桥梁结构缩尺模型模拟地震振动台试验研究进展
地震模拟振动台及模型试验研究进展
地震模拟振动台及模型试验研究进展1. 本文概述随着城市化进程的加快和建筑工程技术的不断发展,地震灾害对人类社会的威胁日益凸显。
为了提高建筑结构的抗震能力,减少地震灾害造成的人员伤亡和经济损失,地震模拟振动台及模型试验研究成为了工程抗震领域的重要研究方向。
本文旨在综述地震模拟振动台及模型试验的研究进展,分析现有技术的优缺点,探讨未来发展趋势,为相关领域的研究和实践提供参考。
地震模拟振动台作为一种重要的试验设备,可以模拟地震波对建筑物的影响,为研究者提供一种可控、可重复的实验手段。
模型试验则是将实际建筑结构按比例缩小,通过模拟地震作用下的响应,来研究结构的抗震性能。
这两者的结合为抗震研究提供了强有力的技术支持。
本文首先介绍了地震模拟振动台的工作原理和技术特点,然后对近年来国内外在模型试验方面的研究进行了梳理,包括试验方法、试验对象和试验结果等方面的内容。
接着,本文分析了当前研究中存在的问题和挑战,如模型与原型之间的相似性、试验数据的准确性等。
本文探讨了地震模拟振动台及模型试验的未来发展趋势,包括技术革新、数据分析方法的改进以及与其他抗震技术的结合等方面。
2. 地震模拟振动台技术概述定义:地震模拟振动台是一种用于模拟地震作用的实验设备,通过在实验模型上施加特定的振动,来模拟地震时的地面运动。
原理:振动台通过驱动系统产生可控的振动波形,这些波形可以模拟实际的地震波形或特定的地震动参数。
综合模拟环境:结合温度、湿度等环境因素,进行更全面的地震模拟。
3. 地震模拟振动台的发展历程地震模拟振动台的发展可以追溯到20世纪初。
最初,地震模拟振动台主要用于建筑结构的抗震性能研究。
早期的振动台设备简单,只能模拟一维地震波,且模拟的地震波频率范围有限。
这些早期的尝试为后来的研究奠定了基础。
20世纪50年代,随着电子技术和材料科学的发展,地震模拟振动台进入了快速发展阶段。
这一时期的振动台设备开始能够模拟多维地震波,频率范围也得到扩大。
振动台试验中小缩尺比模型材料试验研究
比表面积 ! I43O<Y3 #
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初凝时间 d I(" 30S
表 (N)(&O 级硅酸盐水泥试验结果
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终凝时间 d I("
安定性 d II
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杨等通过抗折强度和劈裂强度试验对微粒混凝土受 拉性能进行了研究*0+ % 沈 德 建 等 在 试 验 研究 的 基 础上建立考虑应变率和初始静载影响的微粒混凝土 抗压强度和弹性模量计算方法*S+ % 然而"在小缩尺 比的地下结构振动台模型试验中"需采用低弹性模 量微粒混凝土模拟原型结构中的混凝土"且两者的 力学性能之间应满足一定的相似条件% 因此"有必 要对低弹性模量微粒混凝土的性能进行研究%
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结构施工过程中的振动台试验与结构模型验证
结构施工过程中的振动台试验与结构模型验证在结构工程领域中,振动台试验与结构模型验证是一项重要的测试和验证工作。
它们能够帮助工程师评估结构在运行或自然环境中的动力响应,同时还能为设计者提供实验数据,以验证结构所做的数值模拟和分析的准确性。
本文将探讨结构施工过程中的振动台试验与结构模型验证的重要性以及在实践中的应用。
一、振动台试验的重要性振动台试验是一种以模拟真实振动环境,对结构物进行动力响应测试的方法。
它通过施加不同频率和幅度的振动载荷,来模拟结构在地震、风力、交通振动等各种环境下的动态响应。
振动台试验可以提供结构在振动环境下的性能参数,如自然频率、阻尼比、模态形态等,为结构设计和优化提供依据。
此外,通过振动台试验还可以验证和修正数值模拟的结果,提高结构动力响应分析的准确性。
振动台试验在结构施工过程中尤为重要。
在结构初期,施工阶段的振动往往是结构损坏和失效的主要原因之一。
通过振动台试验,可以评估结构在施工阶段受到的振动载荷,并采取相应的措施来保证结构的完整性和稳定性。
此外,振动台试验还可以帮助优化结构的施工方法和工艺,确保施工过程中的振动不会对结构产生负面影响。
