工程结构抗震试验课件.ppt

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1、工程结构抗震试验1概述§1.2结构抗震试验分类试验室试验：拟静力试验，拟动力试验，模拟振动台试验室外试验：人工模拟地震试验，天然地震试验§2伪静力试验方法1、加载设备和装置加载设备—双作用千斤顶（加载器）或电液伺服加载系统。反力装置—反力墙或反力架、试验台座。竖向均布加载的悬臂式试验装置固端平移式试验装置墙体顶部只有水平位移而没有转动只有剪力没有弯矩的高宽比小于4的剪切型破坏的构件，框架梁柱节点试件梁端加载试验装置框架梁柱节点试件柱端加载试验装置2、单向伪静力加载试验单向—一个方向加载加载控制参数:力或位

2、移加载特点：低周—周期长，反复加载一次的时间长。在一个平面内，对试件在正反两个方向重复加载卸载广义位移：位移、转角、应变、曲率等1）位移控制加载a、控制位移的变幅加载对试件的性能不了解，作为探索性研究。或在确定恢复力模型的时候，来研究试件的强度、变性和耗能的性能。B、控制位移的等幅加载用于研究试件的强度降低率和刚度退化规律C、控制位移的变幅等幅混合加载可综合研究试件的性能：等幅部分的强度和刚度变化情况。变幅部分特别是大变形增长情况下强度和耗能能力的变化。D、控制位移的变幅等幅混合加载之二专门设计的混合加载

3、，在两个大幅值之间有几次小幅值的循环，主要是模拟试件承受二次地震作用。小幅值加载用来模拟余震的作用。2）力控制加载加载过程中，用力幅值作为控制量。由于结构试件屈服后荷载不再增加，所以无法再用力进行控制。因此这种加载制度很少单独使用。3）力—位移混合控制加载试件屈服前用力控制，屈服后用位移控制。用开裂和屈服作为力的控制量，用屈服时试件的最大位移的倍数，作为位移的控制量。上图的加载制度是经常采用的一种加载制度。3、双向伪静力加载试验方法(a)X方向不加载，Y方向反复加载。或者相反，前述的单向加载。（b)x方向

4、加载后，恒载，Y方向反复加载。（c)X、Y方向先后反复加载(d)X、Y两个方向交替反复加载(e)8字形加载（f)方形加载4、观测项目和测点布置抗震试验的试件的观测项目和测点布置与静载试验的试件基本相同。观测项目一般有：荷载（开裂，破坏，支反力）位移、转角、曲率、应变（砼，钢筋、砌体等）裂缝、滑移等。测点一般在内力最大截面或感兴趣的部位。例量测试件的侧向位移曲线顶点位移和平移试件的剪切变形试件的转动梁柱节点试件的测点布置量测试件塑性铰区的曲率或转角的位移计梁：距柱面（1/2）hb(梁高）或hb柱：距梁面（1

5、/2）hc(柱宽）量测节点核心区剪切角的位移计（测对角线伸长量）量测核心区梁内纵筋的滑移方法：在梁的纵筋焊出两个竖杆A,B.安装两个位移计，分别测出B杆相对于柱面C点和竖杆A的位移，两个位移差值就是纵筋的滑移量。5、伪静力试验的结构抗震性能的评定1）强度：开裂荷载；屈服荷载；极限荷载；破损荷载（过最大荷载后的85%的极限荷载）开裂荷载屈服荷载极限荷载破损荷载2）骨架曲线伪静力试验中的反复加载过程所得到的荷载—位移（P-∆曲线）滞回曲线（滞回环）中，取所有每一级循环的峰点（卸载顶点）连接的包络线特点：与单次

6、加载曲线，在形状上大体相似，极限荷载略低3）滞回曲线（滞回环）反复加载过程中的荷载—位移的全部循环曲线一次循环的曲线加载∆∆如果在弹性范围沿加载曲线返回到原点，超过弹性阶段，返回不到原点，有残余变形除了从滞回环的峰值连线得到骨架曲线外，还可从滞回环的外包线得到滞回环的不同的图形，这些图形反映了试件的不同破坏机制（a)梭形：受弯、偏压、压弯及不发生剪切破坏的试件（b)弓形：有一定的滑移影响，有“捏缩”效应，多发生在剪跨比大或剪力较大又配有一定箍筋的弯剪和偏压剪的试件。（c)反S形：有更多的滑移影响。常发生在

7、一般和有剪刀撑的框架、梁柱节点和剪力墙。（d)Z形：大量的滑移影响。发生在小剪跨而斜裂缝充分发展的试件。及锚固钢筋有较大滑动的试件。许多试件往往开始是梭形，然后发展到弓形、反S形，或最后到Z形。滞回环的面积代表试件的耗能能力。面积越大，说明试件的耗能能力越强，试件的抗震性能越好。4）延性系数反映试件的变形能力，使评价试件抗震性能的重要指标。定义：结构破坏时的极限变形（位移、转角等）和屈服变形之比。5）退化率：强度或刚度降低的速率。反映试件在一定的变形条件下，强度或刚度随反复荷载次数的增加而降低的特性。（1

8、）强度退化率（2）环线刚度变形延性系数为j时，第i次循环的峰点荷载值变形延性系数为j时，第i次循环的荷载峰值变形延性系数为j时，第i-1次循环的峰点荷载值变形延性系数为j时，第i次循环的变形峰值6)能量耗散（1）等效粘滞阻尼系数hc图形面积三角形面积（2）功比指数第i次循环时，卸载点的荷载和位移值屈服点的荷载和位移值伪（拟）静力试验的特点对结构施加低周反复作用的力或位移，来模拟地震对结构的作用。低周—加载的周期远远大于结构自身