再生混凝土框架结构地震作用下随机损伤与评估分析
发布时间：2021-08-21 19:05
通过对缩尺比例为1∶4的3层再生混凝土框架结构模型双向输入模拟振动台试验结果的分析,研究了该结构频率、阻尼以及层间位移角的变化情况。结果表明:该再生混凝土框架结构具有良好的抗震性能。综合考虑再生混凝土框架结构X、Y向不同频率、阻尼比、刚度、结构振型以及不同的结构形式与自振频率的测试方法,提出了相应的再生混凝土框架整体结构损伤模型;基于该损伤模型对该再生混凝土框架结构破坏等级的分析,结合现行相关规范要求,建立了再生混凝土框架结构破坏等级划分;拟合了再生混凝土框架结构损伤指标的计算式。研究结果表明:提出的损伤模型与试验现象基本吻合,能够用于再生混凝土框架结构震后损伤与定量评估分析。
【文章来源】：建筑结构学报. 2015,36(05)北大核心EICSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
图11层结构配筋Fig．1Ｒeinforcementoffirstlayerstructure表1再生混凝力学性能指标Table1MechanicalperformanceofＲAC楼层立方体抗压强度fcu/MPa棱柱体抗压强度fc/MPa弹性模量Ec/MPa131．831．43．29×104
(AT(X，Y));为确定1层底板与台面是否会产生相对加速度、位移，在此层X、Y向布置了2个加速度传感器(A-00(X，Y)、2个位移传感器(DG-00(X，Y)，其余每层加速度、位移传感器按照图3b进行布置。图2试验模型Fig．2Testmodel图3测点布置Fig．3Layoutofmeasuringpoints1．3试验工况按照GB50011—2010《建筑抗震设计规范》中的规定，选取ElCentro波、Taft波和兰州波(人工波)作为模拟地震振动台台面的输入波。为了获得结构在地震作用下更为真实的地震响应，利用ElCentro波和Taft波实际发生时所采集到的N-S分量及E-W分量同时进行振动台X、Y双向输入，加速度幅值按照水平1∶水平2∶竖向=1∶0．85∶0．65进行调整(先以X向作为主输入方向，之后交换以Y向为主输入方向)。对于人工波仅进行单向输入。试验加载时按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输入。其中每进行一级地震输入前，均对试验模型进行一次白噪声扫频。2试验结果及其分析2．1自振频率对模型进行白噪声扫频，所得X、Y向前3阶自振频率(周期)如图4和表2所示。可见，模型框架经历了由7度多遇至8度罕遇，地震峰值加速度由小到大的作用后，模型由于损伤累积，自振频率逐渐降低。图4模型频率变化情况Fig．4Curvesofmodelfrequency2．2阻尼比表3给出了模型在各级地震作用下X、Y向1阶阻尼比。由表3可以看出，由于损伤累积，随着峰值加速度的增大，结构阻尼比亦随之增大。图5为相应模型X、Y向1阶阻尼比变化情况，由图5可见，当模型经历7度基本作用后，模型逐渐进入弹塑性工作阶段，对应的结构耗能能力较弹性工作阶段有较大幅度的提高?
