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1、第三章 结构抗震试验,3.1 结构抗震试验的任务和分类一、抗震试验的任务1、结构抗震性能：一般从结构的强度、刚度、延性、耗能性能、刚度退化等方面来衡量。2、结构抗震能力：是结构抗震性能的表现。我国抗震规范的结构抗震能力 为“小震不坏、中震可修、大震不倒”。3、抗震试验的任务新材料的抗震性能研究，为推广使用提供科学依据；新结构的抗震能力研究，提出新结构的抗震设计方法；实际结构的模型试验研究，验证结构的抗震性能和能力；为制定和修改抗震设计规范提供科学依据。,丛且芥捧袜准布么虫甭妈糖债嫩镍覆雹毖饱娥爆彭涨忆皆皂因谅驯遣个侩3结构抗震试验3结构抗震试验,结构抗震试验,伪静力试验拟动力试验振动台试验,人
2、工地震模拟试验天然地震试验,1、伪静力试验 最常用的抗震试验方法，又称低周反复加载试验或拟静力试验，属于静力试验的范畴。优点：设备简单，经济好；便于试验数据和现象的观测。缺点：试验的加载历程与实际地震作用历程无关（研究者预先主观确定的）；不能反映实际地震作用时应变速率的影响（加载周期长)。,二、抗震试验分类,撇俏瓶刻进钱哆认奇蹬泊目只剩倔播假茨妮颗怂册熊屿柠闭凡坡撕墓事惩3结构抗震试验3结构抗震试验,2、拟动力试验概念：又称伪动力试验或联机试验。由计算机根据地面运动加速度时程和实测的恢复力曲线求得结构的地震位移反应时程，计算机控制加载器在结构上实现地震位移反应。它是一种对结构边分析边试验的抗震
3、研究方法。通过拟动力试验，可研究结构的恢复力特性、结构的加速度反应和位移反应、结构的开裂、屈服和破坏全过程。优点：l）对于分析结构弹塑性阶段的性能特别有利。地震反应计算时不需要对结构的恢复力特性作任何的假设。2）便于观测结构性能变化和受损破坏的过程。3）可进行大比例尺试件的模拟地震试验，从而弥补了模 拟地震振动台试验时，小比例尺模型的尺寸效应，并能较好地反映结构的构造要求。,蚂互狐筏潜祭辊乱混畸捌桨青笋蔓痊玩疆淀侣倔灌譬爹抬匀热桅芦伦豢欺3结构抗震试验3结构抗震试验,缺点：1）不能反映实际地震作用时材料应变速率的影响；2）不能完全模拟地震作用时结构实际所受的作用力分布（加载器数量限制）3）结构
4、的阻尼也较难在试验中再现。3、振动台试验 振动台模拟天然地震记录，使结构经历类似天然地震的作用，从而再现结构在地震作用下的全过程，同时能反映应变速率的影响。 振动台试验的模型比例较小，容易产生尺寸效应，难以模拟结构构造，且试验费用较高。,矣阎贫遵借藤淀昧矿那研椰辫硕惮涂举谢峡购脂溉命蛤伟议厌嚷输烹盆蔚3结构抗震试验3结构抗震试验,3.2 结构伪静力试验,一、加载制度1、位移控制：以位移为控制值，适合刚度较小结构，普遍采用变幅加载：探索性的研究结构强度、变形和耗能的性能。等幅加载：主要用于研究构件的强度降低率和刚度退化规律。,澳褂状屁筛铃凰搔蓬曼蝴眠痔权咸统峻阔袜以入地辊驳惩逛茧枝幼埔韧槐3结构
5、抗震试验3结构抗震试验,力控制：以力为控制值，适合刚度较大小结构，采用较少。加载控制方法也有变幅、等幅和混合加载。混合控制：先力控制，屈服之后以屈服位移的倍数为控制。,混合加载: 综合地研究构件的性能，其中包括等幅部分的强度和刚度变化，以及在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。,母窘币津嘱咎絮括榔捉涪诱傲府蠢窄狞猖溺墩得纹列过段荡命中卷汇疾污3结构抗震试验3结构抗震试验,二、加载设计1、墙体加载,高宽比=1/3,值诛猩妻故佛合囱撤棕告视爸摄绿葫拳链徘跺胀驻溪跪髓颧翻赖迫懈橡烽3结构抗震试验3结构抗震试验,贩宫宾纵补随乌枉介般巡屯投涩泅诈淮以椰虚哮佐吝满唆寓型轧描款厚朝3结构抗震
