結(jié)構(gòu)低周反復(fù)加載擬靜力試驗(yàn)

第6知識單元結(jié)構(gòu)低周反復(fù)加載靜力試驗(yàn)主要內(nèi)容:6.1低周反復(fù)加載靜力試驗(yàn)的目的6.2加載制度，滯回曲線的獲得6.3根據(jù)滯回曲線進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗震性能的分析6.1低周反復(fù)加載靜力試驗(yàn)的目的目的：研究結(jié)構(gòu)在經(jīng)受模擬地震作用的低周反復(fù)荷載后的力學(xué)性能和破壞機(jī)理，掌握結(jié)構(gòu)低周反復(fù)加載靜力試驗(yàn)。建筑結(jié)構(gòu)抗震研究要求結(jié)構(gòu)物在模擬地震的荷載作用下進(jìn)行試驗(yàn)，以觀測結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、變形、非線性能和結(jié)構(gòu)的實(shí)際破壞狀態(tài)。結(jié)構(gòu)抗震性能研究的主要試驗(yàn)手段：

?低周反復(fù)加載靜力試驗(yàn)（偽靜力試驗(yàn)）

?偽動力試驗(yàn)

?振動臺試驗(yàn)6.1低周反復(fù)加載靜力試驗(yàn)的目的結(jié)構(gòu)抗震性能研究的主要試驗(yàn)手段：?偽動力試驗(yàn)偽動力試驗(yàn)的目的：一是確定結(jié)構(gòu)線性動力特性，即結(jié)構(gòu)在彈性階段變形比較小的情況下自振周期、振型、能量耗散和阻尼值；二是研究結(jié)構(gòu)的非線性性能，如結(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(jī)理和破壞特征。

6.1低周反復(fù)加載靜力試驗(yàn)的目的結(jié)構(gòu)抗震性能研究的主要試驗(yàn)手段：?偽動力試驗(yàn)

結(jié)構(gòu)抗震動力試驗(yàn)可以區(qū)分為周期性和非周期性的動力加載試驗(yàn)。在結(jié)構(gòu)抗震動力試驗(yàn)中，由于周期性的動力加載比較容易實(shí)現(xiàn)，目前在實(shí)際試驗(yàn)中應(yīng)用得比較普遍，如采用偏心激振器、電液伺服加載器及單向周期性振動臺等加載設(shè)備均能較好地滿足試驗(yàn)要求。6.1低周反復(fù)加載靜力試驗(yàn)的目的結(jié)構(gòu)抗震性能研究的主要試驗(yàn)手段：?振動臺試驗(yàn)

為了更好地反映結(jié)構(gòu)受地震作用的動力性能，采用模擬地震的非周期性動力加載試驗(yàn)，更接近于結(jié)構(gòu)受地震動力作用的工作狀態(tài)。這樣，在結(jié)構(gòu)抗震試驗(yàn)中，非周期性的動力加載試驗(yàn)具有更大的意義。目前進(jìn)行非周期性動力加載試驗(yàn)的方法主要有模擬地震振動臺試驗(yàn)，人工地震(人工爆破)試驗(yàn)和天然地震試驗(yàn)。

6.1低周反復(fù)加載靜力試驗(yàn)的目的結(jié)構(gòu)抗震性能研究的主要試驗(yàn)手段：

?振動臺試驗(yàn)

建筑物振動臺試驗(yàn)6.1低周反復(fù)加載靜力試驗(yàn)的目的結(jié)構(gòu)抗震性能研究的主要試驗(yàn)手段：?振動臺試驗(yàn)

地震模擬器6.1低周反復(fù)加載靜力試驗(yàn)的目的采用低周反復(fù)加載靜力試驗(yàn)的特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：在試驗(yàn)過程中可以隨時(shí)停止下來觀察結(jié)構(gòu)的開裂和破壞狀態(tài)，便于檢驗(yàn)校核試驗(yàn)數(shù)據(jù)和儀器的工作情況，并可按試驗(yàn)需要修正和改變加載歷程。不足之處：試驗(yàn)的加載歷程是事先由研究者主觀確定的，與地震記錄不發(fā)生關(guān)系；由于荷載是按力或位移對稱反復(fù)施加，因此與任一次確定性的非線性地震反應(yīng)相差很遠(yuǎn)，不能反映出應(yīng)變速率等對結(jié)構(gòu)的影響。

