自复位钢筋混凝土框架结构振动台试验研究共3篇

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自复位钢筋混凝土框架振动台试验的数值模拟

自复位钢筋混凝土框架振动台试验的数值模拟

摘 要 为 了对 自复位钢 筋混凝 土框 架结 构 的抗 震 性 能进 行研 究 , 同济 大 学 土木 工程 防 灾 国家重 点 实
验 室根 据相 似 关 系设 计 与制 作 了一 大比例 自复位 钢 筋 混凝 土框 架 , 并进 行 了模 拟 地 震振 动 台试验 。振
动 台试 验模 型 为单跨 两层 两榀 框 架 ,采 用 了 自复位 形 式 的柱 脚 节 点 与 梁柱 节 点 , 由后 张拉 无黏 结预 应 力筋提供 恢 复 力 。试验选 取 了 E 1 C e n t r o波和 汶川 波作 为单 向( X 方向 ) 激励输 入 , 研 究 了结 构在 多遇 地 震、 基 本地 震和 军遇 地震 下 的抗 震性 能 。本 文主 要 采 用 O p e n S E E S有 限元 软 件 对试 验 模 型框 架进 行 数
Abs t r a c t I n o r d e r t o s t u d y t h e s e i s mi c p e r f o r ma n c e o f s e l f - c e n t e ing r r e i n f o r c e d c o nc r e t e la f me,a l a r g e s c a l e mo d e l wa s d e s i g n e d a n d c o n s t r u c t e d f o r s h a k i n g t a b l e t e s t s i n Sa t e Ke y L a b o r a t o r y o f Di s a s t e r Re d u c t i o n i n
C i v i l E n g i n e e i r n g a t T o n g j i U n i v e r s i t y .T h e s e l f - c e n t e i r n g c a p a c i t y o f b e a m — c o l u m n j o i n t s a n d c o l u m n — b a s e

混凝土框架结构的自振频率研究

混凝土框架结构的自振频率研究

混凝土框架结构的自振频率研究一、研究背景和意义混凝土框架结构作为一种常见的建筑结构,其自振频率是衡量其抗震性能的重要指标之一。

因此,研究混凝土框架结构的自振频率具有重要的理论和实际意义。

二、研究方法和过程1. 理论分析法通过理论分析,可以得到混凝土框架结构的自振频率的计算公式。

其中,影响自振频率的因素包括结构的刚度、质量、支座形式等。

2. 数值模拟法采用有限元方法建立混凝土框架结构的数值模型,通过数值模拟得到其自振频率。

在模拟过程中,需要考虑结构的材料特性、几何形状、边界条件等因素。

3. 实验测试法通过实验测试,可以直接测量混凝土框架结构的自振频率。

常用的实验方法包括悬挂法、冲击法等。

三、影响混凝土框架结构自振频率的因素1. 结构的刚度结构的刚度是影响自振频率的重要因素。

刚度越大,自振频率越高。

2. 结构的质量结构的质量也会影响自振频率。

质量越大,自振频率越低。

3. 支座形式支座形式会影响结构的自由度,从而影响自振频率。

4. 材料的特性混凝土框架结构的材料特性包括弹性模量、泊松比等。

这些因素会影响结构的刚度,从而影响自振频率。

四、混凝土框架结构自振频率的计算公式混凝土框架结构的自振频率可以通过以下公式计算:f=1/(2π)·(k/m)^0.5其中,f为自振频率,k为结构的刚度系数,m为结构的质量。