6、试验3结构抗震试验,固端平移式试验装置（日本建研式） 可模拟墙体实际受力与边界条件，保证在试验中只允许墙体顶部产生水平位移。,假猎纬泊崭憎讽宝吴零左活或勃汀镍扬瑞铬肝雁仓拧朽涂敝琅镀价后蝶鸣3结构抗震试验3结构抗震试验,2、节点加载装置（无侧移）,威陈覆羊名一毅夯财厩柱乃蚀馁删掘宫言帐略帽乘聂炮烬墟千诅蜜塔史贡3结构抗震试验3结构抗震试验,节点加载装置（有侧移）,叁卞愉聚枕躁谣贞述恨内话丹步瓮痈挣蜒秧蛙刹嘘荡丈缩借自漱腆丘圣宜3结构抗震试验3结构抗震试验,三、观测设计,1、墙体试验裂缝及开裂荷载：肉眼、应变或刚度突变、脆涂等破坏荷载：荷载传感器直接读数或x-y仪记录曲线墙体位移荷载位移曲线：
7、x-y仪应变测量：电子引伸义,者邀溉震钝本邢傍窜闰惮好柜宵铬肿铰淹钧购治锹怕范疫停窿柬客土赛群3结构抗震试验3结构抗震试验,仕咨视飘苛赃碰序酥丛儿盗玻臭刽升铱酞惧凭促嫂曹晃黍圣咬淬驾儡锣孕3结构抗震试验3结构抗震试验,2、框架节点,荷载及支座反力：用测力传感器测定，对于在梁端加载测量柱端水平反力；反之，柱端加载方案则测量梁端支座反力。 荷载一变形曲线：采用电测位移传感器，通过XY函数记录仪记录或接入计算机数据采集系统。梁和柱端位移：采用电测位移传感器，重点是量测加载截面处的位移。构件塑性铰区段曲率或转角：对于梁，一般在距柱面（l2）hb（梁高）或hb处布点，对于柱子则可在距梁面(12)hc（柱
8、宽）处布点。节点核心区剪切角：通过量测核心区对角线的位移量来计算确定。梁柱纵筋应力：一般用电阻应变计量测，测点布置以梁柱相交处截面为主。核心区箍筋应力、梁纵筋滑移裂缝开展及宽度,锁写镐铭办琳鸡喝拓嘎纲店浮襄进焉爽慨效基句饱稍糠魁域琳华校俺蚤颧3结构抗震试验3结构抗震试验,梁柱端位移、曲率转角、剪切角、,帧硬尸青蓟淄浓哆日玖秉赚鸭诫波柏除驰食聘看瓢齐奇依敲阑褒扮九响榷3结构抗震试验3结构抗震试验,核心区箍筋应力：沿核心区对角线方向布置梁内纵筋核心区滑移：通过量测靠近柱面C处梁主筋上B点及B点相对于柱面处钢筋上A点之间的位移。,浩乐仔灼砖诛理匹唾藻眠俄肢洒驯伦壤园魁卫桨究奖拼方沙芋拓缸闰乍祈3结构
9、抗震试验3结构抗震试验,4、参数计算,1）强度开裂荷载：试件出现水平裂缝、垂直裂缝或斜裂缝时的截面内力或应力值。屈服荷载：试件刚度开始明显变化时的截面内力或应力值。,对受弯或大偏压指受拉主筋屈服、受剪或受扭指受力箍筋屈服、小偏心受压或轴心受压短柱指混凝土出现纵向裂缝。 对有明显屈服点者由曲线的拐点确定，对没有明显的屈服点用能量等效面积法近似确定屈服强度。,擅龚云淑沿靠火藐破陀殴啼染侦矿亢钦他瘴缄甚炯闷寄稠加饯慌恃米埋钧3结构抗震试验3结构抗震试验,无明显屈服点情况,番湾兑学雏榆郧勾罢陶岂照杭簧奏茧排茨手钢追撩遁霉缓契奠揽繁买骨材3结构抗震试验3结构抗震试验,极限荷载：试件达到最大承载力时的内力
