动力试验

(3) 强度 (4) 刚度 (5) 延性
有明显屈服点构件的屈服荷载 无明显屈服点构件的屈服荷载
延性系数： u y
(6) 耗能
等效粘滞阻尼系数：
he

1
2
S ABC S OBD
功比指数：
I
s w

Qi i Qy y
Qi 、 i — 第 i 次循环
时卸载点的荷载和位
移。
2、优缺点：可缓慢再现地震反应，观察 破坏全过程，可做大模型试验。其缺点是 不能再现真实的地震反应，只适用离散质 量分布的结构，设备精度要求高。
联机试验 计算机加载流程框图
三、模拟地震振动台试验
加载设备：振动台； 控制方式：模拟控制与数字控制； 加载程序：一次加载和多次加载； 优点：很好地反应应变速率对结构材料 强度的影响。 缺点：设备昂贵，不能做大比模型试验， 不便于试验全过程观测。
2、保持平稳。疲劳试验的支座应是可调 的，并使之保持水平；千斤顶与试件之间、 支座与支墩之间、构件与支座之间都要严 格找平，用砂浆作找平层时不宜过厚。
3、安全防护措施。必须设置安全支架、 支墩等防护措施。
第6章 建筑结构动力试验
1、振源动力特性检测
1）主振源探测 逐台开动法 波形分析法
2）振源动力特性测试 直接测定法； 间接测定法。
各种振源的振动记录图
二、结构动力特性检测
动力特性测定
结构动力特性：自振频率、振型和阻尼系数 1、自由振动法（撞击荷载法）
拾振器
放大器
撞击
位移传感器
结
桥
构
盒
物
动态电阻 应变仪
(a)墙片试验装置
(b)梁式构件试验装置
(c)梁柱节点试验装置
3、单向反复加载制度
(1) 位移控制加载
(a)变幅加载
(b)等幅加载
(c)变幅等幅混合加载
考虑二次地震影响和混合位移加载制度
(2) 力—位移混合控制加载
梁 柱 节 点 通 常 采 用 的 方 案
4、双向反复加载制度 (1) x、y 轴双向同步加载
频率选择：依据疲劳试疲验劳机机的的性频能率 而定。
通常为： 0.8 1.3