五、影响混凝土框架结构自振频率的措施1. 加强结构的刚度通过增加结构的截面尺寸、调整结构的布置等措施,可以提高结构的刚度,从而提高自振频率。

2. 减轻结构的质量通过采用轻质材料、减少结构的体积等措施,可以降低结构的质量,从而提高自振频率。

3. 优化支座形式通过合理选择支座形式,可以减少结构的自由度,从而提高自振频率。

六、结论混凝土框架结构的自振频率是衡量其抗震性能的重要指标之一。

通过理论分析、数值模拟和实验测试可以得到结构的自振频率。

影响自振频率的因素包括结构的刚度、质量、支座形式等。

通过加强结构的刚度、减轻结构的质量、优化支座形式等措施,可以提高结构的自振频率。

振动台模型试验若干问题的研究共3篇

振动台模型试验若干问题的研究共3篇

振动台模型试验若干问题的研究共3篇振动台模型试验若干问题的研究1振动台模型试验是一种用于研究振动和震动特性的实验方法。

这种方法在很多领域中得到广泛应用,包括机械工程、土木工程、航空航天工程、地震工程等。

振动台模型试验的目的是模拟真实的振动场景,通过实验数据分析和模拟计算,研究结构的振动和动态特性,为结构的设计和改进提供支持。

本文将就振动台模型试验的若干问题进行讨论。

1.振动台模型试验的原理振动台模型试验是一种模拟结构振动环境的实验方法。

实验过程中,试件被置于振动台上,并受到多频振动加载。

通过对振动台和试件所受振动力的测量,可以得到试件的动态响应和振动特性。

振动台模型试验的原理基于结构动力学的基本原理,利用振动力学和频域分析方法,对试件的振动特性进行测量和分析。

2.振动台模型试验的应用振动台模型试验被广泛应用于结构动力学研究领域。

它在机械工程、土木工程、航空航天工程、地震工程等领域中均得到广泛应用。

例如,振动台模型试验可以用于测量和评估建筑物的抗震性能,也可以用于研究飞机结构的振动和疲劳特性。

此外,振动台模型试验还可以用于研究地震波在土壤中的传播和反射规律,为地震安全性评估提供支持。

3.振动台模型试验的优缺点振动台模型试验作为一种实验方法,具有一定的优缺点。

其优点包括:可以模拟真实的振动场景,对结构的振动和动态特性进行测量和分析;可以通过实验数据验证和校准数值模拟结果;相对于全尺寸试件,试验成本和时间较低。

缺点包括:实验结果受到试件减模误差和边界效应的影响;振动台模型试验不能覆盖所有振动场景,例如不能模拟强地震等极端情况;振动台模型试验需要高精度的实验设备和复杂的数据处理方法。

4.振动台模型试验中的试件减模误差试件减模误差指试件在缩小比例后的几何形态和材料力学特性发生了一定程度的变化。

这种误差在振动台模型试验中非常关键,因为试件的尺寸和材料力学特性的准确度是测量结果的关键因素。

为了减小试件减模误差,研究者需要通过多种方法进行处理,例如增加试件的刚度和强度,利用实验数据进行校准等。

钢筋混凝土梁的自振频率试验研究

钢筋混凝土梁的自振频率试验研究

钢筋混凝土梁的自振频率试验研究一、研究背景钢筋混凝土结构是现代建筑中最常用也是最重要的一种结构形式,其中梁作为承载结构的重要组成部分,其自振频率是影响其工程性能的一个重要参数。

因此,钢筋混凝土梁的自振频率试验研究具有重要的理论意义和实际应用价值。

二、试验方法本次试验采用模态分析法,通过对梁在自由振动状态下的振动特性进行测试,计算出梁的自振频率,并对其振型进行分析。

三、试验步骤1、试件准备:制作不同尺寸、不同配筋的钢筋混凝土梁试件,确保试件质量符合设计要求;2、悬挂试件:将试件悬挂在试验台上;3、激励试件:在试件上施加外力,使其产生自由振动;4、采集数据:通过传感器采集试件在振动状态下的振动数据;5、数据处理:对采集的数据进行处理,计算出梁的自振频率和振型。

四、试验结果分析1、不同尺寸梁的自振频率比较:在试验中,我们制作了不同尺寸的梁,通过对其自振频率的测试,发现梁的自振频率与其截面尺寸有一定的关系,尺寸越大,自振频率越低;2、不同配筋梁的自振频率比较:同样地,我们制作了不同配筋的梁进行测试,发现梁的自振频率与其配筋有关,筋杆的数量和直径越大,自振频率越低;3、不同悬挂方式对自振频率的影响:我们在试验中采用了不同的悬挂方式,如悬挂点不同、悬挂方式不同等,发现这些因素对梁的自振频率有一定的影响。

五、结论通过本次试验,我们可以得出以下结论:1、钢筋混凝土梁的自振频率与其截面尺寸、配筋有关;2、不同悬挂方式对梁的自振频率有一定的影响;3、模态分析法是一种有效的测试梁自振频率的方法。

