配筋加強的掉層框架結構振動臺試驗研究
發(fā)布時間：2021-01-03 00:27
為研究《山地建筑結構設計規(guī)程（征求意見稿）》提出的配筋加強措施對掉層框架結構損傷及破壞機制的影響,分別依據(jù)《建筑抗震設計規(guī)范》（GB 50010—2010）和《山地建筑結構設計規(guī)程（征求意見稿）》設計和制作了一個6層掉層框架結構1/8縮尺模型,對比分析其振動臺試驗的試驗現(xiàn)象及動力響應。結果表明:模型的加速度響應與加速度頻譜和結構自身關系密切;配筋加強后模型承載力有所提高,配筋加強對結構變形的影響隨地震強度的增加逐漸顯著,最終變形減小,且變形形狀不再明顯外凹;結構掉層部分的損傷大大減輕,上接地柱的破壞程度有所改善,最大層間位移角的位置向上轉(zhuǎn)移,且上部樓層的損傷程度增加;配筋加強后結構無顯著薄弱層存在,表現(xiàn)出更好的整體性。
【文章來源】：振動與沖擊. 2020年19期 北大核心
【文章頁數(shù)】：8 頁
【部分圖文】：
主要測點布置圖
采用逐級增大峰值加速度的加載方法,實測得到各個階段的加速度峰值為0.12g,0.33g,0.50g,0.65g,0.84g,1.01g,1.20g,1.49g。在PGA=0.12g階段對各組地震波分別進行水平單向、水平雙向及三向輸入。此后,為減少結構累積損傷的影響,減少各階段地震波的輸入,PGA=0.33g時,分別進行人工波x單向、xy雙向輸入,天然波2和天然波3三向輸入;PGA=0.50g時,進行人工波xy雙向、天然波2三向輸入;之后5個階段均為天然波2三向輸入。在各階段地震波輸入前后對模型進行白噪聲掃頻,以測定其頻率、振型、阻尼比等動力特性。表3 天然波基本信息Tab.3 Information of natural earthquake waves 編號 地震時間 地震名稱 震級 臺站信息 1 2008/05/23 汶川地震 8 蒼溪氣象局 2 2008/06/14 巖手·宮城內(nèi)陸地震 6.9 宮城縣宮崎市 3 1994/01/17 北嶺地震 6.7 埃爾蒙特州費爾維尤大道 4 1952/07/21 克恩縣地震 7.3 塔夫特林肯學校隧道
由圖5可知,兩模型的頻率在兩個方向的衰減規(guī)律一致,在PGA≤0.50g時,順坡向頻率衰減略快,之后橫坡向的頻率衰減速率更大些。另外,應注意到PGA≤0.50g時,兩模型動力特性較為接近且塑性程度不深,模型剛度退化程度相同,對應方向的頻率下降程度較為接近,PGA≥0.65g時,模型M1的下降程度相對大些,此時雖然兩模型一階頻率值相差不大,但模型M1中構件的破壞分布相對均勻而M2中破壞集中于局部關鍵構件,其內(nèi)部剛度分布差異較大,整體結構的頻率已不能完全表征局部構件的損傷程度。結合圖9知同等強度地震作用時模型M1樓層加速度放大系數(shù)相對更大,結構受到相對較大的水平地震作用,這也造成模型M1頻率衰減相對更快。3.1.2 振型
【參考文獻】：
期刊論文
[1]吊腳或掉層框架結構在大震下的倒塌概率分析[J]. 程志輝,劉凌菁,張震. 工程抗震與加固改造. 2017(06)
[2]尼泊爾自建民居在2015年地震序列中的震害[J]. 曲哲,楊永強. 地震工程與工程振動. 2015(04)
[3]山地城市掉層框架結構抗地震倒塌能力研究[J]. 伍云天,林雪斌,李英民,韓軍. 建筑結構學報. 2014(10)
[4]扭轉(zhuǎn)控制指標在不等高接地框架結構中的適用性分析[J]. 劉立平,李安亮,李英民,范帥,韓軍. 地震工程與工程振動. 2014(S1)
[5]基于構件重要性指標的RC框架結構抗震優(yōu)化設計研究[J]. 林旭川,葉列平. 建筑結構學報. 2012(06)
[6]混凝土結構動力模型重力失真效應分析[J]. 原朵仙,馬裕超. 建筑結構. 2011(S1)
[7]欠人工質(zhì)量縮尺振動臺試驗結構模型設計方法[J]. 趙作周,管樺,錢稼茹. 建筑結構學報. 2010(07)
[8]5·12汶川地震典型山地建筑結構房屋震害調(diào)查[J]. 王麗萍,李英民,鄭妮娜,劉立平,韓軍,劉建偉. 西安建筑科技大學學報(自然科學版). 2009(06)
[9]基于系統(tǒng)概念的建筑結構地震破壞機制和破壞過程的控制[J]. 葉列平. 工程抗震與加固改造. 2009(05)
[10]不同結構的振動臺試驗模型等效設計方法[J]. 周穎,呂西林,盧文勝. 結構工程師. 2006(04)
博士論文
[1]山地建筑結構設計地震動輸入與側(cè)向剛度控制方法[D]. 王麗萍.重慶大學 2010
碩士論文
