结构低周反复荷载试验

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低周反复静力加载试验

低周反复静力加载试验

4、试验完成阶段 (Action)
(1)试验数据处理 因为从各个仪表获得的测量数据和记录曲线一般不能直接 解答试验任务所提出的问题,它们只是试验的原始数据,需对 原始数据进行科学的运算处理才能得出试验结果。 (2)试验结果分析 试验结果分析内容是分析通过试验得出了哪些规律性的 东西,揭示了哪些物理现象。最后,应对试验得出的规律和一 些重要现象作出解释,分析它们的影响因素,将试验结果和理 论值进行比较,分析产生差异的原因,并作出结论,写出试验 总结报告。总结报告中应提出试验中发现的新问题及进一步的 研究计划。
三、PDCA循环的存在范围和特点
1、存在的范围:无处不在处处在,无时不存时时存 2、特点:有序性、嵌套性、关键性、重复性 PDCA循环的关键是在A阶段,即处理阶段。它是标准化的 基础,是指导同级其它环节的关键。
四、结构试验组织计划的内容
1、试验设计阶段 (Plan) (1)反复研究试验目的,充分了解体会试验的具体任务, 进行调查研究,搜集有关资料; (2)确定试验的性质与规模。对于研究性试验,应提出本试验 拟研究的主要参量以及这些参量在数值上的变动范围,并 根据试验室的设备能力确定试件的尺寸和量测项目及量测 要求; (3)提出试验大纲
的记录及描述。这些容易被初作试验者忽视,而把主要注意力 集中在仪表读数或记录曲线上,因此应分配专人负责观察结构 的外观变化。 试件破坏后要拍照和测绘破坏部位及裂缝简图,必要时, 可从试件上切取部分材料测定力学性能,破坏试件在试验结果 分析整理之前不要过早毁弃,以备进一步核查。 (2)试验资料整理 试验资料整理是将所有的原始资料整理完善,其中特别要 注意的是试验量测数据记录和记录曲线,都作为原始数据经负 责记录人员签名后,不得随便涂改。经过处理后得到的数据不 能和原始数据列在同一表格内。 一个严格认真的科学试验,应有一份详尽的原始数据记录, 连同试验过程中的观察记录,试验大纲及试验过程中各阶段的 工作日志,作为原始资料,在有关的试验室内存档。

半刚性连接梁柱组合节点低周反复荷载试验研究

半刚性连接梁柱组合节点低周反复荷载试验研究

半刚性连接梁柱组合节点低周反复荷载试验研究
近年来,越来越多的高层建筑采用梁柱组合作为节点,而梁柱组合节点的低周反复荷载特性是构造安全的重要参数,如构造的位置、材料的性能以及梁柱组合节点连接构件的类型和数量等。

如果缺乏足够的参数和试验数据,就无法正确地确定梁柱组合节点的低周反复荷载性能,很容易导致安全隐患。

本研究的目的
本研究的主要目的是研究半刚性连接梁柱组合节点低周反复荷
载性能,以便更准确地预测其结构安全性能,为高层建筑的节点设计提供参考依据。

研究内容
本研究的实验采用四跨半刚性桥式结构模型,共进行36组不同低周反复荷载试验,主要参数包括应变比(梁柱组合节点连接构件荷载应变/混凝土构件荷载应变)、混凝土强度、构件宽度和构件边距等。

对上述不同参数,采用线性模型预测其低周反复荷载性能,并将实验和分析数据进行比较,以获得实验数据的准确性。

研究结果
本研究结果表明,超高强度混凝土和标准强度混凝土的梁柱组合节点低周反复荷载性能存在显著差异,应变比、混凝土强度、构件边距和构件宽度等参数之间也存在显著差异,需要采取有效措施来确保梁柱组合节点性能的稳定性。

此外,线性模型结果与实验结果具有一定的差异,表明模型预测具有一定的准确性。

结论
本研究得出以下结论:
1.层建筑梁柱组合节点低周反复荷载性能受到混凝土强度、应变比、构件边距和构件宽度等参数的影响,需要采取有效措施确保安全性。

2.性模型预测可以较准确地反映梁柱组合节点低周反复荷载性能,可以为高层建筑提供参考。

结构低周反复加载试验方法浅谈

结构低周反复加载试验方法浅谈
第 2 增 刊 7卷 21 0 1年 1月





Vo . 127,S p e up l
Stu t r l r cu a Engn e s i e r
Jn 0 1 a .2 1
结 构 低 周 反 复 加 载 试 验 方 法 浅 谈
卢 文胜 李 斌 h 曹文 清 曹 海
( 济 大 学 结 构 工 程 与 防灾 研 究 所 , 海 20 9 ) 同 上 00 2