控制次数：
构件固有频率
中级工作制吊车梁： n 2106 次； 重级工作制吊车梁： n 4106 次。
2载； 另一是静荷载和疲劳荷载交替施加。
变 更 荷 载 上 限 的 加 载 程 序
结构疲劳试验
一、试验目的
目的：确定结构的疲劳极限。 研究疲劳试验的内容：
应力与反复荷 载次数的关系
1、钢筋及砼应力随n的变化；
2、开裂荷载及开裂情况；
3、裂缝的宽度、长度、间
距及其随n的变化；
4、最大挠度及其变化规律；
5、疲劳破坏荷载及承受疲劳荷载的重复次数；
6、疲劳破坏特征。
检验疲劳试验的内容
等幅疲劳加载方案
Qmax
Qm in
静载
疲劳
等 幅 疲 劳 加 载 程 序
静载
3、疲劳试验的观测
主要是对控制截面的应变和变形进行 分阶段测试。
动应变可用动态应变仪，动挠度可用 差动式位移传感器、测振仪等仪器，测量 可在荷载加至1、2、5、10、20、50、100、 200、300、400万次时分别进行。
5、滞回曲线和骨架曲线的主要特征
(1) 曲线图形 加载一周得到的荷载—位移曲线称为
滞回曲线（滞回环）。
(2) 骨架曲线
在变幅位移加载试 验中，把每次滞回曲 线的峰点都连接起来 的包络线称骨架曲线。
它反映了构件受力 与变形的各个不同阶 段及特性，是确定恢 复力模型中特征点的 依据。
骨架曲线与单次加载曲线
2、共振法（振动荷载法）
功率 放大器
信号 发生器
激振器 频率仪
拾振器
放大器 试 放大器 件 放大器
放大器
记录仪 相位计
共振法测量原理框图
参数测定
共振时的 振动图形和共振曲线 衰减系数：
1 2
2
由共振曲线 求阻尼系数和阻尼比 阻尼比：
0
用共振法测建筑物振型
3、脉动法
通常是在重复荷载标准值作用下， 在规定的荷载重复次数内，对下列内容 进行检验：
1、抗裂性及其开裂荷载； 2、裂缝宽度及其发展； 3、最大挠度及变化幅度； 4、疲劳极限强度；
二、结构疲劳试验的方法
1、疲劳试验荷载
荷载取值：上限值根据构件在荷载标准值
最不利组合下产生的弯距计算求得；下限值 根据疲劳试验机的设备性能而定。
裂缝的观测应借助于光学仪器，对裂 缝宽度进行检测。
三、疲劳试件的破坏标志
正截面破坏标志 1、当受弯构件截面配筋率为正常或低配筋 率时，纵向受力主筋可能发生疲劳断裂破 坏； 2、配筋率过高或为倒T截面时，可能发生受 压区混凝土的疲劳破坏。
三、疲劳试件的破坏标志
斜截面破坏的标志 1、当构件配筋率正常或较低时，与临界斜 裂缝相交的箍筋或弯起钢筋可能发生疲劳 断裂破坏； 2、当箍筋和纵向钢筋的配筋率都很高时， 剪压区混凝土将发生剪压疲劳破坏； 3、当纵向钢筋配筋率较低时，与临界斜裂 缝相交的纵向钢筋可能发生疲劳断裂破坏。
等效粘滞阻尼系数计算
(7) 不同加载制度引起的耗能差异
单调加载： 初始刚度ko 、
屈服力 Q y、极限 力Qu 、屈服位移 y 及极限位移 u 。
单调加载曲线
(a)每一控制位移加载一次
(b)每一控制位移下反复三次
(c)控制荷载超过屈服点的多次反复 (c)控制荷载超过极限荷载的反复
6、恢复力特性的模型比
第七章 结构抗震试验
一、拟静力试验
1、试验方法 是以一定的荷载或位移作为控制值对
试件进行低周反复加载，以获得结构非线 性的荷载—变形特性。 2、试验设备与加载装置 加载设备：双向千斤顶； 反力墙； 试验台座； 荷载架等；如图示：
《建筑抗震试验方法规程》 (JGJ101-96) 建议的几种试验加载装置
(a)双线型
(b)三线型
(c)Clough型 (d)D-TRI型
(e) NCL型
(f) 滑移型
不同常数的NCL模型
二、拟动力试验
1、方法：是由计算机进行数值分析并控 制加载，即由给定地震加速度记录通过计 算机进行非线性结构动力分析，将计算得 到的位移反应作为输入数据，以控制加载 器对试验结构进行试验。
三、疲劳试件的破坏标志
粘结疲劳破坏 钢筋与混凝土的粘结疲劳破坏，常发 生在采用热处理钢筋、冷拔低碳钢丝、碳 素钢丝、钢绞线配筋的预应力混凝土结构 中。
四、疲劳试验的安全装置
1、严格要求对中。荷载架上的分配梁、 脉冲千斤顶、试验构件、支座以及中间垫 板都要对中，特别是千斤顶轴心一定要同 构件截面纵轴在一条直线上。
光线 示波器
自由振动衰减量测系统
有阻尼自由振动的运动方程和时程曲线：
x(t) xmet sin(t )
ln n T ； 1 ln n ；
n1
T n1
—衰减系数； —阻尼比。
1 ln n 2 n1
自振频率：即基本周期的倒数。
脉动法：是通过测量建筑物由于外界环 境脉动（如地面脉动、气流脉动等）而产生 的微幅振动，来确定建筑物的动力特性。
方法有： 主谐量法； 统计法； 频谱分析法； 功率谱分析法。
3.结构动力反应的测定
1）动力反应：动应变、位移、速度、加速度 2）振动变位与振型的区别。
4、动力系数测定
动力系数： yd ys