六、应用价值1、可以为钢筋混凝土梁的设计提供参考;2、可以为建筑结构的安全性评估提供依据;3、可以为现场工程质量检验提供一种有效的测试方法。

钢-混凝土组合结构基础隔震的振动台实验分析

钢-混凝土组合结构基础隔震的振动台实验分析

钢-混凝土组合结构基础隔震的振动台实验分析丁沛;段绍伟;罗俊;邱向杰【摘要】文章主要研究基础隔震技术对于钢-混凝土组合结构的影响,即在不增加结构竖向刚度的情况下,在结构的基础与上部结构之间设置隔震层,通过隔震支座的耗能使得地震波的能量被消耗,从而达到降低结构加速度的效果,而且由于上部结构和基础部分可以相对移动,增加了结构的自振周期,避免产生共振.通过振动台实验对比,验证了基础隔震对于钢-混凝土组合结构的有效性以及优越性.【期刊名称】《江苏科技信息》【年(卷),期】2017(000)009【总页数】3页(P49-51)【关键词】基础隔震;振动台;隔震效果;橡胶隔震支座【作者】丁沛;段绍伟;罗俊;邱向杰【作者单位】中南林业科技大学土木工程与力学学院,湖南长沙 410000;中南林业科技大学土木工程与力学学院,湖南长沙 410000;中南林业科技大学土木工程与力学学院,湖南长沙 410000;中南林业科技大学土木工程与力学学院,湖南长沙410000【正文语种】中文为了尽量减少地震对人类带来的损失,各国进行了一系列针对结构减震的研究,其中结构抗震被认为是一项最有效地减轻震害措施。

其抗震设计理论主要以“小震不坏”“中震可修”“大震不倒”为标准,主要利用结构自身来抵抗地震作用,因此结构的安全性以及适用性很难得到满足。

而在近几十年,由于隔震结构在结构实验及实际地震中表现出的优良的减震性能,引起了大家的广泛关注,并且发展十分迅猛。

从隔震技术写入我国《建筑抗震设计规范》[1]以来,取得了长足的发展。

尤其是基础隔震[2]的研究使得隔震技术得到了很大的发展。

虽然基础隔震技术得到了很好的发展,但是对于钢-混凝土混合结构的基础隔震减震研究很少,本文以一个两层的钢-混凝土混合结构模型的振动台实验为背景,进行基础隔震、基础非隔震的振动台[3-4]试验,验证基础隔震的有效性。

1.1 隔震结构模型实验的模型是一个两层的轻钢与混凝土的混合结构模型,一层是由长、宽、高为2 m,2 m,2.2 m混凝土框架结构模拟原有建筑,二层是由长、宽、高为2 m,2 m,1 m的钢框架结构模拟加层部分。

钢框架抗震减震振动台实验[详细]

钢框架抗震减震振动台实验[详细]

a / (m/s2)
0
0
-20
-1
-40
-2
0
5
10 t / s 15
20
25
0
5
10
15
20
25
t/s
0.5mm1.2Hz的正弦波作用下顶层位移和加速度时程曲线
0.3
4
无 TMD
无 TMD
FPS-TMD
0.2
FPS-TMD
2
0.1
a / (m/s2)
0
0.0
-2
-0.1
-0.2 -4
-0.3
0
5
10 t / s 15
1.5×1.5M单向地震模拟振动台;
振动测试系统DH-5938; 动应变测试系统DH-5937; 电液伺服控制加载系统;
加速度传感器
2
压电式加速度传感器;
位移传感器;
应变计
电阻应变计;
位移传感器
三、实验测试系统
压电式加速 度传感器
DH5938 振动测试系统
DH5937动 应变测试系统
➢通过调整水箱内不同水深,耗能 减振效果的对比实验。
用于钢框架减震振动台实验的阻尼器
TLD-TMD 调谐液体阻尼器TLD
调谐质量阻尼器TMD
顶部装阻尼器的钢框架实验
磁流变阻尼器MR 装消能支撑的钢框架实验
调谐质量阻尼器TMD实验研究
y / mm
40
无 TMD
20
FPS-TMD
2
无 TMD
FPS-TMD 1
20
25
0
5
10 t / s 15
20
25
1mm-1.5Hz正弦波作用下顶层位移和加速度时程曲线

