再生混凝土框架結(jié)構(gòu)地震作用下隨機(jī)損傷與評(píng)估分析
發(fā)布時(shí)間:2021-08-21 19:05
通過(guò)對(duì)縮尺比例為1∶4的3層再生混凝土框架結(jié)構(gòu)模型雙向輸入模擬振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)結(jié)果的分析,研究了該結(jié)構(gòu)頻率、阻尼以及層間位移角的變化情況。結(jié)果表明:該再生混凝土框架結(jié)構(gòu)具有良好的抗震性能。綜合考慮再生混凝土框架結(jié)構(gòu)X、Y向不同頻率、阻尼比、剛度、結(jié)構(gòu)振型以及不同的結(jié)構(gòu)形式與自振頻率的測(cè)試方法,提出了相應(yīng)的再生混凝土框架整體結(jié)構(gòu)損傷模型;基于該損傷模型對(duì)該再生混凝土框架結(jié)構(gòu)破壞等級(jí)的分析,結(jié)合現(xiàn)行相關(guān)規(guī)范要求,建立了再生混凝土框架結(jié)構(gòu)破壞等級(jí)劃分;擬合了再生混凝土框架結(jié)構(gòu)損傷指標(biāo)的計(jì)算式。研究結(jié)果表明:提出的損傷模型與試驗(yàn)現(xiàn)象基本吻合,能夠用于再生混凝土框架結(jié)構(gòu)震后損傷與定量評(píng)估分析。
【文章來(lái)源】:建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2015,36(05)北大核心EICSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:6 頁(yè)
【部分圖文】:
圖11層結(jié)構(gòu)配筋Fig.1Reinforcementoffirstlayerstructure表1再生混凝力學(xué)性能指標(biāo)Table1MechanicalperformanceofRAC樓層立方體抗壓強(qiáng)度f(wàn)cu/MPa棱柱體抗壓強(qiáng)度f(wàn)c/MPa彈性模量Ec/MPa131.831.43.29×104
(AT(X,Y));為確定1層底板與臺(tái)面是否會(huì)產(chǎn)生相對(duì)加速度、位移,在此層X(jué)、Y向布置了2個(gè)加速度傳感器(A-00(X,Y)、2個(gè)位移傳感器(DG-00(X,Y),其余每層加速度、位移傳感器按照?qǐng)D3b進(jìn)行布置。圖2試驗(yàn)?zāi)P虵ig.2Testmodel圖3測(cè)點(diǎn)布置Fig.3Layoutofmeasuringpoints1.3試驗(yàn)工況按照GB50011—2010《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》中的規(guī)定,選取ElCentro波、Taft波和蘭州波(人工波)作為模擬地震振動(dòng)臺(tái)臺(tái)面的輸入波。為了獲得結(jié)構(gòu)在地震作用下更為真實(shí)的地震響應(yīng),利用ElCentro波和Taft波實(shí)際發(fā)生時(shí)所采集到的N-S分量及E-W分量同時(shí)進(jìn)行振動(dòng)臺(tái)X、Y雙向輸入,加速度幅值按照水平1∶水平2∶豎向=1∶0.85∶0.65進(jìn)行調(diào)整(先以X向作為主輸入方向,之后交換以Y向?yàn)橹鬏斎敕较?。對(duì)于人工波僅進(jìn)行單向輸入。試驗(yàn)加載時(shí)按7度多遇(峰值加速度aPG=35gal)、8度多遇(aPG=70gal)、7度基本(aPG=100gal)、7度罕遇(aPG=220gal)、8度罕遇水平(aPG=400gal)峰值加速度依次由小到大輸入。其中每進(jìn)行一級(jí)地震輸入前,均對(duì)試驗(yàn)?zāi)P瓦M(jìn)行一次白噪聲掃頻。2試驗(yàn)結(jié)果及其分析2.1自振頻率對(duì)模型進(jìn)行白噪聲掃頻,所得X、Y向前3階自振頻率(周期)如圖4和表2所示?梢(jiàn),模型框架經(jīng)歷了由7度多遇至8度罕遇,地震峰值加速度由小到大的作用后,模型由于損傷累積,自振頻率逐漸降低。圖4模型頻率變化情況Fig.4Curvesofmodelfrequency2.2阻尼比表3給出了模型在各級(jí)地震作用下X、Y向1階阻尼比。由表3可以看出,由于損傷累積,隨著峰值加速度的增大,結(jié)構(gòu)阻尼比亦隨之增大。圖5為相應(yīng)模型X、Y向1階阻尼比變化情況,由圖5可見(jiàn),當(dāng)模型經(jīng)歷7度基本作用后,模型逐漸進(jìn)入彈塑性工作階段,對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)耗能能力較彈性工作階段有較大幅度的提高?