本 文首 先对试 验 系统 的组 成进 行 了简单 介 绍 , 然后 对 试验 操 作及 试 验 过程 中容 易 出现 的 问题
进 行 了总结 , 并提 出解 决设 想 。文 中着重 分析 了梁柱 节 点试 验反 力架 中存 在 的安 装 空 隙及 竖 向 力加 载
f w r r e rne rbe s x t gi rat nf m f em— —o mn o tet sc s rb m fn o adf f e c .Polm ii ec o a eo a t cl i s, uha o l s — r o re e sn n i l b o u jnt p e oi
所示为一个双作 动器 同时加载 的试验 。
构 伪静力试验 的一种方式 , 也是结构试 验 中一项 重 要 的试 验方 法 。结 构低 周 反 复加 载试 验 加 载系 统
包 括液压 伺 服 作 动 器 、 源 、 道 系 统 、 感 器 系 油 管 传
统、 控制 及操作 系统等 。系统 的工作 原理是 根据 试 验要求 , 由控制 操作 系统发 出加 载指 令 , 通过 伺 服
Qu s—t t a ig Tet a isa i Lo dn s c

低周反复加载试验

低周反复加载试验

不同加载方案得到的滞回曲线
周期性加载的局限性

由于地震对结构的输入是随机的,结构 的反应也是随机的,任何一种周期性加 载方案都不可能很好地代表地震作用。
传感器的设置
1. 2.

注意关键内容的量测 恢复力试验中的P-、M-、-等参数 研究破坏机制时破坏区域塑性铰 设计合理的测点数量 提高测量精度 传感器有足够的量程,满足大位移量测 要求
砖墙低周反复加载试验
砖墙低周反复加载试验
砖墙低周反复加载试验全貌
窗间墙低周反复加载试验
无砂碎砖混凝土低周反复加载试验
试 验
EVG 3 D 板 恢 复 力 特 性
带框剪力墙低周反复加载试验
载框 试架 验结 点 低 周 反 复 加
东 方 明 珠 电 视 塔 节 段 模 型 施 工
东方明珠电视塔节段双向恢复力特性试验
试验前准备工作
受弯构件恢复力特性试验
高架桥悬臂梁恢复力特性试验
恢高 复架 力桥 特悬 性臂 试梁 验平 面 外
高 层 建 筑 转 换 层 抗 震 性 能 试 验
梁 式 转 换 层 结 构 破 坏 现 象
砌块墙体低周反复加载试验
带窗混凝土小型空心砌块墙体滞回特性试验
混凝土砌块抗震性能试验
多层框架结构
砌体结构
梁式试件

1. 2. 3.
对于在弯矩、剪力、轴力作用下的梁式试件, 可采用横卧受力形式,试件加载点应设计有 突出梁面和梁底的支托 消除加载设备对梁身的局部影响 明确理论危险截面位置 模拟压弯构件锚入支托部分钢筋的工作
梁式试件在低周反复荷载作用下应采取 消除自重的措施。
梁式试件
单层砖房低周反复加载试验破坏现象
二层砌体结构房屋低周反复加载试验

结构低周反复加载静力试验

结构低周反复加载静力试验

六、试验加载装置设计 1、强度要求 2、刚度要求 3、真实要求 4、简便要求
七、试验设备准备计划 试验荷载方案完成后,需进行制定试验设备准备计划, 说明设备的型号、数量、ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ源以及准备方式。
第五节 试验观测方案设计
测试方案通常包括的内容有: (1)按整个试验目的要求,确定试验测试的项目; (2)按确定的量测项目要求,选择测点位置; (3)综合整体因素选择测试仪器和测定方法。 一、观测项目的确定 在确定试验的观测项目时,首先应该考虑反映结构工作 状况的整体变形,如梁的挠度。而在条件许可的情况下,根 据试验目的,也经常需要测定一些局部变形,如应变、裂缝 和钢筋滑移等。 总的来说,破坏性试验本身能够充分地说明问题,观测 项目和测点可以少些,而非破坏性试验的观测项目和测点布 置,则必须满足分析和推断结构工作状况的最低需要。
五、地震模拟振动台 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,采用了电子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,使结构动力试 验水平提高到了一个新的高度。
当摇动千斤顶手柄时,蜗杆就带动螺旋杆顶升,对结构施 加顶推压力,加载值的大小可用测力计测定。 三、螺旋、弹簧加载 常用构件的持久荷载试验。当荷载值较小时,可直接 拧紧螺帽以压缩弹簧;当荷载值很大时,需用千斤顶压缩 弹簧后再拧紧螺帽。
第四节 液压荷载
液压加载是目前结构试验中应用比较普遍和理想的一 种加载方法。它的最大优点是利用油压使液压加载器(液 压千斤顶)产生较大的荷载,试验操作安全方便,特别是 对于大型结构构件,当试验要求荷载点数多、吨位大时更 为合适。
仪器的量程应该满足最大测量值的需要。仪器最大被测值 宜小于选用仪表最大量程的80%,一般以量程的1/5~2/3范围 为宜。 选择仪表时必须考虑测读方便省时,必要时采用自动记 录装置。 2、读数的原则 在进行测读时,一条原则是全部仪器的读数必须同时进 行,至少也要基本上同时。 目前如能使用多点自动记录应变仪进行自动巡回检测, 则对于进入弹塑性阶段的试件跟踪记录尤为合适。

