12层钢筋混凝土标准框架振动台模型试验报告(word).doc

国家自然科学基金重点项目资助（No. 同济大学土木工程防灾国家重点实验室振动台试验室研究报告（405） 12层钢筋混凝土标准框架 振动台模型试验的完整数据 Benchmark Test of a 12-story Reinforced Concrete Frame Model on Shaking Table 报告编制：吕西林 李培振 陈跃庆 同 济 大 学 土木工程防灾国家重点实验室振动台试验室 2004年1月目 录 1 试验概况 1 2 试验设计 1 2.1 试验装置 1 2.2 模型的相似设计 1 2.3 模型的设计与制作 1 2.4 材料性能指标 4 2.5 测点布置 4 2.6 加速度输入波 5 2.7 试验加载制度 9 3 试验现象 9 4 试验数据文件 12 4.1 AutoCAD文件 12 4.2 输入地震波数据文件 12 4.3 测点记录数据文件 12 4.4 传递函数数据文件 12 12层钢筋混凝土框架结构 振动台模型试验 1 试验概况 试验编号： S10H 模 型 比： 1/10 模型描述： 单跨12层钢筋混凝土框架结构 激励波形： El Centro波、Kobe波、上海人工波、上海基岩波 工 况 数： 62 试验日期： 2003.6.16 试验地点： 同济大学土木工程防灾国家重点实验室振动台试验室 2 试验设计 2.1 试验装置 地震模拟振动台主要性能参数： 台面尺寸 4.0m×4.0m 最大承载模型重 25t 振动方向 X、Y、Z三向六自由度 台面最大加速度 X向1.2g；Y向0.8g；Z向0.7g 频率范围 0.1Hz～50Hz 2.2 模型的相似设计 表1中列出了模型各物理量的相似关系式和相似系数。 2.3 模型的设计与制作 模型比为1/10，梁、柱、板的尺寸由实际高层框架结构的尺寸按相似关系折算。原型和模型概况见表2，模型尺寸和配筋图见图1。 模型材料采用微粒混凝土和镀锌铁丝。微粒混凝土是一种模型混凝土，它以较大粒径的砂砾为粗骨料，以较小粒径的砂砾为细骨料。微粒混凝土的施工方法、振捣方式、养护条件以及材料性能都与普通混凝土十分相似，在动力特性上与原型混凝土有良好的相似关系，而且通过调整配合比，可满足降低弹性模量的要求。 考虑计入隔墙、楼面装修的重量和50％活载，在板上配质量块配重。在标准层上布置每层19.4 kg配重，在屋面层上布置19.7 kg配重。 表1　试验模型的动力相似关系 物理量 关系式 1/10模型 备 注 材 料 特 性 应变ε 应力σ 弹模E 泊松比μ 密度ρ 1 1/3.870 1/3.870 1 1 模型设计控制 模型设计控制 几 何 特 性 长度l 面积S 线位移X 角位移β 1/10 1/100 1/10 1 模型设计控制 荷 载 集中力P 面荷载q 1/387 1/3.870 动 力 特 性 质量m 刚度k 时间t 频率f 阻尼c 速度v 加速度a 1/1000 1/38.7 0.1967 5.083 0.00508 0.508 2.584 动力荷载控制 动力荷载控制 动力荷载控制 表2 原型和模型概况 项 目 原 型 1/10模型 层 数 H/B 层高 总高 平面尺寸 梁截面 柱截面 楼板厚度 材 料 12 6 3m 36m 6m×6m 300mm×600mm 500mm×600mm 120mm C30砼 12 6 0.3m 3.6m 0.6m×0.6m 30mm×60mm 50mm×60mm 12mm 微粒砼 2.4 材料性能指标 在浇筑模型的同时预留了试样，混凝土材性试验结果见表3，钢筋材性试验结果见表4。 表3 混凝土材性试验结果 类别 试样组号 浇筑日期 立方体强度(MPa) 弹性模量(MPa) 弹模均值(MPa) 微 粒 混 凝 土 0F 2003.3.26 9.216 10.167×103 1F/2F 3F/4F 5F/6F 7F/8F 9F/10F 11F/12F 2003.3.30 2003.4.3 2003.4.5 2003.4.10 2003.4.14 2003.4.21 7.969 5.735 7.402 7.669 7.202 8.202 8.490×103 7.062×103 7.649×103 7.917×103 7.322×103 8.065×103 7.751×103 注： （1）立方体抗压强度试件尺寸为70.7mm×70.7mm×70.7mm； （2）弹性模量试件尺寸为100 mm×1