针对陶板幕墙模拟地震振动台试验研究

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1、陶板幕墙模拟地震振动台试验研究黄小坤，林祥（中国建筑科学研究院北京100013）黄拥军（北京江河幕墙装饰工程有限公司北京101301）[摘要]通过钢结构框架外挂足尺陶板幕墙模型的震动台试验，研究了陶板幕墙的抗震性能。试验分别输入Elcentro地震波、人工波及Taft记录波。试验结果表明，所测试的陶板幕墙系统具有良好的抗震性能，符合抗震设计要求。[关键词]陶板幕墙振动台试验抗震性能StudyonCeramicCurtainWallbyShakingTableTestHuangXiao-kun,Linxiang,LiaoYu-biao(ChinaA

2、cademyofBuildingResearch,Beijing100013)HuangYong-jun(BeijingJiangheCurtainWallDecorationEngineeringCo.Ltd,Beijing101301)[Abstract]Inordertotestifyandstudytheseismicbehaviorofceramiccurtainwall,asteelframemodelwithfull-scaleceramiccurtainwallsystemwasmadeandtheshakingtabletest

3、wasdone.ElCentrowave,man-madewaveandTaftwavewereselectedtoinputrespectivelyinthetest.Theresultsshowthattheinspectedceramicplatecurtainwallsystembehavesquitewellandtheseismicdesignrequirementsaremet.[Keyword]ceramicplatecurtainwall;shakingtabletest;seismicbehavior1概述幕墙系统自身承受的地

4、震作用通常较小，但地震作用具有动力特性，对连接节点影响较大，而连接节点的破坏有可能导致幕墙的损坏或脱落。模拟地震振动台模型试验是目前研究幕墙地震反应和破坏机理的最直接、最有效的方法之一。陶板幕墙系统在国内应用较少，尚缺乏地震区的工程实践经验；同时，我国有关现行幕墙规范尚无相关的内容及规定。本文结合北京江河幕墙装饰工程有限公司在北京完成的一个陶板幕墙工程（南新仓商务大厦），进行了陶板幕墙的抗震性能试验检验和研究，检验其抗震性能是否符合设计要求。实际工程位于北京市，抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度为0.2g，场地为Ⅱ类。试验模型的主体支承结构采

5、用钢框架，外挂陶板通过幕墙的横梁、立柱及连接件与钢框架连接。试验在北京工业大学的3m×3m振动台上进行，模型照片见图1。本次试验的主要目的是检验该陶板幕墙系统在8度地震区的抗震性能和安全可靠性。图1试验模型图2幕墙连接节点12试验方案模型主体结构采用平面尺寸为2.464m×2.680m的钢框架，其层高为4.25m，与实际工程相同。模型主要受力构件（柱、梁）采用方钢管和矩形钢管，梁、柱的截面尺寸由结构动力时程分析计算确定，以保证模拟大震作用下构件基本处于弹性工作阶段，从而保证陶板幕墙系统抗震性能研究的可信度。梁、柱的连接均为焊接。在模型框架的结构南

6、、北、西三个立面外挂陶板幕墙，使试验能全面地验证陶板幕墙在面内（沿振动方向，即东西向）及面外（垂直于振动方向，即南北向）的抗震性能。单块陶板的尺寸为463mm×250mm×15mm，幕墙与主体结构连接节点见图2。陶板本身及其布置方式、连接节点等均与实际工程相同。为便于观察试验现象，在东面未悬挂陶板幕墙，见图1。3试验设备、测点及地震波3.1振动台振动台的主要参数如下：台面尺寸为3m×3m；最大载重量为100kN；工作频段为0.1～50Hz；最大加速度为满载±1.0g，空载±2.5g；最大速度为±600mm/s；台面最大位移为±127mm。3.2测

7、点布置情况（1）加速度计布置台面上布置1个加速度计，主框架上布置有7个加速度计，陶板上布置10个加速度计，共计18个。测点布置见图3。（2）位移计布置为了实测幕墙的位移时程反应，在模型南、北两侧各布置了一组位移传感器，分别测量0.5m和4.25m标高处的侧向位移，利用该两点的位移差计算层间位移角。3.3输入地震波试验选用了两条实测强震的地震记录波及一条人工拟合地震波，地震波的选择兼顾了实际工程所在地的场地条件等因素。试验前用SAP2000计算程序采用三条地震波分别对模型图3加速度传感器布置图进行了时程计算分析，按其结构反应大小排出了测试顺序，即人

8、工地震波、ElCentro（EW）地震波和Taft地震波。4试验过程简述4.1试验顺序试验过程沿东西方向分别输入人工地震波、ElCent