二、结构模型验证的重要性结构模型验证是通过与实际结构的振动台试验结果进行比对,验证数值模拟和分析的准确性。
它能够评估数值模拟与试验结果之间的差异,并提供修正和改进数值模型的依据。
结构模型验证的目的是确保数值模拟结果与实际结构的动力响应足够吻合,从而提高结构设计和分析的可靠性。
结构模型验证的过程包括建立数值模型、进行振动台试验、分析试验数据以及修正和改进数值模型。
首先,建立数值模型时需要准确描述结构的几何特征、材料性质和边界条件等。
其次,在振动台试验中,需要合理设置试验方案,选择适当的振动幅度和频率范围。
然后,通过分析试验数据与数值模拟结果之间的差异,可以确定数值模型的准确性,并对其进行修正和改进,最终使数值模拟结果与试验结果达到一致。
三、振动台试验与结构模型验证的应用振动台试验与结构模型验证在结构工程领域中有广泛的应用。
地震动输入对大跨度桥梁抗震影响的振动台试验研究的开题报告
地震动输入对大跨度桥梁抗震影响的振动台试验研究的开题报告一、选题背景及意义随着现代城市的快速发展和经济水平的提高,大跨度桥梁的建设越来越受到重视。
对于大跨度桥梁来说,抗震能力是保证其安全运行的基础。
地震是世界各地经常发生的自然灾害之一,以往大量的研究表明地震对于大跨度桥梁的抗震性能有着很大的影响。
因此,深入研究地震动输入对大跨度桥梁抗震影响成为一个必要的课题。
目前,对于大跨度桥梁的抗震影响,大多采用数值模拟的方法,这种方法虽然能够得到非常准确的计算结果,但是其不能考虑到地震波的复杂性和桥梁自身非线性特性,且需要大量计算工作。
而且,尚缺乏系统的承载能力、破坏机理和优化设计等方面的探索。
因此,通过振动台试验研究地震动输入对大跨度桥梁抗震影响就具有十分重要的意义。
二、研究内容和方法本研究将通过振动台试验的方法,研究地震动输入对大跨度桥梁抗震影响的情况。
试验将采用缩尺模型进行,具体内容包括:1.设计大跨度桥梁的模型,并制作模型。
2.设计地震模拟试验方案,并进行试验。
在试验过程中,采用不同强度和方向的地震模拟输入,来模拟不同的地震情况。
3.对试验数据进行采集和处理,得出不同地震模拟输入对大跨度桥梁的反应和破坏情况。
4.分析试验结果,探讨地震动输入对大跨度桥梁抗震性能的影响。
三、预期成果通过本次试验的研究,我们预期能够得到以下成果:1.得出不同地震模拟输入对大跨度桥梁的反应和破坏情况。
2.探讨地震动输入对大跨度桥梁抗震性能的影响。
3.为建设大跨度桥梁提供科学合理的抗震设计理论,提高大跨度桥梁的安全性。
四、研究进度和计划本研究预计历时1年,具体研究进度如下:1.前期准备(2个月):文献调研、试验设计与方案制定。
2.模型制作(3个月):按照设计完成模型制作。
3.试验执行(7个月):在振动台上进行试验,同时对试验数据进行采集和处理。
4.数据分析(2个月):对试验数据进行分析和处理。
5.撰写论文(3个月):对研究成果进行总结和归纳,撰写论文。
武汉保利文化广场振动台模型试验
武汉保利文化广场振动台模型试验研究摘要:为了检验武汉保利文化广场结构的抗震性能,采用1:35的比例制作了微粒混凝土缩尺模型结构,在三向六自由度大型模拟地震振动台上进行了试验。
试验采用el centro波、taft波、人工波三种地面运动,加载工况按3个阶段分别进行。
研究了模型结构的动力特性和地震反应。
关键词:振动台试验;相似关系;自振特性1 工程概况武汉保利文化广场为地下4层,地上主楼46层,副楼20层,裙楼8层,副楼顶部5层与主楼相连,形成主、副楼连体建筑。
主楼建筑屋面标高为210m,副楼建筑屋面标高为101.1m,裙楼建筑屋面标高为51.1m。
本工程建筑抗震设防烈度为6度,建筑抗震设防类别为乙类。
根据建设部令第111号《超限高层建筑工程抗震设防管理规定》和2006年9月5日颁布的《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》,本工程属超限高层建筑工程,且为“塔体显著不同”、“跨度大于24m”的连体结构[1]。
2 地震模拟振动台试验2.1 模型设计与制作[作者简介:李鹏程(1983-),男,江西人,研究生,从事结构工程的研究.(**************)]相似关系的设计在模拟地震振动台试验中占有重要地位。
模型设计最关键的是正确确定模型与原型之间的相似关系。
目前常用的相似关系确定方法有方程分析法和量纲分析法。