(AT(X,Y));為確定1層底板與臺(tái)面是否會(huì)產(chǎn)生相對(duì)加速度、位移,在此層X(jué)、Y向布置了2個(gè)加速度傳感器(A-00(X,Y)、2個(gè)位移傳感器(DG-00(X,Y),其余每層加速度、位移傳感器按照?qǐng)D3b進(jìn)行布置。圖2試驗(yàn)?zāi)P虵ig.2Testmodel圖3測(cè)點(diǎn)布置Fig.3Layoutofmeasuringpoints1.3試驗(yàn)工況按照GB50011—2010《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》中的規(guī)定,選取ElCentro波、Taft波和蘭州波(人工波)作為模擬地震振動(dòng)臺(tái)臺(tái)面的輸入波。為了獲得結(jié)構(gòu)在地震作用下更為真實(shí)的地震響應(yīng),利用ElCentro波和Taft波實(shí)際發(fā)生時(shí)所采集到的N-S分量及E-W分量同時(shí)進(jìn)行振動(dòng)臺(tái)X、Y雙向輸入,加速度幅值按照水平1∶水平2∶豎向=1∶0.85∶0.65進(jìn)行調(diào)整(先以X向作為主輸入方向,之后交換以Y向?yàn)橹鬏斎敕较?。對(duì)于人工波僅進(jìn)行單向輸入。試驗(yàn)加載時(shí)按7度多遇(峰值加速度aPG=35gal)、8度多遇(aPG=70gal)、7度基本(aPG=100gal)、7度罕遇(aPG=220gal)、8度罕遇水平(aPG=400gal)峰值加速度依次由小到大輸入。其中每進(jìn)行一級(jí)地震輸入前,均對(duì)試驗(yàn)?zāi)P瓦M(jìn)行一次白噪聲掃頻。2試驗(yàn)結(jié)果及其分析2.1自振頻率對(duì)模型進(jìn)行白噪聲掃頻,所得X、Y向前3階自振頻率(周期)如圖4和表2所示?梢(jiàn),模型框架經(jīng)歷了由7度多遇至8度罕遇,地震峰值加速度由小到大的作用后,模型由于損傷累積,自振頻率逐漸降低。圖4模型頻率變化情況Fig.4Curvesofmodelfrequency2.2阻尼比表3給出了模型在各級(jí)地震作用下X、Y向1階阻尼比。由表3可以看出,由于損傷累積,隨著峰值加速度的增大,結(jié)構(gòu)阻尼比亦隨之增大。圖5為相應(yīng)模型X、Y向1階阻尼比變化情況,由圖5可見(jiàn),當(dāng)模型經(jīng)歷7度基本作用后,模型逐漸進(jìn)入彈塑性工作階段,對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)耗能能力較彈性工作階段有較大幅度的提高?