钢管混凝土框架结构模拟地震振动台试验

钢管混凝土框架结构模拟地震振动台试验
万方数据
点【51和加劲肋板式柱脚,楼板为20 toni现浇C20混凝 土板,楼板中钢筋用担.2 lllm镀锌铁丝模拟。试验 模型层高0.35 m,总高2.88 m,开问及进深均为 0.60 m,每层附加质量56 kg,模型总质量o.76 t,试验模 型如图l所示。在模型制作过程中采集了试样,实测了 钢材和混凝土的力学性能指标。钢管内混凝土的立方 体抗压强度平均值为38.65 MPa,楼板混凝土的立方 体抗压强度平均值为23.28 MPa,钢管钢材的屈服强 度平均值为286.55 MPa,钢梁钢材的屈服强度平均值 为285.36 MPa,加强环板钢材的屈服强度平均值为 288.48 MPa,镀锌铁丝的屈服强度平均lgV2s1.72 MPa。
1.89
38.50
1.12
38.09 54.95
1.13 1.09
75.89
1.03
工况13
频率/fIz阻尼比/%
8.66
3.37
10.05
3.41
17.52
1.97
37.88
1.16
37.98 54.60
1.18 1.18
74.92
1.1l
工况17
频蜀g/Hz阻尼比/%
8.62
3.46
9.98
3.47
17.50
2.06
37.56 37.90 54.49
L20 1.19 1.22
74.53
1.13
振型描述,
Y向平动 X向平动 整体平扭 y向一次弯曲 X向一次弯曲 整体侧扭 l,向二次弯曲

El—Centro波
O.50

武汉人工波
0.50

天津波(N-S)
O.50

带钢结构连廊的不规则钢筋混凝土高层建筑振动台试验研究3篇

带钢结构连廊的不规则钢筋混凝土高层建筑振动台试验研究3篇

带钢结构连廊的不规则钢筋混凝土高层建筑振动台试验研究3篇带钢结构连廊的不规则钢筋混凝土高层建筑振动台试验研究1带钢结构连廊的不规则钢筋混凝土高层建筑振动台试验研究在城市化进程不断加快的今天,高层建筑的建设也不断增多。

钢筋混凝土结构是高层建筑的主要结构形式之一,而带钢结构连廊则是其常见的设计方式。

然而,在高层建筑的设计与施工过程中,振动问题一直是一个难以避免的问题,特别是对于不规则的建筑形式,其振动问题更加严重。

因此,本文旨在通过振动台试验,研究带钢结构连廊的不规则钢筋混凝土高层建筑的振动特性,为高层建筑的设计与施工提供重要参考。

一、试验设计本次试验选取一座20层、总高度约80m的不规则钢筋混凝土高层建筑进行振动台试验。

试验建筑为T型平面布置,其中第一至第八层的连廊采用了带钢结构设计,并且这些连廊均采用了不同的尺寸、不同的支座方式以及铰接连接方式。

试验装置采用了三自由度振动平台,由于本次试验主要研究连廊的振动特性,因此选择了在建筑顶部的结构节点处进行试验。

试验参数包括试验平台速度、质量分布和加速度传感器放置位置等。

二、试验结果分析从试验数据的分析中可以得到一些有关连廊振动特性的重要结论:1.连廊长、宽方向振动频率、振动模态正态波前图像特征差异较大通过试验数据的分析发现,在不同连廊长、宽方向下,振动频率有差异。

同时,振动模态的分析结果表明,正态波前图像特征也较大不同。

这表明,连廊长、宽方向具有不同的振动特性,需要在设计过程中充分考虑。

2.支座位置对振动模态的影响较大通过试验数据的分析发现,在不同支座位置下,振动特性也不同。

当支座位置选取不当时,可能会导致建筑结构的不稳定。

3.不同铰接连接方式对振动特性的影响较大通过试验数据的分析发现,在不同铰接连接方式下,振动特性也不同。

因此,在实际工程设计时应该选择恰当的铰接连接方式,以确保其振动特性满足设计要求。

三、结论通过本次试验,可以得到以下结论:1.不规则钢筋混凝土高层建筑中的带钢结构连廊具有不同的振动特性。

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自复位钢筋混凝土框架结构振动台试
验研究共3篇
自复位钢筋混凝土框架结构振动台试验研究1
自复位钢筋混凝土框架结构是一种新颖的结构形式,在地震等外界因素作用下能够在不违背结构耗损原则的前提下,在最短时间内实现恢复原位的自复位功能,被视为一种新的地震防灾抗震技术。