6.2加載制度，滯回曲線的獲得6.2.1單向反復(fù)加載制度控制位移加載法、控制荷載加載法、控制荷載和位移混合加載法。6.2.2雙向反復(fù)加載制度X、Y軸雙向同步加載。X、Y軸雙向異步加載。6.2.1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。6.2加載制度，滯回曲線的獲得6.2.1單向反復(fù)復(fù)加載制制度1、控制位位移加載載法：這種加載載方案即即是在加加載過程程中以位位移為控控制值，，或以屈屈服位移移的倍數(shù)數(shù)作為加加載的控控制值。。這里位位移的概概念是廣廣義的，，它可以以是線位位移，也也可以是是轉(zhuǎn)角、、曲率或或應(yīng)變等等相應(yīng)的的參數(shù)。。變幅加載載：常作作為探索索性試驗(yàn)驗(yàn)研究用用（我國國規(guī)范規(guī)規(guī)定同一一級荷載載下重復(fù)復(fù)三次））。等幅加載載：用于于研究強(qiáng)強(qiáng)度退化化和剛度度退化（（規(guī)范規(guī)規(guī)定不少少于5次）。變幅等幅幅混合加加載：研研究內(nèi)容容廣，常常用于綜綜合性研研究。6.2加載制度度，滯回回曲線的的獲得6.2.1單向反復(fù)復(fù)加載制制度2、控制荷荷載加載載法：是通過控控制施加加于結(jié)構(gòu)構(gòu)或構(gòu)件件的作用用力數(shù)值值變化來來實(shí)現(xiàn)的的。（該該法用的的少）6.2加載制度度，滯回回曲線的的獲得6.2.1單向反復(fù)復(fù)加載制制度3、控制荷荷載和控控制位移移的混合合加載法法：我國規(guī)范范規(guī)定的的加載制制度。6.2加載制度度，滯回回曲線的的獲得6.2.2雙向反復(fù)復(fù)加載制制度用于研究究地震作作用下空空間結(jié)構(gòu)構(gòu)的抗震震性能。。6.2加載制度度，滯回回曲線的的獲得6.2.2雙向反復(fù)復(fù)加載制制度1、X、Y軸雙向同同步加載載。與單向反反復(fù)加載載相同，，低周反反復(fù)荷載載作用在在與構(gòu)件件截面主主軸成α角的方向向作斜向向加載，，使X、Y兩個(gè)主軸軸方向的的分量同同步作用用。6.2加載制度度，滯回回曲線的的獲得6.2.2雙向反復(fù)復(fù)加載制制度2、X、Y軸雙向異異步加載載。6.2加載制度度，滯回回曲線的的獲得6.3.1磚石及砌砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)抗震性性能研究究磚石及砌砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)的房屋屋是我國國目前民民用建筑筑中的一一種重要要的結(jié)構(gòu)構(gòu)形式。。經(jīng)地震震震害的的調(diào)查表表明它的的抗震性性能較差差。因此此，通過過磚石及及砌體墻墻體的強(qiáng)強(qiáng)度與變變形性能能的試驗(yàn)驗(yàn)研究，，對探討討磚石及及砌體房房屋的破破壞機(jī)理理、對抗抗震設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)算方方法的分分析研究究和提高高其抗震震性能具具有重要要意義。。6.3根據(jù)滯回回曲線進(jìn)進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)抗震性性能的分分析6.3.1磚石及砌砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)抗震性性能研究究試件和邊邊界條件件的模擬擬6.3根據(jù)滯回回曲線進(jìn)進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)抗震性性能的分分析6.3.1磚石及砌砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)抗震性性能研究究試件和邊邊界條件件的模擬擬6.3根據(jù)滯回回曲線進(jìn)進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)抗震性性能的分分析6.3.1磚石及砌砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)抗震性性能研究究為滿足試試件受力力的邊界界條件，，試驗(yàn)裝裝置設(shè)計(jì)計(jì)要求：：1.試驗(yàn)裝置置應(yīng)盡可可能模擬擬水平地地震荷載載作用下下墻體的受力力狀態(tài)，，重現(xiàn)地地震時(shí)震震害出現(xiàn)現(xiàn)的剪切切破壞現(xiàn)象。2.