發(fā)布時(shí)間：2021-09-28 04:22

　　地下結(jié)構(gòu)抗震性能試驗(yàn)中同樣存在縮尺比問(wèn)題。以地鐵車站結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土中柱為足尺試驗(yàn)對(duì)象,進(jìn)行地鐵車站結(jié)構(gòu)抗震混合試驗(yàn)研究。試驗(yàn)中的試驗(yàn)子結(jié)構(gòu)取為車站中柱,該試件采用MTS作動(dòng)器加載通過(guò)OpenFresco從數(shù)值子結(jié)構(gòu)獲得地震作用;取車站結(jié)構(gòu)剩余部分與車站周圍土體為數(shù)值子結(jié)構(gòu),數(shù)值子結(jié)構(gòu)采用OpenSees模擬,地震激勵(lì)由數(shù)值子結(jié)構(gòu)底部輸入。試驗(yàn)結(jié)果顯示:隨著地震動(dòng)加速度峰值（PBA）增加,試驗(yàn)構(gòu)件進(jìn)入損傷狀態(tài),側(cè)向剛度降低;在輸入基巖波為上海人工波時(shí),在彈性工作狀態(tài)下純數(shù)值模型的層間位移和水平剪力與試驗(yàn)結(jié)果匹配較好,表明采用的OpenSees,OpenFresco,MTS混合試驗(yàn)系統(tǒng)在測(cè)試地下結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)時(shí)具有良好的穩(wěn)定性與準(zhǔn)確性。 

【文章來(lái)源】：振動(dòng)與沖擊. 2020,39(15)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：8 頁(yè)

【部分圖文】：

子結(jié)構(gòu)混合試驗(yàn)概念原理

C=αΜ+βΚ?????? ??? (2) { α β }= 2ξ ω i +ω j { ω i ω j 1 }?????? ??? (3)表1 車站地層模型土體材料性質(zhì)Tab.1 Soil material property 土體性質(zhì) 參數(shù) 密度 1 300 kg/m3 剪切模量 13 MPa 體積模量 65 MPa 黏聚力 18 kPa 最大剪應(yīng)變 0.1

一層兩跨車站模型如圖3所示,基于平面應(yīng)變問(wèn)題假設(shè)建立二維車站數(shù)值模型。車站結(jié)構(gòu)的剖面尺寸為16.85 m×7.12 m。車站結(jié)構(gòu)的埋深深度為4.8 m,車站結(jié)構(gòu)柱距為3.5 m,按照車站柱距確定分析模型出平面尺寸。車站頂板、底板厚度為0.8 m,側(cè)墻厚度為0.7 m。中柱截面尺寸為0.4 m×0.4 m。選取站臺(tái)層中柱構(gòu)件作為分析對(duì)象,當(dāng)?shù)装蹇箯潉偠却笥谥兄箯潉偠?0倍時(shí),可以近似認(rèn)為中柱固接于車站底板[17]�；炷潦軌悍逯祽�(yīng)變?yōu)?.002,峰值強(qiáng)度為39.8 MPa;受壓極限應(yīng)變?yōu)?.004,極限強(qiáng)度為20 MPa。鋼筋屈服強(qiáng)度為400 MPa,應(yīng)變強(qiáng)化率定義為0.01。在OpenSees中,混凝土材料選為Concrete01,鋼筋材料選為Steel02。Concrete 01是一種單軸Kent-Scott-Park混凝土材料模型,可以較好模擬混凝土材料加卸載剛度退化現(xiàn)象[18]。在分析過(guò)程中,分析模型不考慮重力作用。頂板、底板、中柱、側(cè)墻等結(jié)構(gòu)單元選用非線性梁柱單元。土體與結(jié)構(gòu)采用固定接觸,不考慮土和結(jié)構(gòu)之間相對(duì)滑動(dòng)。如圖4所示,根據(jù)車站中柱反彎點(diǎn)選取物理子結(jié)構(gòu)。在動(dòng)力工況中,中柱構(gòu)件反彎點(diǎn)為中柱中點(diǎn),因此選取車站中柱下半柱為試驗(yàn)子結(jié)構(gòu),試驗(yàn)子結(jié)構(gòu)高度為3.56 m。在子結(jié)構(gòu)混合試驗(yàn)中,應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)子結(jié)構(gòu)選擇合適的邊界條件。梁柱單元每個(gè)節(jié)點(diǎn)上有軸向、切向、轉(zhuǎn)動(dòng)方向自由度,對(duì)應(yīng)了軸力、剪力和彎矩。在試驗(yàn)子結(jié)構(gòu)柱頂應(yīng)該滿足軸力、剪力和彎矩三個(gè)物理量的交互與傳遞。在數(shù)值模型中,由于不考慮重力作用,在實(shí)際試驗(yàn)中并未施加軸向壓力。選取反彎點(diǎn)為試驗(yàn)控制點(diǎn),可忽略彎矩影響。根據(jù)子結(jié)構(gòu)選取方式與實(shí)驗(yàn)室加載條件,在柱頂施加水平作用實(shí)現(xiàn)混合試驗(yàn)過(guò)程。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3411231