結(jié)構(gòu)低周反復(fù)加載靜力試驗(yàn)

1、結(jié)構(gòu)低周反復(fù)加載靜力試驗(yàn)2主要內(nèi)容主要內(nèi)容6.1 概述6.2 結(jié)構(gòu)低周反復(fù)加載靜力試驗(yàn)的加載制度6.3 結(jié)構(gòu)低周反復(fù)加載靜力試驗(yàn)6.4 計(jì)算機(jī)加載器聯(lián)機(jī)試驗(yàn)36.1 概述概述建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的基本概念：抗震延性的保證，包括抗震設(shè)計(jì)計(jì)算和抗震構(gòu)造措施兩部分。三個(gè)水準(zhǔn)的抗震要求，二階段的抗震驗(yàn)算。結(jié)構(gòu)抗震性能研究的主要內(nèi)容：地震荷載作用下結(jié)構(gòu)的破壞機(jī)制、破壞形態(tài)、延性、耗能、強(qiáng)度等。結(jié)構(gòu)抗震性能研究的主要試驗(yàn)手段： 偽靜力試驗(yàn) 偽動(dòng)力試驗(yàn) 振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)46.1 概述（續(xù)）概述（續(xù)） 結(jié)構(gòu)低周反復(fù)加載靜力試驗(yàn)的主要研究?jī)?nèi)容 一般情況下低周反復(fù)加載靜力試驗(yàn)結(jié)果偏于安全，RE系數(shù)的引入。u恢復(fù)力模型：相當(dāng)

2、于結(jié)構(gòu)的物理方程，常用M-N-方程、M-方程表示u抗震性能判定：強(qiáng)度、剛度、變形、延性、耗能等u破壞機(jī)制研究：為抗震設(shè)計(jì)提供方法和依據(jù)56.2 結(jié)構(gòu)低周反復(fù)加載靜力試驗(yàn)的加載制度結(jié)構(gòu)低周反復(fù)加載靜力試驗(yàn)的加載制度 真實(shí)地震的位移時(shí)程曲線（多為加速度時(shí)程曲線）（一）單向反復(fù)加載制度 常用的三種加載方法 控制位移加載法；控制荷載加載法；控制荷載和位移混合加載法。6（一）單向反復(fù)加載制度（續(xù)）（一）單向反復(fù)加載制度（續(xù)）1、控制位移加載法 常以屈服位移或最大層間位移的某一百分比來(lái)控制加載u變幅加載：常作為探索性試驗(yàn)研究用（我國(guó)規(guī)范規(guī)定同一級(jí)荷載下重復(fù)三次）。u等幅加載：用于研究強(qiáng)度退化和剛度退化（規(guī)

3、范規(guī)定不少于5次）。u變幅等幅混合加載：研究?jī)?nèi)容廣，常用于綜合性研究。7變幅等幅混合加載制度變幅加載制度等幅加載制度8（一）單向反復(fù)加載制度（續(xù)）（一）單向反復(fù)加載制度（續(xù)）2、控制荷載加載法（教材P138）3、控制荷載和控制位移的混合加載法我國(guó)規(guī)范規(guī)定的加載制度9（二）雙向反復(fù)加載制度（二）雙向反復(fù)加載制度 用于研究地震作用下空間結(jié)構(gòu)的抗震性能u實(shí)際結(jié)構(gòu)受力情況u結(jié)構(gòu)計(jì)算模擬的選取1、X、Y軸雙向同步加載2、X、Y軸雙向非同步（異步）加載106.3 結(jié)構(gòu)低周反復(fù)加載靜力試驗(yàn)結(jié)構(gòu)低周反復(fù)加載靜力試驗(yàn) 偽靜力試驗(yàn)的特點(diǎn)：試驗(yàn)裝置及加載設(shè)備簡(jiǎn)單、觀測(cè)方便，但加載制度是人為確定的，與真實(shí)情況差異較大

4、，且不能考慮應(yīng)變速度及阻尼的影響，試驗(yàn)值偏低。（一）磚石及砌塊結(jié)構(gòu)抗震性能研究 主要研究砌體結(jié)構(gòu)的破壞機(jī)制、抗震性能及設(shè)計(jì)方法等。11（一）磚石及砌塊結(jié)構(gòu)抗震性能研究（續(xù)）（一）磚石及砌塊結(jié)構(gòu)抗震性能研究（續(xù)）1、試件和邊界條件的模擬：符合實(shí)際結(jié)構(gòu)受力圖式。2、試驗(yàn)裝置和加載設(shè)計(jì)墻體頂部能自由平移，避免豎向荷載產(chǎn)生水平約束。多個(gè)加載器的同步加載：液壓加載器的優(yōu)點(diǎn)，或采用多個(gè)分配梁式。 建研式低周反復(fù)加載裝置：鋼橫梁的水平移動(dòng)（見(jiàn)后圖）豎向荷載的施加需配置穩(wěn)壓裝置。12日本建研式低周反復(fù)加載裝置13（一）磚石及砌塊結(jié)構(gòu)抗震性能研究（續(xù)）（一）磚石及砌塊結(jié)構(gòu)抗震性能研究（續(xù)）3、試驗(yàn)觀測(cè)項(xiàng)目與測(cè)點(diǎn)

