驗20牧23癥/7歌/520(2魚)骨架曲線在變饑幅位抓移加繼載試河驗中脫，把淡每次練滯回腐曲線少的峰津點都璃連接鹿起來識的包脹絡(luò)線糖稱骨架逼曲線。反映陵了構(gòu)指件受間力與妙變形其的各擔(dān)個不嫌同階骨段及怕特性（強度吧、剛烈度、孟延性節(jié)、耗竊能及源抗倒貨塌能贏力等）。骨架禮曲線舅與單芹次加隔載曲頑線一、盞擬靜參力試亮驗20以23狼/7屬/521(3牙)強度根據(jù)功滯回扔曲線娃和骨萌架曲猶線可漿以分蓄析結(jié)妥構(gòu)構(gòu)惡件的開裂貨荷載、屈服僵荷載、極限喪荷載和破壞歐荷載。一、摧擬靜喜力試腳驗20名23弱/7芹/522(4瀉)延性延性摟系數(shù)定義援為構(gòu)箭件極限婆位移與屈服白位移之比擊。位竄移為虜廣義鐮位移溉，包下括線陷位移森、曲微率、矩轉(zhuǎn)角泡等。央延性忠反應(yīng)鳥了結(jié)槽構(gòu)抗伐震性樸能的梅好壞胃。一、太擬靜畢力試訪驗20旬23蓮/7權(quán)/52320輝23允/7拉/524二、豎擬動樓力試另驗試驗屈方法生：是由酬計算朝機進(jìn)番行數(shù)悼值分繁析并消控制鋒加載份，即片由給定歐地震甚加速億度記錄史通過涌計算停機進(jìn)副行非琴線性抓結(jié)構(gòu)奧動力盯分析庫，將腳計算紹得到撫的位移反應(yīng)姐作為斯輸入華數(shù)據(jù)解，以籃控制必加載榨器對鐘試驗笛結(jié)構(gòu)卸進(jìn)行撇試驗連。這愉種方享法需親要在悲試驗挎前假吵定結(jié)昌構(gòu)的搖恢復(fù)鞏力特擾性模瓜型（即滯埋回曲勺線模廚型）?？蛇吢釉囼灂邕吳笮战?，畏分步枕得到蜓實測甘的結(jié)貞構(gòu)恢怎復(fù)力心模型。20藥23父/7顯/525二、占擬動痕力試誦驗擬動班力試幼驗的再工作鵲流程摟：（1）在忠計算芒機系臂統(tǒng)中吧輸入楚地震繼加速被度時趁程曲班線。（2）將n時刻斧的地艙震加翠速度尤值代愉入運辭動方療程，援解出n時刻菜地震望反應(yīng)鴿位移Xn。（3）由懸計算侮機控依制電辰液伺概服加菜載器私，將Xn施加氏到結(jié)廟構(gòu)上粉。（4）量糾測此街時結(jié)貫構(gòu)的張反力Fn，并避代入洗運動遷方程舉，計拋算n+站1時刻窩的位騾移Xn+汁1，量擾測結(jié)與構(gòu)反誕力Fn+齒1。（5）重仿復(fù)上駐述步稈驟，暴連續(xù)妨進(jìn)行歸加載解試驗盡，直崇至完記成整末個加視載過餡程。20湯23語/7陶/526二、革擬動刃力試航驗擬動罩力試闖驗的周設(shè)備秩：計算白機，添電液接伺服建加載交器，建傳感究器，桶試驗王裝置舊。優(yōu)點截：（1）適固用于戚復(fù)雜主結(jié)構(gòu)芝的非詞線性構(gòu)地震涉反應(yīng)福分析妥，試煉驗結(jié)滿果比光較準(zhǔn)張確。（2）可斃以緩前慢地密再現(xiàn)潛結(jié)構(gòu)額反應(yīng)偽，便死于觀森測。（3）可翻進(jìn)行邪真型飛或大薦比例侮尺的恨結(jié)構(gòu)序在確穴定性跑地震搜下的忽試驗軟研究等。20勁23燭/7升/527二、蠢擬動座力試譽驗缺點疼：（1）不澇能實應(yīng)時再好現(xiàn)真夠?qū)嵉匕嬲鸱摧p應(yīng)，壇不能詠進(jìn)行石材料新特性塊與時固間有閃關(guān)的月結(jié)構(gòu)盜試驗錄。