[1]典型山地掉層框架結構抗震性能擬靜力試驗研究[D]. 楊伯韜.重慶大學 2014
[2]山地框架結構的扭轉(zhuǎn)效應及扭轉(zhuǎn)控制指標的適用性研究[D]. 范帥.重慶大學 2012
[3]掉層框架結構強震破壞模式研究[D]. 趙煒.重慶大學 2012
[4]掉層結構的非線性抗震性能分析[D]. 趙瑞仙.重慶大學 2011
本文編號：2953946
【文章來源】：振動與沖擊. 2020年19期 北大核心
【文章頁數(shù)】：8 頁
【部分圖文】：
主要測點布置圖
采用逐級增大峰值加速度的加載方法,實測得到各個階段的加速度峰值為0.12g,0.33g,0.50g,0.65g,0.84g,1.01g,1.20g,1.49g。在PGA=0.12g階段對各組地震波分別進行水平單向、水平雙向及三向輸入。此后,為減少結構累積損傷的影響,減少各階段地震波的輸入,PGA=0.33g時,分別進行人工波x單向、xy雙向輸入,天然波2和天然波3三向輸入;PGA=0.50g時,進行人工波xy雙向、天然波2三向輸入;之后5個階段均為天然波2三向輸入。在各階段地震波輸入前后對模型進行白噪聲掃頻,以測定其頻率、振型、阻尼比等動力特性。表3 天然波基本信息Tab.3 Information of natural earthquake waves 編號 地震時間 地震名稱 震級 臺站信息 1 2008/05/23 汶川地震 8 蒼溪氣象局 2 2008/06/14 巖手·宮城內(nèi)陸地震 6.9 宮城縣宮崎市 3 1994/01/17 北嶺地震 6.7 埃爾蒙特州費爾維尤大道 4 1952/07/21 克恩縣地震 7.3 塔夫特林肯學校隧道
由圖5可知,兩模型的頻率在兩個方向的衰減規(guī)律一致,在PGA≤0.50g時,順坡向頻率衰減略快,之后橫坡向的頻率衰減速率更大些。另外,應注意到PGA≤0.50g時,兩模型動力特性較為接近且塑性程度不深,模型剛度退化程度相同,對應方向的頻率下降程度較為接近,PGA≥0.65g時,模型M1的下降程度相對大些,此時雖然兩模型一階頻率值相差不大,但模型M1中構件的破壞分布相對均勻而M2中破壞集中于局部關鍵構件,其內(nèi)部剛度分布差異較大,整體結構的頻率已不能完全表征局部構件的損傷程度。結合圖9知同等強度地震作用時模型M1樓層加速度放大系數(shù)相對更大,結構受到相對較大的水平地震作用,這也造成模型M1頻率衰減相對更快。3.1.2 振型
【參考文獻】：
期刊論文
[1]吊腳或掉層框架結構在大震下的倒塌概率分析[J]. 程志輝,劉凌菁,張震. 工程抗震與加固改造. 2017(06)
[2]尼泊爾自建民居在2015年地震序列中的震害[J]. 曲哲,楊永強. 地震工程與工程振動. 2015(04)
[3]山地城市掉層框架結構抗地震倒塌能力研究[J]. 伍云天,林雪斌,李英民,韓軍. 建筑結構學報. 2014(10)
[4]扭轉(zhuǎn)控制指標在不等高接地框架結構中的適用性分析[J]. 劉立平,李安亮,李英民,范帥,韓軍. 地震工程與工程振動. 2014(S1)
[5]基于構件重要性指標的RC框架結構抗震優(yōu)化設計研究[J]. 林旭川,葉列平. 建筑結構學報. 2012(06)
[6]混凝土結構動力模型重力失真效應分析[J]. 原朵仙,馬裕超. 建筑結構. 2011(S1)
[7]欠人工質(zhì)量縮尺振動臺試驗結構模型設計方法[J]. 趙作周,管樺,錢稼茹. 建筑結構學報. 2010(07)
[8]5·12汶川地震典型山地建筑結構房屋震害調(diào)查[J]. 王麗萍,李英民,鄭妮娜,劉立平,韓軍,劉建偉. 西安建筑科技大學學報(自然科學版). 2009(06)
[9]基于系統(tǒng)概念的建筑結構地震破壞機制和破壞過程的控制[J]. 葉列平. 工程抗震與加固改造. 2009(05)
[10]不同結構的振動臺試驗模型等效設計方法[J]. 周穎,呂西林,盧文勝. 結構工程師. 2006(04)
博士論文
[1]山地建筑結構設計地震動輸入與側(cè)向剛度控制方法[D]. 王麗萍.重慶大學 2010
碩士論文
[1]典型山地掉層框架結構抗震性能擬靜力試驗研究[D]. 楊伯韜.重慶大學 2014
[2]山地框架結構的扭轉(zhuǎn)效應及扭轉(zhuǎn)控制指標的適用性研究[D]. 范帥.重慶大學 2012
[3]掉層框架結構強震破壞模式研究[D]. 趙煒.重慶大學 2012
[4]掉層結構的非線性抗震性能分析[D]. 趙瑞仙.重慶大學 2011
本文編號：2953946
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