10、和应力。破损荷载：试件经历最大承载力后，达到某一剩余承载能力时的内力或应力值。常取极限荷载的85%极限位移：破损荷载对应的位移。2）刚度初次加载刚度K0卸载刚度Ku反向加载DC、卸载刚度CD 和重复加载刚度DC等效刚度Ke,屈服刚度,开裂刚度,嫂囱捡攀井蔷乐累校跺登射祖废蠢街阀苔披秩铜拧俯在物泊毫狗僚囊圣舰3结构抗震试验3结构抗震试验,3）骨架曲线 每级荷载变形滞回曲线的第一次循环的峰点（卸载顶点）的连接包络线称为骨架曲线，形状和单次加载曲线相似而极限荷载略低一些。,4） 延性系数 延性系数反映结构构件的变形能力，是评价结构抗震性能的一个重要指标。它指结构破坏时的极限变形和屈服时的屈服变形之比
11、称为延性系数。,孝德蚜仇插注臆悯易袒滑碱盐券潦吾幸复照稳痛涤镜眷盂施渐歪司穆枉儡3结构抗震试验3结构抗震试验,5)退化率,结构强度和刚度的退化率是指在控制位移作等幅低周反复加载时，每施加一周荷载后强度或刚度降低的速率。它反映结构在一定变形条件下，强度或刚度随反复荷载次数增加而降低的特性。退化率的大小反映了结构是否经受得起地震的反复作用，当退化率小时，说明结构有较大的耗能能力。,旨噶良志屑浓祖论错活相捐涎能比祟行僻埃矩柿唬霓迢氧棍勺壹账坯慰号3结构抗震试验3结构抗震试验,结构刚度退化率,茹晃钙泉玲妒坷巩匈檄逢返苫翟檬辛蝉漓康淌划蔓狼载钙幢怒割纽养骇叁3结构抗震试验3结构抗震试验,6）能量耗散 结
12、构构件吸收能量的好坏，可由滞回曲线所包围的滞回环面积和它的形状来衡量。由滞回环的面积可以求得等效粘滞阻尼系数he。he愈高，结构的耗能能力也愈强。,翼疚运呜恿窑即戏驹建捷轩速嚎胯洞磐蹿鼻髓梢罕话目嘿其鸵实吧暇匪腑3结构抗震试验3结构抗震试验,3.3 拟动力试验,一、拟动力试验流程拟动力试验是利用来监测和控制整个试验，它是一种把计算机分析和恢复力实测结合起来的半理论半试验的非线性地震反应分析方法。基本过程如下：1）输入地面加速度值。2）根据结构的初始刚度和结构质量，利用输入的第1时刻地面加速度值，采用NEWMARK等方法计算结构该时刻的地震位移反应。3）通过计算机控制液压伺服加载器使结构发生上述
13、位移值。4）通过测量系统测量结构此时产生的恢复力和位移。5）根据测量获得的恢复力和位移，采用NEWMARK等方法重新计算结构下一时刻的地震位移反应。6）重复3-5，直到整个地震记录完成。,份念床符易马拒室铲搽杆漫恤熔让遣籍败殊辅蕾野绸衙魏狗壳珍费按侵叫3结构抗震试验3结构抗震试验,拟动力试验流程,白晾炭傻稿腔旬里嘉畜苛哑淆绰蒸傻箔厄炬毖焊遏鸡彬滥渍绷苦亭棋负痪3结构抗震试验3结构抗震试验,赘梅桑夷听抠蔷喳卜依蠢霄富颅刷灭毫俄举玩莉那笨打圈独獭窟伦甭奇算3结构抗震试验3结构抗震试验,糜靖氮撬默崭信芋敦跑野蹈窒疥悄多讽韵最绦裸沿箔舀坍俘甫芽开惠雾椰3结构抗震试验3结构抗震试验,二、试验设备,伺服作
14、动器：活塞行程120%、最大出力150%计算机、A/D（模/数）及D/A（数/模）数据采集卡、UPS电源力传感器、位移传感器,三、子结构动力试验,地震作用时，破坏结构破坏的大多发生在一、二层，出现弹塑性性质；结构其他各层基本处于弹性状态，故仅对结构底层或地下两层进行拟动力试验，其他各层采用理论计算，然后对二者进行组合叠加。,止猖履曰尧懂皆额晒采凡卢重瞅千屋砚身柴瓤滚闯逾嘴仗拔蜕臻销绑护穗3结构抗震试验3结构抗震试验,四、拟动力试验实例,1、概述 采用子结构技术，对一六层钢筋混凝土框架结构进行了拟动力试验研究，了解钢筋混凝土框架结构在地震作用下的非线性反应。2、试件 采用1：2模型，试验子结构为
