配筋加强的掉层框架结构振动台试验研究
发布时间：2021-01-03 00:27
为研究《山地建筑结构设计规程（征求意见稿）》提出的配筋加强措施对掉层框架结构损伤及破坏机制的影响,分别依据《建筑抗震设计规范》（GB 50010—2010）和《山地建筑结构设计规程（征求意见稿）》设计和制作了一个6层掉层框架结构1/8缩尺模型,对比分析其振动台试验的试验现象及动力响应。结果表明:模型的加速度响应与加速度频谱和结构自身关系密切;配筋加强后模型承载力有所提高,配筋加强对结构变形的影响随地震强度的增加逐渐显著,最终变形减小,且变形形状不再明显外凹;结构掉层部分的损伤大大减轻,上接地柱的破坏程度有所改善,最大层间位移角的位置向上转移,且上部楼层的损伤程度增加;配筋加强后结构无显著薄弱层存在,表现出更好的整体性。
【文章来源】：振动与冲击. 2020年19期 北大核心
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
主要测点布置图
采用逐级增大峰值加速度的加载方法,实测得到各个阶段的加速度峰值为0.12g,0.33g,0.50g,0.65g,0.84g,1.01g,1.20g,1.49g。在PGA=0.12g阶段对各组地震波分别进行水平单向、水平双向及三向输入。此后,为减少结构累积损伤的影响,减少各阶段地震波的输入,PGA=0.33g时,分别进行人工波x单向、xy双向输入,天然波2和天然波3三向输入;PGA=0.50g时,进行人工波xy双向、天然波2三向输入;之后5个阶段均为天然波2三向输入。在各阶段地震波输入前后对模型进行白噪声扫频,以测定其频率、振型、阻尼比等动力特性。表3 天然波基本信息Tab.3 Information of natural earthquake waves 编号 地震时间 地震名称 震级 台站信息 1 2008/05/23 汶川地震 8 苍溪气象局 2 2008/06/14 岩手·宫城内陆地震 6.9 宫城县宫崎市 3 1994/01/17 北岭地震 6.7 埃尔蒙特州费尔维尤大道 4 1952/07/21 克恩县地震 7.3 塔夫特林肯学校隧道
由图5可知,两模型的频率在两个方向的衰减规律一致,在PGA≤0.50g时,顺坡向频率衰减略快,之后横坡向的频率衰减速率更大些。另外,应注意到PGA≤0.50g时,两模型动力特性较为接近且塑性程度不深,模型刚度退化程度相同,对应方向的频率下降程度较为接近,PGA≥0.65g时,模型M1的下降程度相对大些,此时虽然两模型一阶频率值相差不大,但模型M1中构件的破坏分布相对均匀而M2中破坏集中于局部关键构件,其内部刚度分布差异较大,整体结构的频率已不能完全表征局部构件的损伤程度。结合图9知同等强度地震作用时模型M1楼层加速度放大系数相对更大,结构受到相对较大的水平地震作用,这也造成模型M1频率衰减相对更快。3.1.2 振型
【参考文献】：
期刊论文
[1]吊脚或掉层框架结构在大震下的倒塌概率分析[J]. 程志辉,刘凌菁,张震. 工程抗震与加固改造. 2017(06)
[2]尼泊尔自建民居在2015年地震序列中的震害[J]. 曲哲,杨永强. 地震工程与工程振动. 2015(04)
[3]山地城市掉层框架结构抗地震倒塌能力研究[J]. 伍云天,林雪斌,李英民,韩军. 建筑结构学报. 2014(10)
[4]扭转控制指标在不等高接地框架结构中的适用性分析[J]. 刘立平,李安亮,李英民,范帅,韩军. 地震工程与工程振动. 2014(S1)
[5]基于构件重要性指标的RC框架结构抗震优化设计研究[J]. 林旭川,叶列平. 建筑结构学报. 2012(06)
[6]混凝土结构动力模型重力失真效应分析[J]. 原朵仙,马裕超. 建筑结构. 2011(S1)
[7]欠人工质量缩尺振动台试验结构模型设计方法[J]. 赵作周,管桦,钱稼茹. 建筑结构学报. 2010(07)
[8]5·12汶川地震典型山地建筑结构房屋震害调查[J]. 王丽萍,李英民,郑妮娜,刘立平,韩军,刘建伟. 西安建筑科技大学学报(自然科学版). 2009(06)
[9]基于系统概念的建筑结构地震破坏机制和破坏过程的控制[J]. 叶列平. 工程抗震与加固改造. 2009(05)
[10]不同结构的振动台试验模型等效设计方法[J]. 周颖,吕西林,卢文胜. 结构工程师. 2006(04)
博士论文
[1]山地建筑结构设计地震动输入与侧向刚度控制方法[D]. 王丽萍.重庆大学 2010
硕士论文
