嘉德艺术中心试验方案0212

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1、广州市琶洲PZB1301项目模拟地震振动台试验服务项目报价书技术部分中国建筑科学研究院北京嘉德艺术中心模拟地震振动台试验方案建研科技股份有限公司2015年1月8CABRTECH北京嘉德艺术中心模拟地震振动台试验方案目录1.项目概况12.研究目的及内容13.模拟地震振动台技术指标24.模型设计24.1.模型缩尺比例24.2.模型材料34.3.模型相似关系34.4.模型设计及加工45.模型试验65.1.试验加载程序65.2.试验参数测定方法75.3.试验测点布置76.试验成果87.进行试验需提供的资料88.试验进度98CABRTECH北京嘉

2、德艺术中心模拟地震振动台试验方案8CABRTECH北京嘉德艺术中心模拟地震振动台试验方案1.项目概况北京嘉德艺术中心是一幢公共建筑，单体地下5层，地上9层，总高37m。建筑物结构体系为“框架-核心筒”，体型较复杂，包括大开洞、悬挑、转换等多项不规则。为了确保结构在地震作用下满足规范要求，了解其结构特性和地震效应，需要进行整体结构模型模拟地震振动台试验研究，检验结构抗震性能，发现结构可能的薄弱部位，进而提出改进措施，为结构设计提供参考依据。2.研究目的及内容根据项目特点以及试验要求，确定模型振动台的试验目的及试验内容如下：1）测定模型结构

3、的动力特性：自振频率、振型、结构阻尼比等，以及它们在不同水准地震作用下的变化；2）实测分别经受8度多遇、设防、罕遇等不同水准地震作用时模型的动力响应，包括结构在弹性和弹塑性阶段的位移、加速度，及主要构件应变反应；3）观察、分析结构抗侧力体系在地震作用下的受力特点和破坏形态及过程（如构件开裂、塑性破坏的过程、位置关系等），找出可能存在的薄弱层及薄弱部位；4）验证结构的抗震性能是否如数值分析所预测；检验结构是否满足规范三水准的抗震设防要求，检验结构各部分是否达到设计设定的抗震性能目标；5）在试验结果及分析研究的基础上，对本结构的结构设计提出

4、可能的改进意见与措施，进一步保证结构的抗震安全性。3.模拟地震振动台技术指标建研院拥有目前国内台面最大、载重量最重的模拟地震振动台，为准确模拟结构在地震作用下的性能提供了更好的条件。尤其是对于本项目，60吨的载重量为较准确地模拟重力作用提供了设备保障。振动台主要技术指标如下表：台面尺寸6×6m标准载重量60t(600kN)最大载重量80t(800kN)最大位移±150mm（横向）±250mm（纵向）±100mm（竖向）8CABRTECH北京嘉德艺术中心模拟地震振动台试验方案最大速度±1000mm/s（横向）±1250mm/s（纵向）±8

5、00mm/s（竖向）最大满载加速度±1.5g（横向）±1.0g（纵向）±0.8g（竖向）最大倾覆力矩180t·m(1800kN·m)最大偏心1000mm最大偏心力矩600kN·m最大扭转角三向均为±3度工作频段0.1～50Hz控制模式及数据获取数字控制振动方向空间六自由度振动波形地震波、随机波、简谐波等1.模型设计依据项目资料、振动台的台面尺寸、承载能力及选用的材料，按照振动台试验模型的相似理论来进行试验设计。1.1.模型缩尺比例根据结构的规模及实验室设备的能力，模型缩尺比例选为1/16。模型相似关系设计详见下节。1.2.模型材料模型采

6、用微粒混凝土模拟混凝土，细钢丝模拟钢筋，用黄铜模拟钢结构和型钢混凝土结构中的钢材，微粒混凝土的弹性模量及强度可做到原型1/2.5~1/3，钢丝的面积可根据强度等效进行换算。黄铜根据内掺合金含量的不同有不同的牌号，建研院以往试验中选用的固定牌号的黄铜弹性模量及强度都接近Q345钢材的1/2.5~1/3，与砂浆的强度和弹模匹配较好，可以实现构件的承载力相似，并在以往试验中专门进行了小构件模型试验对比，验证了缩尺模型的承载力相似。8CABRTECH北京嘉德艺术中心模拟地震振动台试验方案黄铜模拟型钢钢丝模拟钢筋（剪力墙筒体及框架柱）型钢混凝土筒

7、体（暗柱）黄铜砂浆模拟型钢混凝土柱性能试验1.1.模型相似关系原型结构主体高约37米（自地面至屋顶），首层平面尺寸约73米×55米，地上部分重力荷载代表值约32000吨。根据振动台尺寸，模型长度相似比（缩尺比例）为1/16，根据上节所述的模型材料性能，材料弹模相似比SE为1/2.5；模型做到重力相似，根据振动台承载能力，确定质量密度相似比为7.2。通过以上确定的三个相似比，根据前述模型设计相似理论，可推导得到模型的其他相似关系如下表。其中，加速度放大系数为1.0，即做到重力相似。物理量量纲相似常数参数取值材料特性应力σFL-2SE0.4

8、0000应变ε--11.00000弹性模量EFL-2SE0.40000波桑系数v--11.000008CABRTECH北京嘉德艺术中心模拟地震振动台试验方案密度ρFT2L-4Sρ=SE/S16.40000几