(AT(X，Y));为确定1层底板与台面是否会产生相对加速度、位移，在此层X、Y向布置了2个加速度传感器(A-00(X，Y)、2个位移传感器(DG-00(X，Y)，其余每层加速度、位移传感器按照图3b进行布置。图2试验模型Fig．2Testmodel图3测点布置Fig．3Layoutofmeasuringpoints1．3试验工况按照GB50011—2010《建筑抗震设计规范》中的规定，选取ElCentro波、Taft波和兰州波(人工波)作为模拟地震振动台台面的输入波。为了获得结构在地震作用下更为真实的地震响应，利用ElCentro波和Taft波实际发生时所采集到的N-S分量及E-W分量同时进行振动台X、Y双向输入，加速度幅值按照水平1∶水平2∶竖向=1∶0．85∶0．65进行调整(先以X向作为主输入方向，之后交换以Y向为主输入方向)。对于人工波仅进行单向输入。试验加载时按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输入。其中每进行一级地震输入前，均对试验模型进行一次白噪声扫频。2试验结果及其分析2．1自振频率对模型进行白噪声扫频，所得X、Y向前3阶自振频率(周期)如图4和表2所示。可见，模型框架经历了由7度多遇至8度罕遇，地震峰值加速度由小到大的作用后，模型由于损伤累积，自振频率逐渐降低。图4模型频率变化情况Fig．4Curvesofmodelfrequency2．2阻尼比表3给出了模型在各级地震作用下X、Y向1阶阻尼比。由表3可以看出，由于损伤累积，随着峰值加速度的增大，结构阻尼比亦随之增大。图5为相应模型X、Y向1阶阻尼比变化情况，由图5可见，当模型经历7度基本作用后，模型逐渐进入弹塑性工作阶段，对应的结构耗能能力较弹性工作阶段有较大幅度的提高?
【参考文献】：
期刊论文
[1]性能增强再生骨料混凝土柱抗震性能试验研究[J]. 王社良,余滨杉,樊禹江,杨涛. 工业建筑. 2013(11)
[2]压碎值指标对再生混凝土抗压强度的影响[J]. 张博,王社良,杜园芳,景龙平. 工业建筑. 2013(11)
[3]混杂再生纤维对再生混凝土强度的影响研究[J]. 杜园芳,王社良,余滨杉,张博. 工业建筑. 2013(11)
[4]再生混凝土柱地震破坏Park-Ang模型试验研究[J]. 樊禹江,王社良,张博,杜园芳. 应用力学学报. 2013(05)
[5]再生混凝土框架结构抗震性能及其评价[J]. 肖建庄,王长青,丁陶. 土木工程学报. 2013(08)
[6]性能增强再生混凝土梁受弯性能试验研究[J]. 樊禹江,王社良,于洋,张博. 实验力学. 2013(03)
[7]基于试验测量的高层结构整体抗震损伤评估[J]. 刘成清,施卫星,赵世春. 建筑科学. 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]基于频率测量的高层建筑地震作用损伤分析[J]. 施卫星,汪洋,刘成清. 西南交通大学学报. 2007(04)
[10]结构动力模型试验相似理论及其验证[J]. 迟世春,林少书. 世界地震工程. 2004(04)
本文编号：3356167
【文章来源】：建筑结构学报. 2015,36(05)北大核心EICSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
图11层结构配筋Fig．1Ｒeinforcementoffirstlayerstructure表1再生混凝力学性能指标Table1MechanicalperformanceofＲAC楼层立方体抗压强度fcu/MPa棱柱体抗压强度fc/MPa弹性模量Ec/MPa131．831．43．29×104
(AT(X，Y));为确定1层底板与台面是否会产生相对加速度、位移，在此层X、Y向布置了2个加速度传感器(A-00(X，Y)、2个位移传感器(DG-00(X，Y)，其余每层加速度、位移传感器按照图3b进行布置。图2试验模型Fig．2Testmodel图3测点布置Fig．3Layoutofmeasuringpoints1．3试验工况按照GB50011—2010《建筑抗震设计规范》中的规定，选取ElCentro波、Taft波和兰州波(人工波)作为模拟地震振动台台面的输入波。为了获得结构在地震作用下更为真实的地震响应，利用ElCentro波和Taft波实际发生时所采集到的N-S分量及E-W分量同时进行振动台X、Y双向输入，加速度幅值按照水平1∶水平2∶竖向=1∶0．85∶0．65进行调整(先以X向作为主输入方向，之后交换以Y向为主输入方向)。对于人工波仅进行单向输入。试验加载时按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输入。其中每进行一级地震输入前，均对试验模型进行一次白噪声扫频。2试验结果及其分析2．1自振频率对模型进行白噪声扫频，所得X、Y向前3阶自振频率(周期)如图4和表2所示。可见，模型框架经历了由7度多遇至8度罕遇，地震峰值加速度由小到大的作用后，模型由于损伤累积，自振频率逐渐降低。图4模型频率变化情况Fig．4Curvesofmodelfrequency2．2阻尼比表3给出了模型在各级地震作用下X、Y向1阶阻尼比。由表3可以看出，由于损伤累积，随着峰值加速度的增大，结构阻尼比亦随之增大。图5为相应模型X、Y向1阶阻尼比变化情况，由图5可见，当模型经历7度基本作用后，模型逐渐进入弹塑性工作阶段，对应的结构耗能能力较弹性工作阶段有较大幅度的提高?