試驗(yàn)裝置置對墻體體試件底底部應(yīng)滿滿足固定定邊界條條件，頂頂部能實(shí)實(shí)現(xiàn)平移移邊界條條件，對對于高寬寬比較小小的墻體體，頂部部也可采采用自由由邊界條條件。6.3根據(jù)滯回回曲線進(jìn)進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)抗震性性能的分分析6.3.1磚石及砌砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)抗震性性能研究究試驗(yàn)裝置置和加載載設(shè)計(jì)6.3根據(jù)滯回回曲線進(jìn)進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)抗震性性能的分分析6.3.1磚石及砌砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)抗震性性能研究究試驗(yàn)裝置置和加載載設(shè)計(jì)6.3根據(jù)滯回回曲線進(jìn)進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)抗震性性能的分分析6.3.1磚石及砌砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)抗震性性能研究究試驗(yàn)裝置置和加載載設(shè)計(jì)6.3根據(jù)滯回回曲線進(jìn)進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)抗震性性能的分分析6.3.1磚石及砌砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)抗震性性能研究究固端平移移式試驗(yàn)驗(yàn)裝置6.3根據(jù)滯回回曲線進(jìn)進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)抗震性性能的分分析6.3.1磚石及砌砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)抗震性性能研究究試驗(yàn)觀測測項(xiàng)目和和測點(diǎn)布布置6.3根據(jù)滯回回曲線進(jìn)進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)抗震性性能的分分析6.3.1磚石及砌砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)抗震性性能研究究試驗(yàn)觀測測項(xiàng)目和和測點(diǎn)布布置6.3根據(jù)滯回回曲線進(jìn)進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)抗震性性能的分分析6.3.1磚石及砌砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)抗震性性能研究究試驗(yàn)觀測測項(xiàng)目和和測點(diǎn)布布置6.3根據(jù)滯回回曲線進(jìn)進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)抗震性性能的分分析6.3.1磚石及砌砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)抗震性性能研究究試驗(yàn)觀測測項(xiàng)目和和測點(diǎn)布布置6.3根據(jù)滯回回曲線進(jìn)進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)抗震性性能的分分析6.3.1磚石及砌砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)抗震性性能研究究試驗(yàn)觀測測項(xiàng)目與與測點(diǎn)布布置裂縫及初初裂荷載載：初裂裂荷載的的判定（（目測、、應(yīng)變片片、曲線線拐點(diǎn)））。破壞壞荷載。。墻體位移移和荷載載變形曲曲線：消消除支座座位移影影響、平平面外偏偏心影響響。應(yīng)變測量量：由于于墻體（（磚、砂砂漿）由由兩種材材料組成成，具有有不均勻勻性，用用大標(biāo)距距的電阻阻應(yīng)變片片或機(jī)械械引伸儀儀測量，，或大標(biāo)標(biāo)距的位位移計(jì)等等。6.3根據(jù)滯回曲線線進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗抗震性能的分分析6.3.2鋼筋混凝土框框架梁柱節(jié)點(diǎn)點(diǎn)組合體的結(jié)結(jié)構(gòu)抗震性能能研究框架節(jié)點(diǎn)復(fù)雜雜的受力特征征（水平荷載載下）：以抗抗剪為主。?