第4章结构低周反复加载静力试验

第4章结构低周反复加载静力试验

屈服荷载的确定
无明显屈服点的构件
扬州大学建筑科学与工程学院 College of Civil Science and Engineering
通用屈服弯矩法
能量等效面积法
现代结构试验方法
4.3极限荷载
扬州大学建筑科学与工程学院 College of Civil Science and Engineering
桥梁钢筋混凝土墩的剪切破坏
§1 结构抗震试验方法概述
5.12汶川地震
扬州大学建筑科学与工程学院 College of Civil Science and Engineering
2008年5月12日14时28分,四川省汶川县境内发生了里氏8.0级特大地 震,地震造成重大人员伤亡和经济损失。
直接经济损失是6920亿,四川是6177亿,占四川的 GDP58.8%,相当于四川一年的GDP的接近60%,相当于全国 GDP的2.5%,加在一起直接的经济损失占全国的2.8%,
❖ 非周期性动力试验 ⑴模拟地震振动台试验 ⑵人工地震试验 ⑶天然地震试验
§1 结构抗震试验方法概述
现代结构试验方法
扬州大学建筑科学与工程学院 College of Civil Science and Engineering
1.4混凝土结构抗震试验的目的
研究结构构件的抗震性能
——承载力、刚度、变形能力、滞回环形状、耗能能力、 破坏机制
§3 加载制度及试验方法
现代结构试验方法
3.2回载控制点
扬州大学建筑科学与工程学院 College of Civil Science and Engineering
屈服前(控制力) ——(0.5、0.75、1.0)屈服荷载 屈服后(控制位移) ——(1.0、2.0、3.0、4.0)屈服时位移

[注册结构专业基础]结构低周反复加载静力试验讲义_secret

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第四节结构低周反复加载静力试验结构承受的地震荷载实质上是承受多次反复的水平荷载作用,由于结构是依靠本身的变形来消耗地震输给的能量,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。

由于设备和试验条件的限制,国内外大量的结构抗震试验都是采用低周反复加载的试验方法,即假定在第一振型(倒三角形)条件下给试验对象施加低周反复循环作用的位移或力(图18—4—1),由于低周反复加载时每一加载的周期远远大于结构自身的基本周期,所以这实质上还是用静力加载方法来近似模拟地震作用。

为此人们又称低周反复静力加载试验为伪静力或拟静力试验。

低周反复加载静力试验的不足之处在于试验的加载历程是事先由研究者主观确定的,荷载是按位移或力对称反复施加,因此与任一次确定性的非线性地震反应相差很远,不能反映出应变速率对结构的影响。

一、结构低周反复加载静力试验的加载制度(一)单向反复加载1.控制位移加载法控制位移加载法是在加载过程中以位移为控制值,或以屈服位移的倍数作为加载的控制值、这里位移的概念是广义的,它可以是线位移,也可以是转角、曲率或应变等相应的参数。

