文档介绍：钢-混组合结构体系
钢-混组合结构抗震性能试验
“规程”,钢框架-混凝土筒体结构各层框架柱所承担的地震剪力不应小于结构底部总剪力的25%。
问题:(1)能否“大震不倒”,第二道防线是否有效?
(2)地震剪力在“钢-混”之间的分配比例关系如何?。
国内外研究现状
国外研究现状
偏重于构件和节点研究,整体模型试验少
美日合作研究项目第五阶段:1/10拟动力试验(12层,1994 ) hybrid wall system
查新(中国科技信息研究所):混合结构整体模型振动台试验没有相关文献报道
国外在地震区很少用
美国:非地震区
日本1992年建两栋:78m,107m
国内研究现状
建研院结构所:
1/20拟动力试验( 23层,1992年), 8度
同济大学:
1/20振动台试验( 25层, 2000年),7度
国内在地震区大量应用,主要是较经济。但钢框架-混凝土筒体结构的抗震性能缺乏系统深入的研究。
钢-混组合结构模型振动台试验
比较内容
本次
同济
相似比
几何SL
1/10
1/25
弹模SE
1
配重(SA)
较足()
不足()
构造:筒内钢柱
有
无
测量:柱端剪力
测
无
设防烈度
8
7
几个基本概念
1、地震力----惯性力:F=ma (牛二);
(试验模型中要加铁块配种,以达到一定重量相似比。)
2、振动台试验所加的是加速度,但这个加速度不等于地震加速度;(模型中的惯性力:f=m’a’)
3、震级和烈度的关系:M=+
每次地震的震级只有一个(M=logA),但烈度(破坏的程度)据各地评估而定。
其中A为距震中100公里处的振幅,um。
震级M
2
3
4
5
6
7
8
9
烈度L
1-2
3
4-5
6-7
7-8
9-10
11
12
房屋损坏程度
轻、中
严、大部分倒塌
毁灭
上河改变
振动台试验结果是什么
1、试验不出“能抗几级地震”。
(说“能抗多少级地震”,是不对的)
2、唯一可参考的是“位移”。试验目的:在各级地震加速度作用下,检验模型整体和连接节点抵抗振动变形的能力,观察节点在侧向变形时的破坏情况,为工程抗震设计应用提供参考依据。
(只能定性,不能定量)
振动台试验原理
台面尺寸
6×6 m
最大载重量
60 t (600kN)
最大位移
± 150 mm (横向),±250 mm(纵向),±100 mm(竖向)
最大速度
±1000mm/s(横向),±1250mm/s(纵向),±800mm/s(竖向)
最大满载加速度
± g(横向),± g(纵向),± g(竖向)
最大倾覆力矩
180 t·m (1800kN·m)
最大偏心
1000mm
最大偏心力矩
600kN·m
最大扭转角
三向均为±3度
工作频段
~50Hz
控制模式及数据获取
数字控制
振动方向
空间六自由度
振动波形
地震波、随机波、简谐波等
中国建筑科学研究院振动台参数
人工波
El-centro 波
试验工况
(1)沿X、Y水平两个方向分别输入峰值加速度为50gal的白噪声。为得到较高精度的测量值,振动持续时间为180秒,测试模型的动力特性(自振频率、振型和阻尼比)。
(2)沿X、Y两个水平方向分别输入峰值加速度为70 gal 、100gal、200gal、400gal的人工波(Ⅲ类场地土)和El-Centro 波,试验模型发生侧向振动变形,测试模型整体抗震性能、墙体抗裂性能、连接件的抗震性能。
(3)沿X、Y两个水平方向分别输入峰值加速度为500gal、600gal、800gal、900gal的人工波和El-Centro 波,试验模型发生更剧烈的侧向振动变形,测试模型各部位可能的破坏情况。
1、目的:试验模型在振动台上通过输入地震波模拟地震作用,模型不仅受到动荷载振动作用,而且受到试验主体结构(钢框架)侧向变形的影响,其中当模型侧向变形达到或超过规范规定的大震下的层间位移时,由此检验模型和连接的抗震性能。
2、原理:从试件上各测点所测到的加速度响应时程信号经积分变换获得相对振动台台面运动的位移响应时程和相对下层测点的层间位移响应时程。由振动台台面的加速度测点,所获得位移时程为振动台台面的绝对位移,其它位移均为层间相对位移