本文采用量纲分析法确定各相似关系[2]。
模型与原型的相似关系见表1。
表1 模型与原型的相似关系模型用微粒混凝土制作,材料为水泥砂浆。
水泥为425r号硅酸盐水泥,骨料为粗砂和细砂。
选用不同配合比使微粒混凝土达到不同的强度等级和弹性模量,以模拟原型c35~c60混凝土。
模型钢筋采用回火镀锌铁丝。
根据刚度条件选用直径为18#-22#等多种规格的回火镀锌铁丝。
根据模型和原型配筋率相似的原则进行模型配筋,并满足构造要求。
模型钢管混凝土采用钢管微粒混凝土来制作。
钢管内灌注微粒混凝土,微粒混凝土中加入膨胀剂以防止钢管与混凝土之间离析。
桥梁抗震性能实验与分析
桥梁抗震性能实验与分析桥梁作为交通基础设施的重要组成部分,在保障人员和物资的安全运输方面发挥着关键作用。
然而,地震作为一种不可预测的自然灾害,可能对桥梁结构造成严重破坏,威胁到交通运输的正常运行和人们的生命财产安全。
因此,对桥梁抗震性能进行深入研究和实验分析具有重要的现实意义。
在桥梁抗震性能的研究中,实验是获取关键数据和验证理论模型的重要手段。
通过实验,可以模拟地震作用下桥梁结构的响应,评估其抗震能力,并为设计和加固提供依据。
常见的桥梁抗震实验方法包括振动台实验、拟静力实验和数值模拟实验等。
振动台实验是一种能够较为真实地模拟地震作用的实验方法。
在实验中,将桥梁模型放置在振动台上,通过输入不同强度和频率的地震波,观察桥梁模型的动力响应,如位移、加速度、应变等。
振动台实验可以直观地反映桥梁在地震作用下的整体性能,但由于实验设备和模型制作的限制,通常只能进行缩尺模型实验,可能存在一定的尺寸效应。
拟静力实验则主要用于研究桥梁构件或节点的抗震性能。
在实验中,对构件或节点施加往复荷载,模拟地震作用下的变形和受力情况。
通过测量荷载位移曲线、滞回曲线等,可以评估构件的承载能力、耗能能力和延性等抗震性能指标。
拟静力实验相对简单易行,但无法完全反映地震作用的动力特性。
数值模拟实验则是利用计算机软件建立桥梁的数学模型,通过数值计算模拟地震作用下桥梁的响应。
数值模拟实验可以方便地改变参数,进行大量的计算分析,但模型的准确性和可靠性需要通过实验数据进行验证。
在进行桥梁抗震性能实验时,需要合理设计实验方案,包括模型的相似比、加载制度、测量方案等。
相似比的确定是实验设计的关键之一,要保证模型能够在力学性能上尽可能地反映原型结构的特点。
加载制度的选择应根据实验目的和桥梁的受力特点确定,通常包括单调加载、循环加载等。
测量方案则要确保能够准确获取关键部位的响应数据,如位移传感器、应变片、加速度计等的布置应合理。
以某连续梁桥为例,对其进行抗震性能实验分析。
基于地震响应振动台试验的研究与发展
基于地震响应振动台试验的研究与发展摘要:近年来,随着大量多高层建筑等大型建筑的修建,现有的抗震设计规范已无法满足现实需要。
模拟真实地震响应的振动台试验是研究此类结构抗震设计的重要方法。
本文主要对多层钢筋混凝土框架结构和高层框架-核心筒结构的振动台试验的抗震性能研究现状与进展进行综合概括,并在此基础上对未来此类问题的研究发展进行展望。
关键词:振动台试验;地震响应;抗震性能;隔震减震设计引言在全世界范围内,由于地震造成建筑物、构筑物破坏,财产损失和人员死亡的灾害一直层出不穷。
在历年大地震中,地表建筑结构发生怕破坏的事例并不少见,如1976年唐山7.8级大地震几乎就毁灭了百万人口居住的工矿城市,大量房屋损坏或倒塌,造成40余万人的伤亡和接近300亿元人民币的经济损失。
1995年发生在日本阪神7.2级地震,22万栋房屋倒塌或严重破坏,6000多人死亡,4万多人受伤,经济损失达到了创纪录的1000亿美元,对日本的经济产生了巨大的冲击。
随着社会的发展进步,大量高层建筑的建造与日俱增,而现行的抗震设计理念已不能满足现实需求,不能够有效地减小地震造成的损失。
而振动台试验可以很好模拟地震过程和进行人工地震波加载试验,可以最直接地研究结构地震反应和破坏机理,为现行抗震设计规范准则的革新与修订提供参考。
一、多层框架结构的抗震性能研究“强柱弱梁”的结构破坏形式通常被认为是一种理想的结构抗震破坏形式。
这种理想状态希望结构在地震来临时首先在梁上出现裂缝,最终柱子上塑性铰出现的时间要晚于梁上的梁上的塑性铰。
然而根据多年地震灾害的结果表明:多数损坏的结构,塑性铰出现的位置首先在柱上,大多以“强梁弱柱”的破坏形式结束,没有充分发挥延性设计的作用。
导致这种破坏的原因,主要从构件和整体结构两方面分析。
