【摘要】：地震災(zāi)害具有巨大的破壞作用,歷次地震都導(dǎo)致了大量建筑物不同程度的損傷。研究結(jié)構(gòu)物在地震作用下的損傷進(jìn)程是當(dāng)前結(jié)構(gòu)抗震研究中的熱點(diǎn)問題。結(jié)構(gòu)固有頻率是能夠準(zhǔn)確反映結(jié)構(gòu)性能狀態(tài)的屬性參數(shù),基于此,本文開展了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件在地震損傷過程中的動(dòng)力特性變化規(guī)律研究,為揭示地震所導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)損傷機(jī)理,以及識(shí)別和量化結(jié)構(gòu)的地震損傷奠定基礎(chǔ)。本文基于國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“基于能耗的RC滯變結(jié)構(gòu)隨機(jī)響應(yīng)信息非完備的動(dòng)力可靠度研究”(51108044),通過擬靜力試驗(yàn),進(jìn)行鋼筋混凝土柱在地震損傷過程中動(dòng)力特性變化規(guī)律的研究。試驗(yàn)設(shè)計(jì)了強(qiáng)度剛度不同的兩組試件,每組試件為10根,試驗(yàn)采用MTS伺服加載系統(tǒng)對(duì)試件進(jìn)行水平往復(fù)加載,測(cè)量構(gòu)件在損傷過程中的固有頻率。對(duì)于強(qiáng)度剛度相同的試件,分別改變施加的水平往復(fù)荷載幅值、水平往復(fù)荷載周期,探究水平往復(fù)荷載幅值、水平往復(fù)荷載周期對(duì)構(gòu)件損傷時(shí)動(dòng)力特性變化的影響,本次試驗(yàn)還用cras7.0軟件測(cè)量試件損傷前和損傷后的固有頻率。本文主要工作和結(jié)論如下：1.本次試驗(yàn)設(shè)計(jì)了三組不同的加載周期,分別為1.875s、2.4s、3.0s,試驗(yàn)結(jié)果分析表明：加載周期對(duì)試件損傷過程中固有頻率下降有一定的影響,當(dāng)加載周期為2.4s時(shí),試件損傷過程中固有頻率下降最慢；當(dāng)加載周期減小(1.875s)或增加(3.0s)時(shí),都會(huì)使試件在損傷過程中固有頻率下降加快。2.振動(dòng)及動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)cras7.0測(cè)量結(jié)果表明：損傷前與損傷后前三階頻率降低都比較明顯,并且隨著階數(shù)的增高,降低的幅值變大。試件在整個(gè)損傷過程的前期固有頻率下降較快,在損傷過程后期頻率下降較慢。3.從固有圓頻率的角度定義了損傷程度,并用該定義公式對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。根據(jù)固有頻率定義公式,分析得到了加載荷載和構(gòu)件位移與固有頻率的關(guān)系式,并用此關(guān)系式對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。4.用matlab擬合了試件損傷過程中固有頻率變化的擬合方程,得到了用加載周期T和加載位移幅值A(chǔ)和加載次數(shù)N表達(dá)固有圓頻率變化的方程,擬合方程表明加載位移幅值A(chǔ)和加載次數(shù)N對(duì)固有頻率變化影響是一次線性的,加載周期T對(duì)固有頻率變化影響是三次的。5.對(duì)試件固有圓頻率擬合方程求一階導(dǎo),導(dǎo)數(shù)值表示試件損傷速率大小,導(dǎo)數(shù)值的絕對(duì)值越大表示損傷速率越快,結(jié)果表明：試件破壞時(shí),損傷速率與加載次數(shù)成線性變化,加載前40周導(dǎo)數(shù)值的絕對(duì)值較大,固有頻率下降較快,在加載40周后導(dǎo)數(shù)值的絕對(duì)值較小,固有頻率下降較慢。6.對(duì)比剛度不同的兩組試件試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)：試件的剛度越大,損傷過程中固有頻率變化越顯著,即剛度越大,損傷程度也越大。7.對(duì)構(gòu)件損傷過程中固有頻率平方的變化量與加載荷載變化量進(jìn)行了分析,并得出了其相應(yīng)的關(guān)系式。
【圖文】：

件屈服荷載和屈服位移的計(jì)算逡逑批試件的截面尺寸為６ｘ邋Ａ邋＝邋２５０ｗｎｊｘ３５０？ｊｍ，試件的高度好＝邋１５０0７ｗｍ，Ｃ凝上，縱向鋼筋為３根直徑１６的ＨＲＢ３３５，兩邊對(duì)稱布置，貓筋海凝±彈性模量Ａ＝３０ｘｌ0３￣＾，，混凝±保護(hù)層厚度�。沐澹藉澹玻担碛崳恚礤义线姡保跺义襄澹藉澹玻蹬Ｗ樱藉澹常常鳎麇澹宥�，二３５０—３３邋＝邋３１７／ｗｗ。逡逑；３３５邋鋼筋彈性模量邋Ａ邋＝邋２００ｘ１0３＿＾，／邋＝；３３５－＾、４＝１２０６ｗｗ２，逡逑ｍｍ邐ｍｍ逡逑彈性模量與混凝±彈性模量的比值＝邋＾邋＝邋６．６７；逡逑sE為：ｐ二去二醒；逡逑０逡逑

4試驗(yàn)裝i圖
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)沙理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TU375;TU352.11

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 張振浩;楊偉軍;;結(jié)構(gòu)動(dòng)力可靠性理論的發(fā)展與研究綜述[J];空間結(jié)構(gòu);2012年04期

本文編號(hào)：2540337