6工程结构抗震试验.pptx

结构抗震试验的特点 结构承受地震作用，实质上是承受多次反复水平荷载作用。结构是依靠本身的变形来消耗地震作用输给的能量，所以结构抗震试验的特点是荷载作用反复，结构变形很大，试验要求做到结构构件屈服以后，进入非线性工作阶段，直至完全破坏。同时观测结构的强度、变形、非线性性能和结构的实际破坏状态。结构抗震试验的分类静力试验和动力试验按试验方法分类：伪静力试验拟动力试验模拟地震振动台试验人工模拟地震试验和天然地震试验n n（1）通过伪静力试验，能获得结构构件超过弹性极限后的荷载变形工作性能（恢复力特性）和破坏特征n n（2）可以用来比较或验证抗震构造措施的有效性和确定结构的抗震极限承载能力，进而为建立数学模型通过计算机进行结构抗震非线性分析服务，为改进现行抗震设计方法和修订设计规范提供依据。伪静力试验的特点（1）n n（3）设备比较简单，甚至可用普通静力试验用的加载设备，加载历程可人为控制，并可按需要加以改变或修正，试验过程中，可停下来观察结构的开裂和破坏状态，便于检验校核试验数据和仪器设备工作情况。由于对称的、有规律的低周反复加载与某一次确定性的非线性地震相差甚远，不能反映应变速率对结构的影响，无法再现真实地震的要求。伪静力试验的特点（2）例：梁柱节点的伪静力试验位移控制的变幅加载位移控制的等幅加载位移控制的等幅、变幅混合加载力控制的变幅加载拟动力试验n n指计算机与试验机联机对试件进行加载试验。计算机系统的目的是采集结构反应的各种参数，并根据这些参数进行非线性地震反应分析计算，并通过D/A 转换，向加载器发出下一步加载指令。当试件受到加载器作用后，发出反应，计算机再次采集试件反应的各种参数，并进行计算，向加载器发出指令，直至试验结束。n n与伪静力试验的区别是：伪静力试验我们知道整个加载目标，但是拟动力试验的加载目标是事先不知道的。计算方法的选择n n计算机进行的计算实际上是结构地震反应时程分析，有很多计算方法，如线性加速度法、Newmark-法、Wilson-法等。n n在选择计算方法时，应注意该计算方法的适用范围，保证计算结果的收敛性。位移值的转换n n由加载控制系统的计算机将第n+1步的指令位移xn+1通过A/D转换成输入电压，再通过电液伺服加载系统控制加载器对结构加载，由加载器用准静态的方法对结构施加与xn+1位移相对应的荷载。量测恢复力Fn+1及位移值xn+1n n当加载器按指令位移值x xn+1n+1对结构施加荷载时，通过加载器上的荷载传感器测得此时的恢复力F Fn+1n+1，并由位移传感器测得位移反应值x xn+1n+1。由数据采集系统进行数据处理和反应分析n n将xn+1及Fn+1值连续输入数据处理和反应分析的计算机系统，利用位移xn，xn+1和恢复力Fn+1按同样方法重复下去，进行计算和加载，以求得位移值xn+2和恢复力Fn+2，连续对结构进行试验，直到输入加速度时程的指定时刻。n n整个试验工作的流程是连续循环进行的，全部由计算机自动控制操作。试验时，每一加载步长大约持续时间为几秒到几百秒，所以，完全可以看成是静态的。因此，可以不计阻尼力，即c=0拟动力试验的特点n n拟动力试验在整个数值分析过程中不需要对结构的恢复力特性作任何假设，这对于分析非线性的系统性能特别有利。对于恢复力特性比较复杂的结构，也可以根据试验结果来再现实际的地震反应；n n由于拟动力试验加载的时间周期近乎静态，因此，试验者有足够的时间来观测结构性能变化和受损破坏的过程，从而获得比较详细的数据资料；n n对于一些足尺或大比例尺模型，在地震模拟振动台上进行试验由于受设备技术条件限制或相似条件等不能满足而没有可能性时，可以采用拟动力试验，由计算机控制并通过电液伺服加载器直接对结构物进行地震模拟加载。