【摘要】：結(jié)構(gòu)試驗(yàn)是一門研究性的學(xué)科,在研究新結(jié)構(gòu)、發(fā)展新工藝方面具有重要作用,也是對(duì)理論研究和數(shù)值模擬很好的補(bǔ)充,作為一種重要手段在土木工程結(jié)構(gòu)領(lǐng)域不可或缺。結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的順利實(shí)施需要綜合運(yùn)用土木工程、機(jī)械工程、技術(shù)控制、結(jié)構(gòu)力學(xué)、傳感器、信號(hào)處理和模型相似律等多學(xué)科。作為結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的對(duì)象,試驗(yàn)?zāi)Ｐ屯歉鶕?jù)相似律制作的縮尺模型,通常模型的縮尺比例不小于1:10,這樣的模型試驗(yàn)雖然可以細(xì)致觀察結(jié)構(gòu)破壞的細(xì)節(jié)裂縫和動(dòng)態(tài)過程,但同時(shí)對(duì)試驗(yàn)設(shè)備的加載能力和模型制作費(fèi)用的要求也很高。在以研究破壞機(jī)制為主時(shí),模型的縮尺比例可以小一些以增加數(shù)量,本文擬開展在可靠研究結(jié)構(gòu)破壞機(jī)理和破壞特征的前提下縮尺比例小于1:10的結(jié)構(gòu)試驗(yàn),但是針對(duì)該類型結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的試驗(yàn)設(shè)備較少,目前已知的包括小型振動(dòng)臺(tái)、自平衡加載架等,但是類似反力墻這種小型試驗(yàn)臺(tái)座國(guó)內(nèi)缺乏相關(guān)研究,本文對(duì)這種結(jié)構(gòu)類型的試驗(yàn)臺(tái)座進(jìn)行可行性分析、設(shè)計(jì)優(yōu)化和驗(yàn)算。本文初步設(shè)計(jì)了三種結(jié)構(gòu)類型,分別稱之為小型反力墻、小型鋼架反力墻、小型鋼架反力墻改進(jìn)設(shè)計(jì)方案,運(yùn)用ABAQUS有限元軟件建模進(jìn)行時(shí)程分析,加載制度是模擬實(shí)際擬靜力試驗(yàn)的循環(huán)往復(fù)荷載,同樣的加載工況下分析三種設(shè)計(jì)方案的優(yōu)缺點(diǎn),從經(jīng)濟(jì)性、變形、實(shí)際操作便易性等選取最優(yōu)設(shè)計(jì)方案暨小型鋼架反力墻改進(jìn)設(shè)計(jì)方案,并同時(shí)滿足強(qiáng)度、剛度、整體穩(wěn)定性的要求。之后,對(duì)選定的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案進(jìn)行模態(tài)分析,進(jìn)一步分析可能的共振現(xiàn)象并提出了解決思路:1、規(guī)避開小型鋼架反力墻的自振頻率段,擴(kuò)大受迫振動(dòng)頻率與固有頻率的差距;2、試驗(yàn)?zāi)Ｐ褪芷日駝?dòng)的方向錯(cuò)開小型鋼架反力墻自振主方向。隨后按照鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)其進(jìn)行了疲勞驗(yàn)算,并驗(yàn)證其滿足要求。試驗(yàn)室場(chǎng)地穩(wěn)定性也是后續(xù)試驗(yàn)順利進(jìn)行的有效保障,而小型鋼架反力墻所處試驗(yàn)室位于上世紀(jì)五十年代的辦公大樓內(nèi),因此搜集查閱相關(guān)工程資料,從地基土類型、結(jié)構(gòu)物類型和尺寸、結(jié)構(gòu)物使用要求等方面考慮,對(duì)鋼架的基礎(chǔ)按規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì),并對(duì)其承載力和變形要求進(jìn)行檢查和計(jì)算,以驗(yàn)證是否符合要求。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)地震局工程力學(xué)研究所
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TU317
【圖文】：

圖 1-1 世界頻發(fā)地震帶 12 日我國(guó)四川省汶川縣發(fā)生里氏 8.0 級(jí)大地震，嚴(yán)重的一次地震，每年的 5 月 12 日也被定為國(guó)2010）。由于地震的發(fā)生無(wú)法被控制和預(yù)測(cè)，所

大型反力墻示例圖

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本文編號(hào)：2731826