结构构件层面上,结构上部每层楼板的水平剪力、弯矩、重力等产生的附加轴力都最终由框架柱所承担,柱子受力最大,容易形成塑性铰(主要在底柱上)。
桥梁结构振动台试验研究及建模分析
桥梁结构振动台试验研究及建模分析桥梁在现代交通系统中发挥着重要的作用,然而,由于受到外界环境和交通载荷的影响,桥梁结构的振动问题成为桥梁工程中需要解决的重要问题之一。
为了研究桥梁结构的振动特性以及优化桥梁设计,振动台试验与建模分析成为一种常用的方法。
桥梁结构振动台试验是一种通过将桥梁模型置于振动台上,施加一定的载荷以模拟真实工况下的振动情况的实验方法。
通过该方法,可以获取桥梁结构在不同振动频率和振幅下的动态响应,以及桥梁在不同工况下的破坏机理和承载能力。
振动台试验的数据可以用于验证和修正数值模型,为桥梁结构的设计和评估提供宝贵的参考依据。
在进行桥梁结构振动台试验之前,首先需要设计和制作桥梁模型。
模型的制作应该尽可能地保持与实际桥梁相似的几何形状和材料特性。
模型的缩尺比例通常采用1:10或1:20,以保证试验结果的可靠性。
制作好的模型需要在振动台上进行安装,并进行必要的调整和加固,以确保试验过程中的稳定性和准确性。
在振动台试验中,需要施加一定的载荷以模拟桥梁结构的工况。
这些载荷可以是静态的,如重力、风载和温度变化等;也可以是动态的,如车辆通过桥梁时引起的振动。
不同类型的载荷可以通过不同的装置施加到桥梁模型上。
通过改变载荷的频率和振幅,可以研究桥梁结构在不同振动工况下的响应。
桥梁结构振动台试验的数据可以通过传感器获得。
常见的传感器包括加速度计、应变计和位移计等,这些传感器通常安装在桥梁模型的关键部位,以提供准确的测量数据。
试验数据的处理和分析可以通过计算机进行,以获得桥梁结构在不同振动条件下的动态响应曲线和振动模态。
振动台试验的结果可以用来验证和修正数值模型。
数值模型是通过计算机辅助设计软件或有限元分析软件建立的,可以模拟桥梁结构在不同工况下的振动特性。
通过与振动台试验的结果进行对比,可以评估数值模型的准确性,并对模型参数进行校正。
这对于优化桥梁设计和改进结构性能非常重要。
除了振动台试验,建模分析也是研究桥梁结构振动的重要方法之一。
地震模拟振动台的研究
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1.2国内外振动台系统的发展
1.2.1发展概况
上世纪四十年代首次在士木工程结构上利用地震模拟振动台来模拟地震作用【l・¨,六十
年代以后地震模拟振动台开始被广泛建设【1。到。目前世界上已经建立儿百座地震模拟振动台,
主要分布在日本、中国和美国,其中日本拥有的地震模拟振动台规模最人,数量最多。另外, 墨西哥、加拿人、法国、英国、伊朗、南斯拉夫、前苏联、意人利、罗马尼亚、德国等国在 七十年代中期以后也逐步建造了地震模拟振动台。 抗震试验最初是采Hj野外原犁试验,将强震观测仪器设置在结构物上,等待地震发生时 测量结构物的动力特性参数,但是由于强震少,试验周期K,远远满足不了抗震研究的需要。 后来采用激振器在原型结构物上进行振动米获得数据的方法,但是激振器激励与地震运动还 是有不少的差别。另外也有学者提山直接利川计算分析方法来进行研究,但是由丁.当结构物 进入非线性区J亓其数学模型很雉给出而没有被推行。最后提出了在试验室内建造地震模拟振 动台,将在现场的试验搬到实验室米做,可以获取所需的人量数据,且取得数据的周期可以 大大缩短。 早期地震模拟振动台大部分是机械式振动台,有惯性离心式振动台和连杆偏心式振动台 两种,其基本原理相同。以连杆偏心式振动台为例,当偏心轮转动时,通过连杆机构使上作 台作交变正弦运动,振幅人小通过偏心距的大小来调节,频率通过改变电机转速米凋’肖,由 于机械摩擦和轴承损耗的影响,振动台最大频率一般最人不超过50Hz,有效频率是 O.5-20Hz。机械式振动台的主要优点是结构简单,运行费用低,其振幅与频率变化无关,主 要缺点是频率范围小,运动行程小,高频时波形失真大,并且只能进行正弦波试验,激振也
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自行组装。由于经费的问题,该套系统是根据先前振动台系统的建设经验和理论分 析白行绢装而成,利用MTS公司动态作动缸和国产台面组合,油源部分与拟静力和 拟动力试验系统共用,根据流苗增没油泵和蓄能器,人人’1,约了成本,同时这种模 式也为其他单位提供实际的经验和参考意义: 系统本身的研究具有开创性。振动台在国内建设了近二十台,在国外建设了儿百台,