強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件件?強(qiáng)剪弱彎?強(qiáng)柱弱梁6.3根據(jù)滯回曲線線進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗抗震性能的分分析6.3.2鋼筋混凝土框框架梁柱節(jié)點(diǎn)點(diǎn)組合體的結(jié)結(jié)構(gòu)抗震性能能研究1、試件和邊界界條件的模擬擬：十字型節(jié)節(jié)點(diǎn)、上下左左右反彎處截截取試件。由于節(jié)點(diǎn)受力力的復(fù)雜性，，試件比例不不少于1/2并輔以足尺試試件。6.3根據(jù)滯回曲線線進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗抗震性能的分分析2、試驗(yàn)裝置和和加載設(shè)計(jì)6.3根據(jù)滯回曲線線進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗抗震性能的分分析3、試驗(yàn)觀測項(xiàng)項(xiàng)目的測點(diǎn)布布置對于梁或柱端端位移的測定定，主要是量量測加載截面面處的位移，，并在控制位位移加載階段段依此控制加加載程序。。量測構(gòu)件塑性性鉸區(qū)段曲率率或轉(zhuǎn)角的測測點(diǎn)，對于梁梁一般可在距距柱面1/2hb（梁高）或hb處布點(diǎn)，對于于柱子則可在在距梁面1/2hc（柱寬）處布布置測點(diǎn)。6.3根據(jù)滯回曲線線進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗抗震性能的分分析3、試驗(yàn)觀測項(xiàng)項(xiàng)目的測點(diǎn)布布置節(jié)點(diǎn)核心區(qū)剪剪切角可通過過量測核心對對角錢的位移移量來計(jì)算確確定。梁柱縱筋應(yīng)力力一般用電阻阻應(yīng)變計(jì)量測測。測點(diǎn)布置置以梁柱相交交處截面為主主。6.3根據(jù)滯回曲線線進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗抗震性能的分分析3、試驗(yàn)觀測項(xiàng)項(xiàng)目的測點(diǎn)布布置核心區(qū)箍筋應(yīng)應(yīng)力的測點(diǎn)可可按核心區(qū)對對角線方向布布置，這樣一一般可測得箍箍筋最大應(yīng)力力值。如果沿沿柱的軸線方方向布點(diǎn)，則則測得的是沿沿軸線方向垂垂直截面上的的箍筋應(yīng)力分分布規(guī)律。6.3根據(jù)滯回曲線線進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗抗震性能的分分析3、試驗(yàn)觀測項(xiàng)項(xiàng)目的測點(diǎn)布布置梁內(nèi)縱筋通過過核心區(qū)的滑滑移量Δ可以通過量測測并比較靠近近柱面處梁主主筋上B點(diǎn)對于柱面混混凝土C點(diǎn)之間的位移移Δ1，及B點(diǎn)相對于柱面面處鋼筋上A點(diǎn)之間的位移移Δ2得到：Δ=Δ1-Δ2測點(diǎn)布置時(shí)A點(diǎn)與C點(diǎn)應(yīng)盡量接近近。6.3根據(jù)滯回曲線線進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗抗震性能的分分析通過本節(jié)學(xué)習(xí)習(xí)，了解和掌掌握偽靜力試驗(yàn)的目的即研究究結(jié)構(gòu)在經(jīng)受受模擬地震作作用的低周反反復(fù)荷載后的的力學(xué)性能和和破壞機(jī)理。。偽靜力試驗(yàn)驗(yàn)的結(jié)果通常常是由荷載-變形的滯回曲曲線及有關(guān)參參數(shù)來表達(dá)，，它們是研究究結(jié)構(gòu)抗震性性能的基本數(shù)數(shù)據(jù)，可用以以進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗抗震性能的評評定。同時(shí)，，通過這些指指標(biāo)的綜合評評定，可以比比較各類結(jié)構(gòu)構(gòu)、各種構(gòu)造造和加固措施施的抗震能力力，建立和完完善抗震設(shè)計(jì)計(jì)理論，提出出合適的抗震震設(shè)計(jì)方法。。因此通過本本節(jié)學(xué)習(xí)掌握握對所測量項(xiàng)項(xiàng)目的基本分