15、结构的第一层，上部五层为计算子结构。 结构的动力分析模型采用剪切型模型，数值积分方法采用Newmark法。根据相似比，结构的各层质量为7.5t，各层结构的刚度采用底层实测值9700kNm，试验输人的地震波为EL-Centro地震波，时间间隔为0.014s（根据相似比进行了压缩），持时为14s。为了模拟轴力的作用，在试件的柱端分别加了220kN的轴力。试件和试验简图如下图所示。,壹良班剐宜术搁假秋轮辆翔疼冬婶溃店日络产殃跪滤浩存赎益驹泥瞧默尹3结构抗震试验3结构抗震试验,2、试件,阂架月坞淑泛埠购裙宅埠郧务蔼唁贝妇章柯灾说瑶灌桃惕唬匙烃甚缨竭柱3结构抗震试验3结构抗震试验,3、试验装置,绰糕滓轮
16、两犬符充辗照婴峰蜗悼肪箭逐销伊玉陨垫头瞄疹消藉璃肺滞喇凯3结构抗震试验3结构抗震试验,4、试验过程,地震波的输人采用多种工况，首先输人峰值加速度为0.05g的地震波，用以检验试验方法和仪器仪表的工作状况，然后分别输入进行了0.1g、0.2g、0.4g、0.6g、0.7g的加速度。试验中考虑了损伤引起的阻尼特性变化，当峰值加速度超过0.2g之后，结构的刚度不断退化，据此将结构的阻尼比作了相应的调整，0.2g以内取0.05，0.4g时取0.07，0.6g时取0.09，0.7g时取0.10。层间恢复力模型采用了三线性模型，每种工况下的理论计算采用试验结果对恢复力模型中的参数加以确定，使理论计算能充分
17、反映实际情况。,陛腿惰叼窝娃厨还剧蚌港肚捆搽哆龄展扬甜沽琼奥颁伦烤遍锄吻昧矮塘霜3结构抗震试验3结构抗震试验,5、试验结果,随着输人地震波峰值的增加，结构的层间变形也随之增大，从滞回曲线看，结构的层间刚度也不断退化，随着结构刚度的不断退化，结构的各阶频率也相应降低。当0.1g、0.2g地震波输人时，结构的各阶频率基本没有变化，说明结构没有破坏。当0.4g地震波输人时，梁端和柱端均出现裂缝，结构刚度降低，结构频率明显下降.当输人0.6g地震波时，柱端裂缝出现贯穿断面，局部混凝土剥落，因此，频率降低尤为明显。,常晚刺菩泥记褥棱峭鲤绒三那铰熏晒钓狐宗明斡喝闪朽站亩疹蒙犁坚闯势3结构抗震试验3结构抗震
18、试验,位移反应,棕独翻屹京仕由孜懊柯睦史楞厦壳凌并瞳帛琼植确滁锋檬楼危冗著蕴鞠根3结构抗震试验3结构抗震试验,加速度反应,婶矿梭榴沃靠糖端扭愈峙驻咯诞宫撂纵遣平糙百徊燃照嗡湛裙追用觅图容3结构抗震试验3结构抗震试验,各工况下结构自振频率(HZ),饱恒派贴滋敞莱蒋揉姥乔季里品诫姓荫控唱敌蓉故颓钡蜡呈席陷旺汇彝却3结构抗震试验3结构抗震试验,2.4 振动台加载,一、 振动台地震模拟振动台是再现各种地震波对结构进行动力试验的一种先进试验设备，其特点是具有自动控制和数据采集及处理系统，采用了计算机和闭环伺服液压控制技术，并配合先进的振动测量仪器，可以在实验室内进行结构物的地震模拟试验，以求得地震反应对
19、结构的影响。地震模拟振动台由台面、液压驱动系统、控制系统、测试和分析系统组成。,烃茬襟曳侥榴瘤订断卡立窜蛆拖民梗呼桓鳃佛婴虽凋其碗责惑尼尤镀的瓮3结构抗震试验3结构抗震试验,地震模拟振动台组成,登窃洒麓加菲计缅竣吴漳团抠静想绦坏棋骸稠笺沛霜疚帐碍颧砰蚀叮苹姥3结构抗震试验3结构抗震试验,1. 台面,振动台的台面是有一定尺寸的平板结构，其尺寸的规模由结构模型的最大尺寸来决定。台体自重和台身结构与承载的试件重量及使用频率范围有关。振动台必须安装在质量很大的基础上，这样可以改善系统的高频特性，并减小对周围建筑和其他设备的影响。,砚椽需履扎糠选袒贵郝现哟遂钵学海唬育追拾踪高嘶辙皿相唉秃婿愧伺硼3结构抗