振动台试验在结构抗震性能评估中的应用研究
振动台试验在结构抗震性能评估中的应用研究近年来,随着城市建设的不断发展以及地震灾害对人们的生命财产安全造成的巨大威胁,结构抗震性能评估成为了一个重要的研究领域。
在这个领域,振动台试验作为一种有效的手段被广泛应用于结构抗震性能的研究与评估中。
本文将探讨振动台试验在结构抗震性能评估中的应用研究,并分析其优势和局限性。
一、引言对于一些建筑物,其结构抗震性能评估对于确保人们的生命财产安全至关重要。
传统的静力分析虽然能够评估结构在地震作用下的稳定性,但无法充分考虑地震的动力特性以及结构的动态响应。
因此,结构抗震性能评估中引入振动台试验成为了一种重要途径,其能够模拟地震加载条件,全面评估结构的抗震性能。
二、振动台试验的工作原理振动台试验通过模拟地震加载条件,为结构提供相应的动力激励,从而使结构产生不同程度的振动响应。
其工作原理主要包括三个方面:试验设备、试验方案和试验参数。
试验设备包括振动台、数据采集系统和控制系统等,其协同工作能够对试验进行有效控制和数据采集。
试验方案则是根据具体研究对象的要求,确定合理的试验模型和加载方案。
试验参数则涉及到载荷振幅、载荷频率以及试验时间等参数的确定。
三、振动台试验在结构抗震性能评估中的应用1. 模拟地震加载条件通过振动台试验,可以模拟不同等级的地震加载条件,为结构在地震作用下的响应提供合适的动力激励,使研究人员能够真实还原地震场景,评估结构的抗震性能。
2. 评估结构的损伤程度振动台试验能够通过监测结构的位移、应变、加速度等参数,以及结构在不同震级下的变形情况,评估结构在地震作用下的损伤程度。
研究者可以通过试验结果得出结构的破坏模式、承载力以及耗能能力等重要性能指标。
3. 优化结构设计方案通过对不同结构方案的振动台试验研究,研究人员可以了解不同结构方案在地震作用下的响应特性,并进行有效比较和分析。
这有助于指导和优化结构的设计方案,提高结构的抗震性能。
四、振动台试验的优势和局限性1. 优势振动台试验能够模拟地震真实加载条件,提供真实可靠的试验结果。
振动台试验中地震动选择以及试验结果
振动台试验中地震动选择以及试验结果摘要:振动台试验是研究和评价结构抗震性能的主要方法之一。
在振动台试验中,按相似理论设计的缩尺模型,通过一系列特定顺序地震动的输入,激励起模型结构的动力反应,来研究和评价结构的抗震性能。
对于进入非线性的模型结构来说,振动台试验是个不可逆过程。
因此如何选择地震动,对振动台试验成功与否,显得尤为重要。
本文提出以主要周期点处地震动反应谱的包络值与设计反应谱相差不超过20%的方法选择地震动;按主要周期点处多向地震动反应谱的加权求和值大小确定地震动输入顺序;最后将该方法应用到八层可再生混凝土框架模型振动台试验中。
试验结果表明,按本文方法选的地震动可以合理地评价结构的抗震行为,地震动输入顺序可以逐步激励起结构的动力反应关键词:振动台试验;地震波;输入;选择;一引言利用大型振动台进行结构模拟地震试验是研究工程结构抗震能力和破坏机理的重要手段之一。
在振动台试验中,按相似理论设计的缩尺模型,通过一系列特定顺序地震动的输入,激励起模型结构的动力反应,来研究和评价结构的抗震性能。
对于进入非线性的模型结构来说,振动台试验是个不可逆过程。
振动台试验如果地震动选择不当,将无法有效合理地激励起结构的动力响应,从而无法对结构的抗震性能作出合理而准确的评价。
有可能造成后面地震动的输入几乎不起作用,也无法准确评价结构的抗震性能。
目前国内外并未有统一的地震输入规范或方法,因此研究合理选择振动台试验输入地震动以及设定地震动的输入顺序,对确保振动台试验的成功起着至关重要的作用[1]二工程地震动选择方法地震反应谱理论的创立为地震工程和工程抗震奠定了理论基础。
在工程抗震中,反应谱构抗震设计具有十分重要的意义。
但是反应谱也有明显的缺点,即它无法表示地震动的时,而持时对结构的破坏具有十分重要的作用[2 ~5]。
因此根据分析目的不同,各国的抗震规范、指南和相关文献中用于结构弹塑性时程分析的地震动记录选取大致可分为3 类[6]。
国内桥梁结构模型振动台试验研究综述
国内桥梁结构模型振动Байду номын сангаас试验研究综述