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]性能增強(qiáng)再生骨料混凝土柱抗震性能試驗(yàn)研究[J]. 王社良,余濱杉,樊禹江,楊濤. 工業(yè)建筑. 2013(11)
[2]壓碎值指標(biāo)對(duì)再生混凝土抗壓強(qiáng)度的影響[J]. 張博,王社良,杜園芳,景龍平. 工業(yè)建筑. 2013(11)
[3]混雜再生纖維對(duì)再生混凝土強(qiáng)度的影響研究[J]. 杜園芳,王社良,余濱杉,張博. 工業(yè)建筑. 2013(11)
[4]再生混凝土柱地震破壞Park-Ang模型試驗(yàn)研究[J]. 樊禹江,王社良,張博,杜園芳. 應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào). 2013(05)
[5]再生混凝土框架結(jié)構(gòu)抗震性能及其評(píng)價(jià)[J]. 肖建莊,王長(zhǎng)青,丁陶. 土木工程學(xué)報(bào). 2013(08)
[6]性能增強(qiáng)再生混凝土梁受彎性能試驗(yàn)研究[J]. 樊禹江,王社良,于洋,張博. 實(shí)驗(yàn)力學(xué). 2013(03)
[7]基于試驗(yàn)測(cè)量的高層結(jié)構(gòu)整體抗震損傷評(píng)估[J]. 劉成清,施衛(wèi)星,趙世春. 建筑科學(xué). 2012(07)
[8]Recent studies on mechanical properties of recycled aggregate concrete in China-A review[J]. POON ChiSun. Science China(Technological Sciences). 2012(06)
[9]基于頻率測(cè)量的高層建筑地震作用損傷分析[J]. 施衛(wèi)星,汪洋,劉成清. 西南交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2007(04)
[10]結(jié)構(gòu)動(dòng)力模型試驗(yàn)相似理論及其驗(yàn)證[J]. 遲世春,林少書(shū). 世界地震工程. 2004(04)
本文編號(hào):3356167
【文章來(lái)源】:建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2015,36(05)北大核心EICSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:6 頁(yè)
【部分圖文】:
圖11層結(jié)構(gòu)配筋Fig.1Reinforcementoffirstlayerstructure表1再生混凝力學(xué)性能指標(biāo)Table1MechanicalperformanceofRAC樓層立方體抗壓強(qiáng)度f(wàn)cu/MPa棱柱體抗壓強(qiáng)度f(wàn)c/MPa彈性模量Ec/MPa131.831.43.29×104
(AT(X,Y));為確定1層底板與臺(tái)面是否會(huì)產(chǎn)生相對(duì)加速度、位移,在此層X(jué)、Y向布置了2個(gè)加速度傳感器(A-00(X,Y)、2個(gè)位移傳感器(DG-00(X,Y),其余每層加速度、位移傳感器按照?qǐng)D3b進(jìn)行布置。圖2試驗(yàn)?zāi)P虵ig.2Testmodel圖3測(cè)點(diǎn)布置Fig.3Layoutofmeasuringpoints1.3試驗(yàn)工況按照GB50011—2010《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》中的規(guī)定,選取ElCentro波、Taft波和蘭州波(人工波)作為模擬地震振動(dòng)臺(tái)臺(tái)面的輸入波。為了獲得結(jié)構(gòu)在地震作用下更為真實(shí)的地震響應(yīng),利用ElCentro波和Taft波實(shí)際發(fā)生時(shí)所采集到的N-S分量及E-W分量同時(shí)進(jìn)行振動(dòng)臺(tái)X、Y雙向輸入,加速度幅值按照水平1∶水平2∶豎向=1∶0.85∶0.65進(jìn)行調(diào)整(先以X向作為主輸入方向,之后交換以Y向?yàn)橹鬏斎敕较?。對(duì)于人工波僅進(jìn)行單向輸入。試驗(yàn)加載時(shí)按7度多遇(峰值加速度aPG=35gal)、8度多遇(aPG=70gal)、7度基本(aPG=100gal)、7度罕遇(aPG=220gal)、8度罕遇水平(aPG=400gal)峰值加速度依次由小到大輸入。其中每進(jìn)行一級(jí)地震輸入前,均對(duì)試驗(yàn)?zāi)P瓦M(jìn)行一次白噪聲掃頻。2試驗(yàn)結(jié)果及其分析2.1自振頻率對(duì)模型進(jìn)行白噪聲掃頻,所得X、Y向前3階自振頻率(周期)如圖4和表2所示?梢(jiàn),模型框架經(jīng)歷了由7度多遇至8度罕遇,地震峰值加速度由小到大的作用后,模型由于損傷累積,自振頻率逐漸降低。圖4模型頻率變化情況Fig.4Curvesofmodelfrequency2.2阻尼比表3給出了模型在各級(jí)地震作用下X、Y向1階阻尼比。由表3可以看出,由于損傷累積,隨著峰值加速度的增大,結(jié)構(gòu)阻尼比亦隨之增大。圖5為相應(yīng)模型X、Y向1階阻尼比變化情況,由圖5可見(jiàn),當(dāng)模型經(jīng)歷7度基本作用后,模型逐漸進(jìn)入彈塑性工作階段,對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)耗能能力較彈性工作階段有較大幅度的提高?