(AT(X，Y));为确定1层底板与台面是否会产生相对加速度、位移，在此层X、Y向布置了2个加速度传感器(A-00(X，Y)、2个位移传感器(DG-00(X，Y)，其余每层加速度、位移传感器按照图3b进行布置。图2试验模型Fig．2Testmodel图3测点布置Fig．3Layoutofmeasuringpoints1．3试验工况按照GB50011—2010《建筑抗震设计规范》中的规定，选取ElCentro波、Taft波和兰州波(人工波)作为模拟地震振动台台面的输入波。为了获得结构在地震作用下更为真实的地震响应，利用ElCentro波和Taft波实际发生时所采集到的N-S分量及E-W分量同时进行振动台X、Y双向输入，加速度幅值按照水平1∶水平2∶竖向=1∶0．85∶0．65进行调整(先以X向作为主输入方向，之后交换以Y向为主输入方向)。对于人工波仅进行单向输入。试验加载时按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输入。其中每进行一级地震输入前，均对试验模型进行一次白噪声扫频。2试验结果及其分析2．1自振频率对模型进行白噪声扫频，所得X、Y向前3阶自振频率(周期)如图4和表2所示。可见，模型框架经历了由7度多遇至8度罕遇，地震峰值加速度由小到大的作用后，模型由于损伤累积，自振频率逐渐降低。图4模型频率变化情况Fig．4Curvesofmodelfrequency2．2阻尼比表3给出了模型在各级地震作用下X、Y向1阶阻尼比。由表3可以看出，由于损伤累积，随着峰值加速度的增大，结构阻尼比亦随之增大。图5为相应模型X、Y向1阶阻尼比变化情况，由图5可见，当模型经历7度基本作用后，模型逐渐进入弹塑性工作阶段，对应的结构耗能能力较弹性工作阶段有较大幅度的提高?
【参考文献】：
期刊论文
[1]性能增强再生骨料混凝土柱抗震性能试验研究[J]. 王社良,余滨杉,樊禹江,杨涛. 工业建筑. 2013(11)
[2]压碎值指标对再生混凝土抗压强度的影响[J]. 张博,王社良,杜园芳,景龙平. 工业建筑. 2013(11)
[3]混杂再生纤维对再生混凝土强度的影响研究[J]. 杜园芳,王社良,余滨杉,张博. 工业建筑. 2013(11)
[4]再生混凝土柱地震破坏Park-Ang模型试验研究[J]. 樊禹江,王社良,张博,杜园芳. 应用力学学报. 2013(05)
[5]再生混凝土框架结构抗震性能及其评价[J]. 肖建庄,王长青,丁陶. 土木工程学报. 2013(08)
[6]性能增强再生混凝土梁受弯性能试验研究[J]. 樊禹江,王社良,于洋,张博. 实验力学. 2013(03)
[7]基于试验测量的高层结构整体抗震损伤评估[J]. 刘成清,施卫星,赵世春. 建筑科学. 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]基于频率测量的高层建筑地震作用损伤分析[J]. 施卫星,汪洋,刘成清. 西南交通大学学报. 2007(04)
[10]结构动力模型试验相似理论及其验证[J]. 迟世春,林少书. 世界地震工程. 2004(04)
本文编号：3356167
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