对国内桥梁结构模型振动台试验研究的历史与现状进行了介绍,在综述了国内一些桥梁结构模型振动台试验研究及其相关结论的基础上,简要探讨了桥梁结构模型振动台试验研究中存在的一些问题及其发展趋势,为今后进行桥梁结构模型振动台试验研究的工作人员提供必要的参考.
刘洋,LIUYang(重庆市四维环保设备有限公司,重庆,400015)
李涛,LITao(重庆交通大学,重庆,400074)
连续梁桥纵向减震性能振动台试验与理论分析
连续梁桥纵向减震性能振动台试验与理论分析近几十年的地震灾害中,连续梁桥结构破坏较为严重。
桥梁消能减震设计作为一种先进的抗震设计方法,在理论上可有效减轻连续梁桥在地震作用下的破坏,但目前尚缺乏足够的强震或试验验证。
因此,为研究来连续梁桥(1个固定墩,3个自由墩)的1、20缩尺比例模型,进行常规设计桥梁和在自由墩顶和桥面主梁之间增置阻尼器桥梁的振动台对比试验。
通过输入青岛人工地震波,从7个方面详细阐述设置黏性阻尼器后,连续梁桥在不同地震烈度下纵向减震效果,并且对实验结果进行理论分析,验证实验结论性,为工程实践及科学研究奠定基础。
1,试验采用南京工业大学的地震模拟振动台作为地震模拟振动台系统。
2,根据实验目的,振动台参数,施工技术等方面的因素,去模型几何相似比系数Si=1/20,裁量的弹性模量相似比系数Se=1/5,并利用增加配重来满足二次荷载的相似关系。
3,利用微粒混凝土结构(C10)来模拟实际桥梁的混凝土结构(C50),用镀锌铁丝来模拟原型结构中的钢筋,作为研究模型材料。
4,模拟尺寸:本模型长7500mm,高1150mm(不含底座),其中桥墩高1000mm,主梁高150mm。
5,模型在每个自由墩墩顶处设置2个聚四氟乙烯支座,3个自由墩共设置6个支座,支座分上下两部分,通过锚筋分别安装在主梁底与自由墩墩顶。
支座顶板为100mm*80mm*7mm的铁板,沿长边方向设有限位装置,这样可以使得支座在纵向自由滑移,而在横向受到了限位装置的约束;支座底板为60mm*60mm*7mm的铁板,内部粘贴不锈钢板,上下班的接触面必须紧密且水平。
支座实际承担最大压应力为2.5MPa,最大纵向滑移位移为13mm,膜材系数在2%以内,满足试验需求。
非线性黏滞阻尼器沿桥梁纵向布置,每个自由墩与主梁之间不知1个,通过“双耳环”装置连接,一端与主梁预埋件锚固,另一端与自由墩墩顶处预埋件锚固。
(mm2.0,α=0.2。
模型阻尼器参数:C=250N//s)6,测点布置:本试验仅沿振动台长边方向激振。
对工程结构进行模拟地震实验
对工程结构进行模拟地震实验是研究工程结构抗震性能的一个重要途径,我中心装备的三向六自由度模拟地震振动台是美国MTS公司90年代的新产品,可用于进行各种建筑物、构筑物的原型和模型动力试验,也可用于进行机电产品的振动考核。
模拟地震振动台的主要技术性能振动方向:三向,六自由度(或10t+30t-m倾覆力矩)最大加速度:方向空载标准负荷y 2.56g 1.0g最大速度:方向空载标准负荷y 1000mm/s 800mm/s最大位移:方向空载y +100mm振动波形:各类给定波、随机波和模拟地震波振动台液压作动器振动台控制系统振动台油站陈一文:地震振动台试验与建筑地震实际破坏相悖!陈一文原创 | 2010-3-12 9:28 | 投票本文已获编辑推荐关键字:安全央视新楼危楼地震振动试验台地震振动试验依照一般的认识,由中国建筑科学研究水平最高的中国建筑科学研究院,采用“目前全国最大、国际上最先进的6米×6米三向六自由度大型模拟地震振动台实验室”从事的“CCTV主楼模拟地震振动台试验”的结果,理应安全可靠不容质疑。
但是,我们不仅必须注意到上述报道披露“CCTV主楼模拟地震振动台试验是中国建筑科学研究院模拟地震振动台试验室建成以来承接的第一个大型试验”,而且还必须考虑到中国八十年代以来设计建成的高层建筑至今还没有接受过七级以上强震的洗礼,因而中国抗震建筑界必须承认自己缺乏不同结构形状高层建筑在强震下如何表现的实践经验与实测经验,对央视新楼这样的明显违背抗震建筑所有基本指导原则的怪异形状建筑在强震下将如何表现更是一头雾水、充试问:但是,他们“9米高的结构模型,按照最不利的荷载因素组合起来,放在一个能模拟地震的液压平台上,上面安装了数百个传感器,用来监控塔楼上1万多根构件的位移,并测量在不同情况下哪个部位承受的压力最大”能够证明“震到9度也没有震坏,确定是安全的”吗?问题绝非这么简单!当代地震学基本理论指导下“模拟地震震动台”试验结果与自然界中建筑破坏的结果相悖限于到目前为止地震学家与抗震建筑学者对于建筑地震破坏规律的认识,世界最为先进的大型模拟地震振动台全部采用前后振动以及上下振动的摇床式“模拟地震振动台”。
