第三章 拟动力试验.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第三章 拟动力试验,第一节 概 述,理想的加载制度,反映结构非周期性变形的特点,按确定性的地震反应制定加载制度,加载制度实例,非周期性抗震静力试验方案一,由给定的输入地震加速度记录通过计算机进行非线性动力分析，将计算得到的位移反应时程曲线作为输入数据进行控制并施加在试验的结构对象上,计算机数值分析控制试验加载,需要在试验前假定结构的恢复力特性模型。,非周期性抗震静力试验方案二：拟动力试验,计算机加载器联机加载系统,不需要事先假定结构的恢复力特性,拟动力试验原理,恢复力可以直接从试验对象所作用的加载器的荷载值得到，从而计算机可以完成非线性地震反应微分方程的求解。,建筑抗震试验方法规程,定义,试体在静力试验台上实时模拟地震动力反应的试验。,第二节 拟动力试验设备和加载制度,试验系统,试体,试验台,反力墙,加载设备,计算机,数据采集仪器仪表,拟动力试验装置,立面,平面,垂直伺服作动器结构,水平伺服作动器结构,装有垂直恒载伺服作动器的框架结构试体拟动力试验装置,拟动力试验,计算机加载器联机试验,加载制度和加载工作流程,在,计算机系统中输入某一确定性的地震地面运动加速度。,加载制度和加载工作流程,以单自由度为例，由计算机按输入第,n,步的地面运动加速度 求得第,n,+1,步的指令位移 。,运动方程,加载制度和加载工作流程,按指令位移 对结构施加荷载。,加载制度和加载工作流程,量测结构的恢复力 和加载器的位移值 。,加载制度和加载工作流程,重复上述步骤，按输入第,n,1,步的地面运动加速度 求位移,和恢复力 ，继续进行加载试验。,加载制度和加载工作流程,整个试验加载连续循环进行，全部由计算机自动控制操作执行,。,运动方程的简化,第三节 拟动力试验数值计算方法,两个自由度结构地震反应的联机试验,单跨,双层钢筋混凝土框架,模型尺寸为实物结构的,1,4,抗侧力试验台座,电液伺服加载器加载,结构的运动方程,线性加速度法,中心差分法,（,）当,t,0,时，结构的位移、速度、加速度均为零。,（,）计算第,(1),步的位移响应，即计算,时的地震位移。,结构的刚度矩阵表达式,用,线性加速度法得到加速度响应,代入结构的运动方程,计算得到第（,1,）步的位移响应,（,）由两台电液伺服加载器分别将位移响应,X,1,(1),、,X,2,(1),施加于框架第一、二两层梁的跨中，并测得相应的恢复力为,F,1,(1),和,F,2,(1),。,（,）计算第（,2,）步 即 时的位移响应,X,1,(2),、,X,2,(2),。,时刻恢复力的矩阵形式,中心差分法,代入初始条件后，得,计算得到第（,2,）步的位移响应,（,）重复步骤（,），按,X,1,(2),、,X,2,(2),控制位移施加荷载，测出恢复力,F,1,(2),和,F,2,(2),，,然后计算第（,3,）步位移响应,X,1,(3),、,X,2,(3),。,（,）重复,（,）（,）,的试验步骤，直至输入地面运动加速度的指定时刻。,从,上述试验步骤说明,在多,自由度结构体系的联机试验中，第一个数值积分计算步骤可以用线性加速度法，以后均采用中心差分法进行,。,思考题,拟动力试验与低周反复荷载试验的相同点与不同点各有哪些？,写出地震作用下两自由度体系的非线性动力方程（画出动力模型图并写出动力方程）。,在拟动力试验中，恢复力是实测的还是预先给定的？,