为了验证自复位钢筋混凝土框架结构的抗震性能,振动台试验是一种常用的手段。

1. 自复位钢筋混凝土框架结构的结构特点
(1)板同梁柱的设计理念:自复位钢筋混凝土框架结构本质上是一种板同梁柱的设计理念,地震作用下,在结构受力方向上变形较大的区域设有板,用板对变形进行控制和引导,从而优化了结构承载系统的受力路径和受力状态。

(2)摆放层间板和置换筋:自复位钢筋混凝土框架结构在结构身体中设置了层间板和置换筋,这两种结构元素在地震中能够防止结构发生整体倾覆,提高结构的稳定性。

(3)高强钢筋的选用:自复位钢筋混凝土框架结构在构建中选用了高强钢筋,确保了结构在抗震能力上的优越性。

2. 自复位钢筋混凝土框架结构的振动台试验研究
(1)静载试验:在振动台试验之前,静载试验是必要的。

静载试验是在结构承受一定静力荷载的前提下,对结构的稳定性进行测试。

通过静载试验,可以确定结构的破坏模式和极限承载能力。

(2)模拟地震试验:模拟地震试验是振动台试验的核心部分。

在模拟
地震试验中,结构将承受有机动谱为代表的不同程度的地震动,研究
其振动响应。

通过模拟地震试验,可以测定结构的振动性能,包括它
的阻尼特性、刚度特性、响应频率等。

(3)地震后复位试验:地震后复位试验是自复位钢筋混凝土框架结构
振动台试验的关键环节。

在地震后复位试验中,将观测结构在地震后
是否能够自动恢复原位,评估其是否具有自复位功能。

3. 自复位钢筋混凝土框架结构的优点和不足
(1)优点:
①具有较好的抗震性能:自复位钢筋混凝土框架结构通过改变结构受
力路径和受力状态,优化了结构承载系统,在大地震中具有更好的抗
震性能。

②具有较好的自复位功能:自复位钢筋混凝土框架结构在地震后能够
自动恢复原位,缩短了灾后重建时间。

③施工简单:自复位钢筋混凝土框架结构的构建方法简单,可快速施工。

(2)不足:
①目前尚缺乏国家标准:由于自复位钢筋混凝土框架结构是一种新兴
的结构形式,在国内外均尚未有相应的国家标准,因此需要进一步完
善相关标准。

②高强钢筋造价较高:自复位钢筋混凝土框架结构需要选用高强钢筋,
造价相对较高。

③部分设计方法尚未成熟:自复位钢筋混凝土框架结构的部分设计方
法尚不成熟,有待进一步研究。

4. 结论
自复位钢筋混凝土框架结构作为一种新兴的地震防灾抗震技术,在振
动台试验等相关研究中已经取得了一定的进展。

该结构形式具有较好
的抗震性能和自复位功能,但也存在一些不足之处,需要进一步完善。

未来,我们应该进一步深入研究自复位钢筋混凝土框架结构的相关性能,优化其设计和构建方法,以推动其在地震防灾抗震技术领域的应用。

自复位钢筋混凝土框架结构振动台试验研究2
自复位钢筋混凝土框架是近年来国内外学者广泛研究的一种新型结构
体系。

自复位钢筋混凝土框架的特点是具有优异的耗能性能和自复位
能力,在地震作用下具有一定的抗震性能。

为了验证自复位钢筋混凝
土框架结构的性能,在国内外学者的共同努力下,已经通过振动台试
验进行了深入研究。

自复位钢筋混凝土框架结构振动台试验主要分为以下几个方面:
(1)自复位钢筋混凝土框架结构整体试验
在整体试验中,振动台对自复位钢筋混凝土框架结构施加震荡荷载,
研究其在地震作用下的受力性能、变形及位移响应等。