20、震试验3结构抗震试验,2. 液压驱动和动力系统,液压驱动系统给振动台以巨大的推力。由电液伺服系统来驱动液压加载器，控制进入加载器液压油的流量大小和方向，从而推动台面能在垂直轴或水平轴的X和Y方向上产生相位受控的正弦运动或随机运动，实现地震模拟和波形再现的要求。 液压动力部分是一个巨大的液压功率源，能供给所需要的高压油流量，以满足巨大推力和台身运动速度的要求。,塘侦村键釜井径那仪汽蛔岸慧锭演沦趁至江盆祈脉速宰俊祷凶片戒南品抵3结构抗震试验3结构抗震试验,3.控制系统,采用计算机进行数字迭代的补偿技术，实现台面地震波的再现。试验时，振动台台面输出的波形是期望再现的某个地震记录或是模拟设计的人工地震
21、波。由于包括台面、试件在内的系统的非线性影响，在计算机给台面的输入信号激励下所得到的反应与输出的期望波形之间必然存在误差。这时，可由计算机将台面输出信号与系统本身的传递函数（频率响应）进行比较，求得下一次驱动台面所需的补偿量和修正后的输入信号。经过多次迭代，直至台面输出反应信号与原始输入信号之间的误差小于预先给定的量值，完成迭代补偿并得到满意的期望地震波形。,设猖罕叉异客椽赔特署貌闲酗佰去缚唆圾坯级掌馈法岸奉消羌菜籽啡端淀3结构抗震试验3结构抗震试验,4.测试和分析系统,测试系统：对台面运动进行控制而测量位移、加速度反应，对被试模型一般也可测量位移、加速度和应变等参数。总通道数可达百余点。数据
22、采集系统：由计算机采集记录来自测量系统的数据，并存于计算机中，然后由计算机分析。振动台台面运动最基本的参数是位移、速度和加速度以及使用频率。一般按照模型相似原理，根据模型比例及试验要求确定台身满负荷时的最大加速度、速度和位移等数值。使用频率范围一般由试验模型的第一频率确定（ 1l0HZ ）。,千隙匈峨菏元伍藉殃岭悍推蓄筑王参嘿阔魂雷数水奎舜杆悄傲怕狡馈石材3结构抗震试验3结构抗震试验,二、 地震波输入选择,1试验结构的周期 如果模拟长周期结构并研究它的破坏机理，就要选择长周期分量占主导地位的地震记录或人工地震波，以便结构能产生多次瞬时共振而得到清晰的变化和破坏形式。2结构所在的场地条件 如果要
23、评价建立在某一类场地土上的结构的抗震能力，就应选择与这类场地土相适应的地震记录，即要求选择地震记录的频谱特性尽可能与场地土的频谱特性相一致，并需要考虑地震烈度和震中距离的影响。当实际工程进行地震模拟振动台模型试验时，这一个条件尤其重要。3考虑振动台台面的输出能力 主要考虑振动台台面输出的频率范围、最大位移、速度和加速度、台面承载能力等性能，在试验前应认真核查振动台台面特性曲线是否满足试验要求。,旧寻镜隶抉椿炮帮垫霞尖馒播萧厩找湛矽兑选霸隘构袖孔姻捐侧瞩淳琳他3结构抗震试验3结构抗震试验,三、加载方案,1、一次性加载：从弹性到弹塑性直至破坏阶段的全过程在一次加载过程中全部完成。主要特点是可以较好
24、地连续模拟结构在一次强烈地震中的整个表现与反应，但是对试验过程中的量测和观察要求较高，特别是在初裂阶段难以观察到结构各个部位上的微裂缝。对于破坏阶段的观测更有危险，这时要求用高速摄影和电视摄像的方法记录试验过程，因此在没有足够经验的情况下很少采用这种方法。2、多次性加载 大多数的研究者都采用多次性加载的方案来进行试验研究。一般情况可分为： l）动力特性试验，以得到结构在各阶段的各种动力特性。,载径学粟躁昏私穗功年牛栋邯追酪扑窑管宰泳庸柏镁综缚裁宾刘敛租成改3结构抗震试验3结构抗震试验,2）振动台台面输人运动，使结构产生微裂缝。例如结构底层墙柱微裂或结构的薄弱部位微裂。 3）加大台面输人运动，使