当试验对象具有明确有屈服点时,一般都以屈服位移的倍数为控制值。

当构件不具有明确的屈服点时(如轴力大的柱子)或干脆无屈服点时(无筋砌体),则由研究者主观制订一个认为恰当的位移标准值δ0来控制试验加载。

在控制位移的情况下,又可分为变幅加载、等幅加载和变幅等幅混合加载。

(1)变幅加载控制位移的变幅加载如图18—4—1(a)所示。

图中纵坐标是延性系数μ或位移值,横坐标为反复加载的周次,每一周以后增加位移的幅值。

用变幅加载来确定恢复力模型,研究强度、变形和耗能的性能。

(2)等幅加载控制位移的等幅加载如图18—4—2所示。

这种加载制度在整个试验过程中始终按照等幅位移施加,主要用于研究构件的强度降低率和刚度退化规律。

(3)变幅等幅混合加载混合加载制度是将变幅、等幅两种加载制度结合起来如图18—4—3所示。

建筑结构试验结构低周反复加载静力试验

建筑结构试验结构低周反复加载静力试验
物理方程,常用M-N-φ方程、
M-φ方程表示
♦ 抗震性能判定:强度、刚度、变形、延性、耗能等
♦ 破坏机制研究:为抗震设计提供方法和依据
一般情况下低周反复加载静力试验结果偏于安全,γRE系数
的引入。
6.2 结构低周反复加载静力试验的加载制度
❖ 真实地震的位移时程曲线(多为加速度时程
曲线)
6.2 结构低周反复加载静力试验的加载制度
❖ 用于研究地震作用下空间结构的抗震性能
❖ ♦ 实际结构受力情况
❖ ♦ 结构计算模拟的选取
❖ 1、X、Y轴双向同步加载
❖ 2、X、Y轴双向非同步(异步)加载
❖ 6.2.2
6.3 结构低周反复加载静力试验
❖ 伪静力试验的特点:试验装置及加载设备简
单、观测方便,但加载制度是人为确定的,
与真实情况差异较大,且不能考虑应变速度
混凝土斜压杆
节点核心区
6.3 结构低周反复加载静力试验

6.3.2 钢筋混凝土框架梁柱节点组合体的结构抗震性能试验
❖ 1、试件和边界条件的模拟:十字型节点、上下左
右反弯处截取试件
❖ 由于节点受力的复杂性,试件比例不少于1/2并
辅以足尺试件。
❖ 柱端加载方案和梁端加载方案:区别在于P-Δ效

仪测量,或大标距的位移计等。

6.3 结构低周反复加载静力试验





6.3.2 钢筋混凝土框架梁柱节点组合体的结构抗震性能试验
框架节点复杂的受力特征(水平荷载下):以抗剪为主。
♦ 强节点弱构件
梁纵筋屈服内渗滑
♦ 强剪弱弯
移导致节点转动
♦ 强柱弱梁
(作为支座位移)
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低周反复加载静力试验
学习建筑结构的抗震试验,首先要解决如下的问题:
抗震试验按照试验方法和试验手段的不同,可以分为哪几种方法?各有什么特点?低周反复加载静力试验的加载制度?伪静力试验量测项目和内容一般应包括哪些?伪静力试验的结果如何表达,如何用于进行结构抗震性能的评定?如何通过结构的强度、刚度、延性、退化率和能量耗散等方面的综合分析,来分析结构的特性和能力?拟动力试验的特点?地震模拟振动台动力加载试验在抗震研究中有什么作用?在选择和设计振动台台面的输入运动时,需要考虑哪些因素?
掌握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。

因此试验中要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。

建筑结构的抗震试验按照试验方法和试验手段的不同,可以分为低周反复加载试验(伪静力试验)、拟动力试验和动力加载试验。

要理解各种试验方法和试验手段的特点,以便更好地获得测试结果和进行分析。

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,也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。

这种试验方法的设备比较简单,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。

为了弥补伪静力试验的不足,可利用计算机技术,用计算机来检测和控制整个试验。

结构的恢复力可直接通过测量作用在试验对象上的荷载值和位移值而得到,然后再通过计算机来完成非线性地震反应微分方程的求解。

这种方法称为拟动力试验。

人们总希望通过动力加载试验来研究结构的动力反应、结构抵抗动力荷载的实际能力与安全储备。

结构抗震动力试验的难度与复杂性比静力试验要大。

首先,荷载是以动力形式出现,它以速度、加速度或一定频率对结构产生动力响应,由于加速度作用引起惯性力。

以致荷载的大小又直接与结构本身的质量有关,动力荷载对结构产生共振使应变及挠度增大。

其次,动力荷载作用于结构还有应变速率的问题。

应变速率的大小,又直接影响结构材料的强度。

在结构试验中,人们发现加荷速度愈高,引起结构或构件的应变速率愈高,则试件强度和弹性模量也就相应提高。

在冲击荷载作用下,强度与弹性模量的变化尤为显著。

在动力反复荷载作用下,结构的强度要比静力低周反复加载提高10%以上,由此可见动力加载对应变速率所产生的作用。

结构抗震动力试验可以分为周期性的动力加载试验和非周期性的动力加载试验。

要掌握其加载方式和响应特点。

一、建筑结构抗震的低周反复加载静力试验
学习加载制度,要掌握静力试验加载制度的种类:
掌握单向反复加载的方法(控制位移加载法,控制作用力加载法以及控制作用力和控制位移的混合加载法),特点和作用。

在控制位移的情况下,掌握变幅加载、等幅加载和变幅等幅混合加载等方法的基本做法和研究目的。

了解双向反复加载的方法、特点、作用及适用范围。

掌握《建筑抗震试验方法规程》(JGJl01—96)规定的伪静力试验加载方法,注意加载的分级,加载的阶段,加载控制,加载的次数以及明确需要获得的参数,结构伪静力试验的观测项目和量测仪器,掌握对结构伪静力试验的观测设计,构件选择。

确定伪静力试验量测项。

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