（2）計英算機器系統(tǒng)頸除進(jìn)濃行運濟動方輪程的雪數(shù)值時積分純外，介還需擾要準(zhǔn)馳確控算制加監(jiān)載器懸，精調(diào)度方職面很允難實孝現(xiàn)。（3）試攝驗設(shè)派備龐灰大，悔分析疊系統(tǒng)囑復(fù)雜壞，試那驗費矛用高瘡。20泡23圖/7何/528鋼框架擬動力試驗20樓23痰/7色/529混凝土柱抗震性能試驗二、漲擬動要力試屯驗20塑23誤/7療/530三、午模擬居地震演振動渾臺試葵驗加載芒設(shè)備筐：振動牢臺；加載嘗程序顯：一次毛加載南和多陷次加恩載；優(yōu)點萄：很好襲地再軍現(xiàn)地紗震過唐程。缺點舌：設(shè)備速昂貴蓬，一隙般做嬸小比竟例模繡型試助驗。20騰23劍/7晨/531試驗常設(shè)備剪組成掘：臺面勵和基冒礎(chǔ)高壓辛油源鑰和管拿路系搜統(tǒng)電液臘伺服腹加載談器模擬馳控制瞎系統(tǒng)計算歲機控郊制系娛統(tǒng)數(shù)據(jù)證采集染系統(tǒng)三、幣模擬貍地震延振動撞臺試碰驗20邀23怎/7柔/53220暖23臺/7帥/533四、勵人工仍地震睜模擬邊試驗1、擬亭靜力忍試驗真：設(shè)備米簡單若，能慈進(jìn)行咐大尺航寸構(gòu)綢件或娘結(jié)構(gòu)輝抗震長的延聾性試萬驗，俗但與虹實際稼某一夸確定殘地震核地面辮運動哥產(chǎn)生寄的地非震力茫有很顛大的送差別放，不濁能反單映建裁筑結(jié)今構(gòu)的感動力午特性拆。2、擬之動力礎(chǔ)試驗姐：結(jié)構(gòu)恨的非盲線性垂特性珠及恢呆復(fù)力弄與變螺形的異關(guān)系杠必須濾在試就驗前命假定所，而吊假定傲的計怖算模娛型是出否符孩合結(jié)滴構(gòu)的凍實際排情況撤，還呼有待季于試被驗結(jié)遇果來拌驗證。各類火抗震衣試驗虛的局竟限性擊：20社23洞/7腎/534四、牛人工影地震巨模擬冬試驗3、振君動臺醉試驗離：能較庭好地佛模擬暗地面質(zhì)運動臺，但疏由于太受臺崖面尺壓寸和逐載重棟量的欲限制健，不粗能做放較大破結(jié)構(gòu)壓的足學(xué)尺試音驗，婚另外統(tǒng)彈塑蕉性材樓料的悔動態(tài)業(yè)模擬柳理論寫尚待譯研究親解決簡。因糞此對盜于大廢型結(jié)葛構(gòu)、關(guān)管道筆、橋攀梁、霉壩體康以及帖核反戒應(yīng)堆癢工程寄等大恭比例竄或足嚴(yán)尺模叉型試伙驗，疊受到名一定當(dāng)限制歲，甚鉛至無穿法進(jìn)稿行。20葉23原/7星/535四、掀人工呀地震漢模擬往試驗爆破指方法碎：在現(xiàn)瞞場安樹裝炸目藥并布加以偏引爆酬，稱境為直特接爆礦破法桶。由于林地面壟運動提加速聰度峰渡值隨絕裝藥欄量增陶加而爽增高灘；地幟面運孔動加頌速度懷峰值睡離爆債心距篩離越鎖近則德越高句；地青面運地動持場續(xù)時諷間離籃爆心身距離上越遠(yuǎn)蔽則越惱長。故一偏般要打求裝荷藥量推大，起離爆源心距腎離又眨遠(yuǎn)一遷點效張果才闊好。為遲了增盞強爆據(jù)破效裹果，恥可采研用密餓閉爆漠破法揉。20團23藥/7濁/536四、守人工聽地震戲模擬省試驗人工故爆破旨法存?zhèn)冊诘募箚栴}膠：人工添地震口