通过实验结果,可以验证自复位钢筋混凝土框架结构受力性能和自复位能力的特点。

(2)自复位钢筋混凝土框架结构抗震性能试验
在抗震性能试验中,振动台模拟不同地震动力谱,研究自复位钢筋混
凝土框架结构在不同地震作用下的抗震性能。

通过实验结果,可以验
证自复位钢筋混凝土框架结构的抗震性能和自复位能力。

(3)自复位钢筋混凝土框架结构梁柱节点试验
在梁柱节点试验中,振动台对自复位钢筋混凝土框架结构中的梁柱节
点施加震荡荷载,研究节点的受力性能、变形及位移响应等。

通过实
验结果,可以验证自复位钢筋混凝土框架结构梁柱节点的受力性能和
自复位能力。

(4)自复位钢筋混凝土框架结构破坏机理试验
在破坏机理试验中,振动台逐渐加大震荡荷载并记录自复位钢筋混凝
土框架结构的受力和位移响应。

通过实验结果,可以研究其破坏模式
和破坏机理,并为预测结构的破坏提供参考。

总之,自复位钢筋混凝土框架结构振动台试验是一种有效的研究手段,通过试验研究可以更好地了解该结构体系的受力性能、抗震性能以及
破坏机理,有助于改善其设计和建造。

自复位钢筋混凝土框架结构振动台试验研究3
自复位钢筋混凝土框架结构振动台试验研究
随着城市化进程的不断推进,高层建筑逐渐成为城市的新地标。

而面
对频繁发生的地震灾害,如何提高高层建筑的抗震能力,成为建筑领
域的一大难题。

自复位钢筋混凝土框架结构作为一种新型的抗震结构
体系,具有较强的抗震能力,因此备受关注。

本文将介绍自复位钢筋
混凝土框架结构振动台试验的研究。

一、自复位钢筋混凝土框架结构的结构特点
自复位钢筋混凝土框架结构是一种采用钢筋混凝土框架结构的新型抗震体系,其特点主要包括以下几个方面:
1. 较高的抗震能力:自复位钢筋混凝土框架结构因为采用了高强度的钢筋混凝土,在地震作用下能够展现较高的抗震能力。

2. 自复位能力:自复位钢筋混凝土框架结构在地震后能够自动恢复位移,保障了结构的稳定性和耐久性。

3. 建造方便:自复位钢筋混凝土框架结构采用了常规的建造方式,建造难度相对较低,成本也相对较低。

二、自复位钢筋混凝土框架结构的振动台试验
振动台试验是研究自复位钢筋混凝土框架结构抗震性能的一种重要方法。

研究人员通过在振动台上对结构进行模拟地震作用,观察结构的变形情况和受力情况,评估结构的抗震能力。

具体步骤如下:
1. 模型制作:研究人员依照设计图纸制作自复位钢筋混凝土框架结构的模型。

模型材料采用钢筋混凝土,按照设计要求进行施工。

2. 振动台试验:将制作好的模型放置在振动台上,通过控制振动台的力和振幅模拟地震作用。

同时,使用传感器记录模型的位移、加速度和应变等数据。

3. 数据分析:通过对传感器数据进行分析,研究人员可以得出模型在地震作用下的变形情况和受力情况,进而评估自复位钢筋混凝土框架结构的抗震性能。

4. 结果验证:利用试验结果,研究人员可以对自复位钢筋混凝土框架
结构的抗震设计方案进行优化,以提高其抗震性能。

三、自复位钢筋混凝土框架结构的应用前景
通过振动台试验,研究人员得出了自复位钢筋混凝土框架结构的抗震性能和变形特点,证明了该结构体系的可行性和有效性。

自复位钢筋混凝土框架结构不仅在地震发生后能够自动恢复,还可以避免地震前的预处理,具有很好的经济效益和可持续发展性。

因此,自复位钢筋混凝土框架结构在未来的高层建筑领域有着广泛的应用前景。

四、结论
自复位钢筋混凝土框架结构是一种新型的抗震结构体系,具有较强的抗震能力和自复位能力。

振动台试验是评估其抗震性能的重要手段,可以有效地提高其应用价值和发展前景,为高层建筑的抗震设计和建造提供了有力的支持。

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