5、布置裂縫及初裂荷載：初裂荷載的判定（目測(cè)、應(yīng)變片、曲線拐點(diǎn)）破壞荷載墻體位移和荷載變形曲線：消除支座位移影響、平面外偏心影響應(yīng)變測(cè)量：由于墻體（磚、砂漿）由兩種材料組成，具有不均勻性，用大標(biāo)距的電阻應(yīng)變片或機(jī)械引伸儀測(cè)量，或大標(biāo)距的位移計(jì)等14（二）鋼筋混凝土框架梁柱節(jié)點(diǎn)組合體的抗（二）鋼筋混凝土框架梁柱節(jié)點(diǎn)組合體的抗震性能試驗(yàn)震性能試驗(yàn)15（二）鋼筋混凝土框架梁柱節(jié)點(diǎn)組合體的抗（二）鋼筋混凝土框架梁柱節(jié)點(diǎn)組合體的抗震性能試驗(yàn)（續(xù)）震性能試驗(yàn)（續(xù)）1、試件和邊界條件的模擬：十字型節(jié)點(diǎn)、上下左右反彎處截取試件 由于節(jié)點(diǎn)受力的復(fù)雜性，試件比例不少于1/2并輔以足尺試件。 柱端加載方案和梁端加載方案

6、：區(qū)別在于P-效應(yīng) X形試件：梁有軸力、柱軸力可變。162、試驗(yàn)裝置和加載設(shè)計(jì)3、試驗(yàn)觀測(cè)項(xiàng)目的測(cè)點(diǎn)布置（教材P149-150）176.4 計(jì)算機(jī)加載器聯(lián)機(jī)試驗(yàn)計(jì)算機(jī)加載器聯(lián)機(jī)試驗(yàn)即為偽（擬）動(dòng)力試驗(yàn)，其實(shí)質(zhì)就是按照某種確定性的地震反應(yīng)進(jìn)行加載。而由于結(jié)構(gòu)的恢復(fù)力模型未知，運(yùn)動(dòng)方程無(wú)法求解，故采用“邊試驗(yàn)、邊求解”的方法分步得到實(shí)測(cè)的結(jié)構(gòu)恢復(fù)力模型，然后可完成整個(gè)試驗(yàn)加載過(guò)程。加載設(shè)備可利用偽靜力試驗(yàn)設(shè)備，但必須可聯(lián)機(jī)控制加載，即計(jì)算機(jī)控制的電液伺服加載系統(tǒng)（包含數(shù)個(gè)作動(dòng)器，即加載器）。186.4 6.4 計(jì)算機(jī)加載器聯(lián)機(jī)試驗(yàn)（續(xù)）計(jì)算機(jī)加載器聯(lián)機(jī)試驗(yàn)（續(xù)） 偽動(dòng)力試驗(yàn)設(shè)備由電液伺服加載器和計(jì)

7、算機(jī)兩部分組成u計(jì)算機(jī)：利用分步試驗(yàn)結(jié)果，求解動(dòng)力方程。根據(jù)某一時(shí)刻的地面運(yùn)動(dòng)加速度計(jì)算結(jié)構(gòu)位移，并以此控制加載系統(tǒng)。u 加載系統(tǒng)：完成伺服加載過(guò)程。196.4 計(jì)算機(jī)加載器聯(lián)機(jī)試驗(yàn)（續(xù)）計(jì)算機(jī)加載器聯(lián)機(jī)試驗(yàn)（續(xù)）1、偽動(dòng)力試驗(yàn)的工作流程 在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中輸入某一確定性的地震地面運(yùn)動(dòng)加速度（按時(shí)間分段）； 由計(jì)算機(jī)按輸入的第幾步的地面運(yùn)動(dòng)加速度，求解第n+1步位移； 按位移控制加載系統(tǒng)對(duì)結(jié)構(gòu)加載； 測(cè)量結(jié)構(gòu)的恢復(fù)力； 重復(fù)上述步驟-，直到完成整個(gè)加載過(guò)程。206.4 計(jì)算機(jī)加載器聯(lián)機(jī)試驗(yàn)（續(xù)）計(jì)算機(jī)加載器聯(lián)機(jī)試驗(yàn)（續(xù)）2、偽動(dòng)力試驗(yàn)的特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)： 適用于復(fù)雜結(jié)構(gòu)的非線性地震反應(yīng)分析，試驗(yàn)結(jié)果比較準(zhǔn)確； 可以緩慢再現(xiàn)結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)，便于觀測(cè)； 可進(jìn)行真型或大比例尺的結(jié)構(gòu)在確定性地震下的試驗(yàn)研究。216.4 計(jì)算機(jī)加載器聯(lián)機(jī)試驗(yàn)（續(xù)）計(jì)算機(jī)加載器聯(lián)機(jī)試驗(yàn)（續(xù)）2、偽動(dòng)力試驗(yàn)的特點(diǎn) 缺點(diǎn)： 不能實(shí)時(shí)再現(xiàn)真實(shí)地震反應(yīng)，不能進(jìn)行材料特