[1]典型山地掉层框架结构抗震性能拟静力试验研究[D]. 杨伯韬.重庆大学 2014
[2]山地框架结构的扭转效应及扭转控制指标的适用性研究[D]. 范帅.重庆大学 2012
[3]掉层框架结构强震破坏模式研究[D]. 赵炜.重庆大学 2012
[4]掉层结构的非线性抗震性能分析[D]. 赵瑞仙.重庆大学 2011
本文编号：2953946
【文章来源】：振动与冲击. 2020年19期 北大核心
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
主要测点布置图
采用逐级增大峰值加速度的加载方法,实测得到各个阶段的加速度峰值为0.12g,0.33g,0.50g,0.65g,0.84g,1.01g,1.20g,1.49g。在PGA=0.12g阶段对各组地震波分别进行水平单向、水平双向及三向输入。此后,为减少结构累积损伤的影响,减少各阶段地震波的输入,PGA=0.33g时,分别进行人工波x单向、xy双向输入,天然波2和天然波3三向输入;PGA=0.50g时,进行人工波xy双向、天然波2三向输入;之后5个阶段均为天然波2三向输入。在各阶段地震波输入前后对模型进行白噪声扫频,以测定其频率、振型、阻尼比等动力特性。表3 天然波基本信息Tab.3 Information of natural earthquake waves 编号 地震时间 地震名称 震级 台站信息 1 2008/05/23 汶川地震 8 苍溪气象局 2 2008/06/14 岩手·宫城内陆地震 6.9 宫城县宫崎市 3 1994/01/17 北岭地震 6.7 埃尔蒙特州费尔维尤大道 4 1952/07/21 克恩县地震 7.3 塔夫特林肯学校隧道
由图5可知,两模型的频率在两个方向的衰减规律一致,在PGA≤0.50g时,顺坡向频率衰减略快,之后横坡向的频率衰减速率更大些。另外,应注意到PGA≤0.50g时,两模型动力特性较为接近且塑性程度不深,模型刚度退化程度相同,对应方向的频率下降程度较为接近,PGA≥0.65g时,模型M1的下降程度相对大些,此时虽然两模型一阶频率值相差不大,但模型M1中构件的破坏分布相对均匀而M2中破坏集中于局部关键构件,其内部刚度分布差异较大,整体结构的频率已不能完全表征局部构件的损伤程度。结合图9知同等强度地震作用时模型M1楼层加速度放大系数相对更大,结构受到相对较大的水平地震作用,这也造成模型M1频率衰减相对更快。3.1.2 振型
【参考文献】：
期刊论文
[1]吊脚或掉层框架结构在大震下的倒塌概率分析[J]. 程志辉,刘凌菁,张震. 工程抗震与加固改造. 2017(06)
[2]尼泊尔自建民居在2015年地震序列中的震害[J]. 曲哲,杨永强. 地震工程与工程振动. 2015(04)
[3]山地城市掉层框架结构抗地震倒塌能力研究[J]. 伍云天,林雪斌,李英民,韩军. 建筑结构学报. 2014(10)
[4]扭转控制指标在不等高接地框架结构中的适用性分析[J]. 刘立平,李安亮,李英民,范帅,韩军. 地震工程与工程振动. 2014(S1)
[5]基于构件重要性指标的RC框架结构抗震优化设计研究[J]. 林旭川,叶列平. 建筑结构学报. 2012(06)
[6]混凝土结构动力模型重力失真效应分析[J]. 原朵仙,马裕超. 建筑结构. 2011(S1)
[7]欠人工质量缩尺振动台试验结构模型设计方法[J]. 赵作周,管桦,钱稼茹. 建筑结构学报. 2010(07)
[8]5·12汶川地震典型山地建筑结构房屋震害调查[J]. 王丽萍,李英民,郑妮娜,刘立平,韩军,刘建伟. 西安建筑科技大学学报(自然科学版). 2009(06)
[9]基于系统概念的建筑结构地震破坏机制和破坏过程的控制[J]. 叶列平. 工程抗震与加固改造. 2009(05)
[10]不同结构的振动台试验模型等效设计方法[J]. 周颖,吕西林,卢文胜. 结构工程师. 2006(04)
博士论文
[1]山地建筑结构设计地震动输入与侧向刚度控制方法[D]. 王丽萍.重庆大学 2010
硕士论文
[1]典型山地掉层框架结构抗震性能拟静力试验研究[D]. 杨伯韬.重庆大学 2014
[2]山地框架结构的扭转效应及扭转控制指标的适用性研究[D]. 范帅.重庆大学 2012
[3]掉层框架结构强震破坏模式研究[D]. 赵炜.重庆大学 2012
[4]掉层结构的非线性抗震性能分析[D]. 赵瑞仙.重庆大学 2011
本文编号：2953946
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