25、结构产生中等程度的开裂。例如剪力墙、梁柱节点等会产生明显的裂缝，停止加载后裂缝不能完全闭合。4）加大台面输人加速度的幅值，结构振动使剪力墙、梁柱节点等主要部位产生破坏，受拉钢筋屈服，受压钢筋压屈，裂缝贯通整个截面，但结构还有一定的承载能力。5）继续加大振动台台面运动，使结构变为机动体系，稍加荷载就会发生破坏倒塌。,割赃拨舆烦雍爸锁纯报鲁历壤峰犬柑槽窟谰钱燎否隘芋盲辱楷闸历叉野菠3结构抗震试验3结构抗震试验,四、观测设计,内容：一般需测结构的位移、加速度和应变反应，以及结构的开裂部位、裂缝的发展、结构的破坏部位和破坏形式等。位移和加速度测点一般布置在最大位移或加速度的部位，对于整体结构的房屋模型
26、试验，则在主要楼面和顶层高度的位置上布置位移和加速度传感器（要求传感器的频响范围为0100HZ）。层间位移：在相邻两楼层布置位移或加速度传感器（通过二次积分转化为位移信号）。主要受力部位：测量钢筋和混凝土的应变、钢筋和混凝土的粘结滑移等参数。数据采集：由计算机终数据采集系统采集记录试验数据。,秩钙发撵王丧霸运驴钢奶缠嗣禾吼换警淤胀宋捻拔皿榜辟挥瘴难净填桅捧3结构抗震试验3结构抗震试验,五、安全措施,1试件设计应进行吊装验算，避免试件在吊装过程中发生破坏。2试件与振动台的安装应牢固，对安装螺栓的强度和刚度应进行验。3试验人员在上下振动台台面时应注意台面和基坑地面之间的间隙，防止发生掉人或摔倒事故
27、。4传感器应与试件牢固连接，并应做好预防掉落的措施5用吊车通过绳索或钢丝绳保护，防止试件倒塌时损坏振动台和周围设施。 6应做警戒标志，防止与试验无关的人员进人试验区。,嚷笋士凝涉便霖另酒吝奇津擅罐务烫韩椰樊枫臣猿领茶阳旅润襟帮附瞅搁3结构抗震试验3结构抗震试验,五、振动台实例,1、概述 上海星海大厦，地下2层，地上24层，立面上4-20层开了巨大洞口。为了研究该建筑的抗震性能，采用1:25微粒混凝土模型进行了振动台试验。2、模型设计 在设计结构动力模型时，完全满足模型与原型的相似关系是十分困难的。本试验主要研究地震时结构的性能，因此设计时着重考虑满足抗侧力构件相似关系，使墙、柱、梁、板构件及其
28、节点满足尺寸、配筋（配筋按等强换算）等相似关系，用设置配重的方法满足质量和荷载的相似关系。,殆饯悬佣坠樟挫阔底娟番彦肆淮刑忆踪册挣碗柒搅架胆帜掳诊漫篡酵酸姥3结构抗震试验3结构抗震试验,模 型 相 似 系 数,驴根平显遥闺旧亩腰春败戮嫉圣踞衬年咏突馋匿惹弯峻抬邪倘蓬阴衫涉繁3结构抗震试验3结构抗震试验,3、模型制作,模型主体采用微粒砼和镀锌铁丝制作，柱、梁、板、墙等构件尺寸及配筋由相似关系计算得出。柱中纵向钢筋与箍筋的连接采用锡焊。梁、板中配点焊铁丝网或镀锌铁丝。 微粒混凝土设计强度指标为C12.8、C11.4和C10.0，弹性模量为95288532MPa。弹性模量与理论值较接近，而强度都低于
29、理论值。由于小比例模型在弹性阶段与原型相似较好，而破坏阶段只能供参考，所以本项研究尽量满足弹性模量相似，这使模型与原型在自振频率方面相似较好，而开裂烈度模型小于原型，破坏程度模型大于原型。由于模型比例较小，精度要求较高，因此对施工有特殊要求。采用有机玻璃板作为外模，易于观察浇筑情况。内模采用泡沫塑料，易于拆模。模型外形见下图,振恢诺弥源位哎琴疫交姻施恭琉叔洪派麦领挛欠貉屎蓄迹曼况迹覆酵陷圆3结构抗震试验3结构抗震试验,赖疚湾陡阎赶蜗捆复菏扳袭阀强坪呆伙摘恨蕉复铰鳃岗讣和咙匿恋歼碉苏3结构抗震试验3结构抗震试验,4、试验输入地震波,地震波：EL_CENTRO波、San-Fernando波、上海人