地震模拟振动台及模型试验研究进展_沈德建
第22卷第6期2006年12月结 构 工 程 师S t r u c t u r a l E n g i n e e r sV o l .22,N o .6D e c .2006地震模拟振动台及模型试验研究进展沈德建1,2 吕西林1(1.同济大学结构工程与防灾研究所,上海200092;2.河海大学土木工程学院,南京210098)提 要 在介绍振动台本身发展的基础上,分析了振动台试验研究内容的扩展、振动台模型试验动态相似关系研究进展、振动台试验方法的发展和振动台试验新的测量方法,提出了振动台模型试验中值得关注的一些问题。
关键词 振动台,模型试验,动态相似关系,试验方法R e s e a r c hA d v a n c e s o nS i m u l a t i n g E a r t h q u a k e S h a k i n gT a b l e s a n dMo d e l T e s tS H E ND e j i a n 1,2 L UX i l i n1(1.R e s e a r c hI n s t i t u t e o f S t r u c t u r a l E n g i n e e r i n g a n d D i s a s t e r R e d u c t i o n ,T o n g j i U n i v e r s i t y ,S h a n g h a i 200092,C h i n a ;2.I n s t i t u t e o f C i v i l E n g i n e e r i n g ,H o h a i U n i v e r s i t y ,N a n j i n g 210098,C h i n a )A b s t r a c t T h e d e v e l o p m e n t o f s h a k i n gt a b l e i s i n d u c e df i r s t i nt h i s p a p e r .T h e e x p a n s i o n o f t h e r e s e a r c hs c o p e o f s h a k i n g t a b l e s i s a n a l y z e d .T h e d y n a m i c s i m i l i t u d e r e l a t i o n s h i p f r o md i f f e r e n t a u t h o r s i s c o m p a r e d a n d r e m a r k e d .T h e d e v e l o p m e n t o f t e s t i n g m e t h o d o n s h a k i n g t a b l e s a n d n e w m e t h o d o n a n a l y z i n g t h e r e s u l t i s a l s o p r e s e n t e d .S o m e v a l u a b l e q u e s t i o n s o n s h a k i n g t a b l e t e s t a r e i n d u c e d a n d m a y b e p a i d g r e a t a t t e n t i o nb y r e -s e a r c h e r s .K e y w o r d s s h a k i n g t a b l e ,m o d e l t e s t ,d y n a m i c s i m i l i t u d e r e l a t i o n s h i p ,t e s t i n g m e t h o d基金项目:国家自然科学基金重点项目(50338040)1 概 述结构振动台模型试验是研究结构地震破坏机理和破坏模式、评价结构整体抗震能力和衡量减震、隔震效果的重要手段和方法。
高铁简支梁桥横向地震碰撞效应振动台试验研究
振动与冲击
JOURNALOFVIBRATIONANDSHOCK
Vol. 38 No 24 2019