(AT(X,Y));為確定1層底板與臺(tái)面是否會(huì)產(chǎn)生相對(duì)加速度、位移,在此層X(jué)、Y向布置了2個(gè)加速度傳感器(A-00(X,Y)、2個(gè)位移傳感器(DG-00(X,Y),其余每層加速度、位移傳感器按照?qǐng)D3b進(jìn)行布置。圖2試驗(yàn)?zāi)P虵ig.2Testmodel圖3測(cè)點(diǎn)布置Fig.3Layoutofmeasuringpoints1.3試驗(yàn)工況按照GB50011—2010《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》中的規(guī)定,選取ElCentro波、Taft波和蘭州波(人工波)作為模擬地震振動(dòng)臺(tái)臺(tái)面的輸入波。為了獲得結(jié)構(gòu)在地震作用下更為真實(shí)的地震響應(yīng),利用ElCentro波和Taft波實(shí)際發(fā)生時(shí)所采集到的N-S分量及E-W分量同時(shí)進(jìn)行振動(dòng)臺(tái)X、Y雙向輸入,加速度幅值按照水平1∶水平2∶豎向=1∶0.85∶0.65進(jìn)行調(diào)整(先以X向作為主輸入方向,之后交換以Y向?yàn)橹鬏斎敕较?。對(duì)于人工波僅進(jìn)行單向輸入。試驗(yàn)加載時(shí)按7度多遇(峰值加速度aPG=35gal)、8度多遇(aPG=70gal)、7度基本(aPG=100gal)、7度罕遇(aPG=220gal)、8度罕遇水平(aPG=400gal)峰值加速度依次由小到大輸入。其中每進(jìn)行一級(jí)地震輸入前,均對(duì)試驗(yàn)?zāi)P瓦M(jìn)行一次白噪聲掃頻。2試驗(yàn)結(jié)果及其分析2.1自振頻率對(duì)模型進(jìn)行白噪聲掃頻,所得X、Y向前3階自振頻率(周期)如圖4和表2所示?梢(jiàn),模型框架經(jīng)歷了由7度多遇至8度罕遇,地震峰值加速度由小到大的作用后,模型由于損傷累積,自振頻率逐漸降低。圖4模型頻率變化情況Fig.4Curvesofmodelfrequency2.2阻尼比表3給出了模型在各級(jí)地震作用下X、Y向1階阻尼比。由表3可以看出,由于損傷累積,隨著峰值加速度的增大,結(jié)構(gòu)阻尼比亦隨之增大。圖5為相應(yīng)模型X、Y向1階阻尼比變化情況,由圖5可見(jiàn),當(dāng)模型經(jīng)歷7度基本作用后,模型逐漸進(jìn)入彈塑性工作階段,對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)耗能能力較彈性工作階段有較大幅度的提高?
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]性能增強(qiáng)再生骨料混凝土柱抗震性能試驗(yàn)研究[J]. 王社良,余濱杉,樊禹江,楊濤. 工業(yè)建筑. 2013(11)
[2]壓碎值指標(biāo)對(duì)再生混凝土抗壓強(qiáng)度的影響[J]. 張博,王社良,杜園芳,景龍平. 工業(yè)建筑. 2013(11)
[3]混雜再生纖維對(duì)再生混凝土強(qiáng)度的影響研究[J]. 杜園芳,王社良,余濱杉,張博. 工業(yè)建筑. 2013(11)
[4]再生混凝土柱地震破壞Park-Ang模型試驗(yàn)研究[J]. 樊禹江,王社良,張博,杜園芳. 應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào). 2013(05)
[5]再生混凝土框架結(jié)構(gòu)抗震性能及其評(píng)價(jià)[J]. 肖建莊,王長(zhǎng)青,丁陶. 土木工程學(xué)報(bào). 2013(08)
[6]性能增強(qiáng)再生混凝土梁受彎性能試驗(yàn)研究[J]. 樊禹江,王社良,于洋,張博. 實(shí)驗(yàn)力學(xué). 2013(03)
[7]基于試驗(yàn)測(cè)量的高層結(jié)構(gòu)整體抗震損傷評(píng)估[J]. 劉成清,施衛(wèi)星,趙世春. 建筑科學(xué). 2012(07)
[8]Recent studies on mechanical properties of recycled aggregate concrete in China-A review[J]. POON ChiSun. Science China(Technological Sciences). 2012(06)
[9]基于頻率測(cè)量的高層建筑地震作用損傷分析[J]. 施衛(wèi)星,汪洋,劉成清. 西南交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2007(04)
[10]結(jié)構(gòu)動(dòng)力模型試驗(yàn)相似理論及其驗(yàn)證[J]. 遲世春,林少書(shū). 世界地震工程. 2004(04)
本文編號(hào):3356167
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