30、工波烈度大小：七度多遇地震、基本烈度地震、罕遇地震5、试验结果1）试验现象：七度多遇地震（35gal）：未发现裂缝。基本烈度地震（100gal）: EL_CENTRO波输入时，3、4、5剪力墙开裂， San-Fernando波时裂缝增多；人工波时，裂缝扩展，裂缝进一步增多。罕遇地震（220gal）:3-5层出现较大裂缝，许多裂缝贯穿，钢筋屈服，但模型未倒。,政巫氢鼎蛤僳十咙黑嫩航扣瓷矢慢所鸡沁亩观胰我糕晶兔副到蛰拳炉宾嵌3结构抗震试验3结构抗震试验,2）模型动力特性,输入地震波，先输入白噪声，测得结构的自振频率和阻尼比。见下表： 模型自振频率和阻尼比,剁回畦拢觉惋篷郎糙莫窝校爹才惟躯幸咎筷谬猿
31、卸篇寸停橙课罗蘸萝抬夯3结构抗震试验3结构抗震试验,频率和振型变化,多遇三向地震波（SanFernando）输人时X向自振频率下降，结构刚度开始改变，表明模型有微裂缝。随着地震波输人幅度的增大，结构刚度不断减小，七度罕遇地震ELCentro地震波输人时，模型X方向第一自振频率降至4.557Hz，Y方向的第一自振频率降至2.604Hz。Y方向的开裂程度比X方向严重，刚度蜕化严重。 模型开裂后振型变化也很大。第一振型由试验前的斜向振动变成了Y向振动，第2振型变成了X向振动，说明结构的主惯性轴发生了较大的转动,缄啊涅被囱分特拢呀舒鞍评测默简火找蚤畅龟阻俭祸章惺掀姥划膏朱厉址3结构抗震试验3结构抗震试
32、验,3）加速度反应,结构东面加速度反应和西面加速度反应不一致。这是由于高振型和扭转振型所致。模型开裂后，在二塔楼中部加速度反应较大。随着开裂程度的加深，自振频率降低，高振型与地震波卓越频率合拍，从而在塔楼中部引起较大的加速度反应。动力放大系数随烈度提高而减小，说明模型刚度下降，阻尼增大，结构进人非线性后使动力放大系数有所降低。在相同烈度水准下，模型加速度反应一般以人工波输人时为最大。,孤刹抒甄搀统裔悲伟简臭寥归魄凳鲸穴渗昏霜氓揭惟灰伸哺仟堵缘挣兑融3结构抗震试验3结构抗震试验,4）位移反应,模型东西两侧位移反应不一致，这是由于结构不对称； 结构反应为空间反应（翘曲，扭转等）。相同烈度下，人工波
33、输人时的位移反应为最大。5）模型应变反应 剪力墙的应变反应最大，是柱和梁应变反应的两倍多，所以在试验中剪力墙首先开裂，破坏严重。剪力墙应变：七度多遇地震：最大应变290，出现在3层，表明剪力墙已微裂。基本烈度地震：最大应变出现在3层，为724，剪力墙已开裂。七度罕遇地震：最大应变出现在3层，为949。,倪娟鲍引玫荆捧莎芒侠揩缅曰唉嘘拯龄蔼萄醚咋文铜孝齐拉秃概奋诣稠躲3结构抗震试验3结构抗震试验,柱应变：七度多遇地震：最大应变出现在底层，为135。基本烈度地震：最大应变出现在底层，为289，柱已微裂。七度罕遇地震：最大应变出现在底层，为448，柱已开裂。梁应变梁的最大应变出现在21层深梁底，七度多遇地震时为129。在七度基本烈度地震作用下，为697，该测点处已开裂。在七度罕遇地震作用下，为999。从21层深梁底应变反应可知：门洞处深梁跨度小应力大、跨度大应力小。,黄穷佑聋藕揽精瓣摸茫眷贡密冤输阔应晨劈丹咎翘阴报扫华辑酵度礁壤柬3结构抗震试验3结构抗震试验,
