第8章土木工程结构抗震试验.ppt

8.1 概述 8.2结构伪静力试验方法 8.3结构拟动力试验方法 8.4结构模拟地震振动台试验 8.5人工地震模拟试验 8.6天然地震试验 (1)熟练掌握结构抗震的低周反复加载试验； (2)了解拟动力试验内容； (3)掌握地震模拟振动台试验。 1.任务和内容 1.结构参数识别 2.破坏机制分析 3.抗震能力分析 1.试件制作和安装 2.数据采集和处理 3.人员组织和分工 1.试验模型设计 2.试件数量选择 3.试验方法确定 4.试验仪器选择 结构抗震试验分析 试验目的 结构抗震试验设计 结构抗震试验 结 论 8.1 概 述 2.结构抗震试验分类 ： 1.伪静力试验方法 2.拟动力试验方法 3.模拟地震振动台试验方法 4.人工地震 5.天然地震试验 1.伪静力试验的基本概念 伪静力试验方法一般以试件的荷载值或位移值作为控制量，在正、反两个方向对试件进行反复加载和卸载。 8.2结构伪静力试验方法 伪静力试验低周反复加载制度 2.伪静力试验的加载装置 电液伺服加载系统示意图 1-冷却塔；2-电动机；3-高压油泵；4-电液伺服阀；5-液压加载器； 6-试验结构；7-荷重传感器8-位移传感器；9-应变传感器；10-荷载调节器；11-位移调节器；12-应变调节器；13-记录及显示装置14-指令发生器； 15-伺服控制器；16-竖向加载器；17-四杆联动机构 加载设备： 加载装置 ①梁式压弯构件试验装置。 1-试件；2-荷载支承架；3-拉杆；4-双向液压加载器；5-荷载传感器；6-试验台座 ②砖石及砌块墙体试验装置 模拟墙体受竖向荷载作用的伪静力试验装置 1-试件；2-竖向荷载加载器；3-滚轴；4-竖向荷载支承架；5-水平荷载双作用加载器； 6-荷载传感器；7-水平荷载支承架8-液压加载控制台；9-输油管；10-试验台座 模拟墙体顶部受弯矩作用的伪静力试验装置 1-试件；2-L型刚性梁；3-竖向荷载加载器；4-滚轴；5-竖向荷载支承架；6-水平荷载双作用加载器； 7-荷载传感器；8-水平荷载支承架；9-液压加载控制台；10-试验台座；11-输油管 ③框架节点及梁柱组合件试验装置 框架节点及梁柱组合体有侧移柱端加载试验装置 1-试件；2-几何可变的框式试验架；3-荷载传感器；4-水平荷载加载器； 5-竖向荷载加载器；6-试验台座；7-水平荷载支承架或反力墙 框架节点及梁柱组合体梁端加载试验装置 1-试件；2-柱顶球铰；3-柱端竖向加载器；4-梁端加载器；5-柱端侧向支撑；6-支座； 7-液压加载控制台；8-荷载支承架；9-试验台座；10-荷载传感器；11-输油管 3.伪静力试验的加载制度 ⑴伪静力试验应采用控制作用力和控制位移的混合加载法。 ⑵正式试验前、应先进行预加载，可反复试验两次。混凝土结构预加载值不宜超过开裂荷载计算值的30％；砌体结构不宜超过开裂计算值的20％。 ⑶正式试验时，宜先施加试件预计开裂荷载的40％~60％，并重复2—3次，再逐步加到100％。 ⑷试验过程中，应保持反复加载的均匀性及连续性，加载与卸载的速率应保持一致。 ⑸施加反复荷载的次数：屈服前，每级荷载可反复一次；屈服后，宜反复三次。当进行承载力或刚度退化试验时，反复次数不宜少于五次。 ⑹对于整体原型结构或结构整体模型进行伪静力试验时，荷载按地震作用倒三角形分布，施加水平荷载的作用点集中在结构质量集中的部位，即作用在屋盖及各层楼面板上。 4. 伪静力试验的测试项目 （1）墙体试验：变形、应变、裂缝观测、开裂荷载以及极限荷载 墙体侧向位移和剪切变形的测点布置 1-安装在试验台座上的仪表支架； 2-试件；3-位移计；4-试验台座 墙体荷载-变形曲线量测系统 1-试件；2-位移传感器；3-荷载传感器；4-台座； 5-作动器；6-液压加载控制台；7-油管 （2）钢筋混凝土框架节点及梁柱组合体试验 ⑴节点梁端或柱端位移 ⑵梁端或柱端的荷载—变形曲线 ⑶节点梁柱部位塑性铰区段转角和截面平均曲率 ⑷节点核心区剪切变形 ⑸节点梁柱主筋应变 ⑹节点核心区箍筋应变 ⑺节点和梁柱组合体混凝土裂缝开展及分布情况 (8)荷载值与支承反力 5.伪静力试验的数据整理要点 （1）强度 开裂荷载 ---试件出现垂直裂缝或斜裂缝时的荷载 ---试件刚度开始明显变化时的荷载 屈服荷载 ---试件达到最大承载能力时的荷载 极限荷载 ⑷破坏荷载 试件经历最大承载能力后，达到某一剩余能力时的荷载值。目前的试验标准和规程规定可取极限荷载的85％。 （2）刚度 结构刚度是结构变形能力的反映。结构在受地震作用后通过自身的变形来平衡和抵抗地震力的干扰和