结构工程师-结构动力试验知识点16

　　(三)结构非周期性动力加载试验

　　1.地震模拟振动台动力加载试验

　　根据试验目的不同，在选择和设计振动台台面输入加速度时程曲线后，试验的加载过程可以有一次性加载和多次性加载两种不同方案。

　　在正式试验前要进行动力特性的试验。试验模型安装在振动台上以后，则可以采用小振幅的白噪声输入振动台台面进行激振试验，也可以用正弦波输入的连续扫频，通过共振法测得动力特性，当采用正弦波扫频试验时，特别要注意共振时的振幅增大对模型的影响。

　　(1)一次性加载

　　一次性加载试验的特点是结构从弹性到弹塑性直至破坏阶段的全过程是在一次加载过程中完成。试验加载时要选择一个适当的地震记录，在它的激励下能对试验结构产生全部要求的反应。在试验过程中，连续记录结构的位移、速度、加速度和动应变等输出信号，并观察记录结构的裂缝形成和发展过程，以研究结构在弹性、弹塑性以及破坏阶段的各种性能。

　　(2)多次性加载

　　在模拟地震振动台试验中，大多数都采用多次性加载的方案来进行试验研究。一般情况可分为弹性、微裂、开裂等阶段一直到结构成为机动体系破坏倒塌。

　　①动力特性试验，以得到结构在初始阶段的各种动力特性;

　　②振动台台面输入运动，使结构产生微裂缝;

　　③加大台面输入运动加速度的幅值，使结构产生中等程度的开裂;

　　④再加大台面输入加速度的幅值，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。

　　在各个试验阶段，试验结构的各种反应的测量和记录与一次性加载时相同，这样可以明确地得到结构在每个阶段的周期、阻尼、振动变形、刚度退化、能量吸收能力和滞回特性等。但由于多次加载将会对结构产生损伤积累的影响。

　　地震模拟振动台试验的结构反应量测中最基本的是量测结构或构件的位移和加速度反应，一般均将测点布置在产生最大位移或加速度的部位，对于整体结构的房屋模型试验，则在每一层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0—100Hz)如图18—5—19对于结构构件的主要受力部位和截面上，要求测量钢筋和混凝土的应变，来自位移、加速度和应变传感器的所有信号被连续输入磁带记录仪，或是由专用的数据采集系统进行数据采集和处理，其结果可由计算机终端显示或用绘图机、硬拷贝等设备描绘打印输出。

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