結(jié)構(gòu)工程師-結(jié)構(gòu)動力試驗知識點16

　　(三)結(jié)構(gòu)非周期性動力加載試驗

　　1.地震模擬振動臺動力加載試驗

　　根據(jù)試驗?zāi)康牟煌?，在選擇和設(shè)計振動臺臺面輸入加速度時程曲線后，試驗的加載過程可以有一次性加載和多次性加載兩種不同方案。

　　在正式試驗前要進行動力特性的試驗。試驗?zāi)Ｐ桶惭b在振動臺上以后，則可以采用小振幅的白噪聲輸入振動臺臺面進行激振試驗，也可以用正弦波輸入的連續(xù)掃頻，通過共振法測得動力特性，當采用正弦波掃頻試驗時，特別要注意共振時的振幅增大對模型的影響。

　　(1)一次性加載

　　一次性加載試驗的特點是結(jié)構(gòu)從彈性到彈塑性直至破壞階段的全過程是在一次加載過程中完成。試驗加載時要選擇一個適當?shù)牡卣鹩涗?，在它的激勵下能對試驗結(jié)構(gòu)產(chǎn)生全部要求的反應(yīng)。在試驗過程中，連續(xù)記錄結(jié)構(gòu)的位移、速度、加速度和動應(yīng)變等輸出信號，并觀察記錄結(jié)構(gòu)的裂縫形成和發(fā)展過程，以研究結(jié)構(gòu)在彈性、彈塑性以及破壞階段的各種性能。

　　(2)多次性加載

　　在模擬地震振動臺試驗中，大多數(shù)都采用多次性加載的方案來進行試驗研究。一般情況可分為彈性、微裂、開裂等階段一直到結(jié)構(gòu)成為機動體系破壞倒塌。

　　①動力特性試驗，以得到結(jié)構(gòu)在初始階段的各種動力特性;

　?、谡駝优_臺面輸入運動，使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生微裂縫;

　?、奂哟笈_面輸入運動加速度的幅值，使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生中等程度的開裂;

　　④再加大臺面輸入加速度的幅值，結(jié)構(gòu)振動使剪力墻，梁柱節(jié)點等主要部位產(chǎn)生破壞，受拉鋼筋屈服、受壓鋼筋壓屈，裂縫貫通整個截面，但結(jié)構(gòu)還有一定的承載能力;

　?、堇^續(xù)加大振動臺臺面運動，使結(jié)構(gòu)變?yōu)闄C動體系，稍加荷載就會發(fā)生破壞倒塌。

　　在各個試驗階段，試驗結(jié)構(gòu)的各種反應(yīng)的測量和記錄與一次性加載時相同，這樣可以明確地得到結(jié)構(gòu)在每個階段的周期、阻尼、振動變形、剛度退化、能量吸收能力和滯回特性等。但由于多次加載將會對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生損傷積累的影響。

　　地震模擬振動臺試驗的結(jié)構(gòu)反應(yīng)量測中最基本的是量測結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的位移和加速度反應(yīng)，一般均將測點布置在產(chǎn)生最大位移或加速度的部位，對于整體結(jié)構(gòu)的房屋模型試驗，則在每一層樓面和頂層高度的位置上，布置位移和加速度傳感器(要求傳感器的頻響范圍為0—100Hz)如圖18—5—19對于結(jié)構(gòu)構(gòu)件的主要受力部位和截面上，要求測量鋼筋和混凝土的應(yīng)變，來自位移、加速度和應(yīng)變傳感器的所有信號被連續(xù)輸入磁帶記錄儀，或是由專用的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)采集和處理，其結(jié)果可由計算機終端顯示或用繪圖機、硬拷貝等設(shè)備描繪打印輸出。

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