高铁简支梁桥横向地震碰撞效应振动台试验研究
孟栋梁,高琼,杨孟刚
(中南大学土木工程学院,长沙410075)
摘要:地震作用下,当桥梁上、下部结构间的横向相对位垫石间的碰撞刚度,降低由地震碰撞所引起的高频响应,从而达到减震的效果。
关键词:高速铁路;简支梁桥;地震;横向挡块;碰撞效应;橡胶缓冲垫层
中图分类号:U422. 55
文献标志码:A
DOI: 10. 13465/j. .nki. .vs. 2019.24.009
Shaking table teste on transverse pornding effect of high-speeS railway simply-supported girUrr bridges cnder earthqcakr excitations
发生碰撞。为研究高铁简支梁桥在地震激励下的横向碰撞效应,以32 m标准跨径简支梁桥为研究对象,按1:6缩尺比设
计并制作了单跨桥梁模型。通过振动台试验研究了地震波频谱特性、地震动峰值加速度(PGA)、挡块-垫石初始间隙等
因素对横向地震碰撞效应的影响,并探讨了在挡块与垫石间填充橡胶缓冲垫层的防碰减震效果及橡胶垫层的减震机理。
试验结果表明:振动台试验再现了桥梁结构横向地震碰撞过程,在多遇地震作用下,固定支座未发生破坏,挡块与垫石之
间没有出现碰撞现象;而在设计地震和罕遇地震激励下,固定支座出现破坏,多数工况发生了碰撞。挡块与垫石之间的碰
撞限制了墩梁间横向相对位移的发展,但碰撞会激起结构的高频响应,增大墩底弯矩响应;橡胶缓冲垫层的设置会减小挡
桥梁隔震体系振动台试验研究(Ⅱ)—主要测试结果介绍
S a ig tbe ts td fbig s lt n s se (1 h kn a l etsu y o rd ei ai ytm I) o o
— —
A nr d ci n t i a u e e u t n ito u t o man me s r d rs ls o
收 稿 日期 :20 一 I一2 修 回 日期 : 01 I一3 0 1 O 0: 20 一 I 0
基 金 项 目 :铁道 部 科 技 攻 关项 目
作者简介 :张俊平 { 6 一】 1 8 .男,工学 博士.副敷搜.主要从 事桥粱减震控制及桥粱结构行为的研究 9
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f re rh u k i o a t q a e smulto h k n a l et a e i to u e , a d h rl t n hp e we n s l t n a i n s a i g t b e ts r n r d c d n t e ea i s i b t e i a i o o o e fc,fe u n y o a t q a e i p ta d s l t n s se i p ei n r n l zd fe t rq e c fe rh u k n u n i a i y tm s r l o o mi a y a a y e 12 0 地 Nhomakorabea震
工
程
与
工
程
振
动
篮 卷
8 } 与传统 支座模 型桥 梁 的前 3 . 2 阶频 率均 比较 接 近【 , S n Facc 】 而 a rnio试验 波 频 率 为 2. ,对于模 H s 0 Hz 4 型桥梁属于高频激励; 就桥墩位 移内力而言.1 t : 墩位移 内力 在 E et t ; l n o波作 用下最 大,3 墩次 之, C r #
城市桥梁模型地震反应的振动台实验研究
1 实验 目的
地 震动 是 桥梁 设计 需 要考 虑 的外 部作 用 之 减小结 构的地震作用 、 高桥梁 的抗震 能力 , 提
作为上部结构质量 。模 型底 座为一 块 1 m厚 的 6c 混凝土板 , 用螺栓 固定在振动台面上 。 模型的参数 见 表 2 。
表 2 模型 参数
作者简介: 张宏远 (95 )男 , 京人 , 16 一 , 北 高级工 程师 , 从事 桥
梁结构 设计 和研究 工作 。
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9 2科Βιβλιοθήκη 研究 城 市道 桥 与 防 洪
20 年 3 07 月第 3 期
是 以低频周期为主 的波形。 在实验输 人时 , 3 对 条 地震波进行 了时间压缩和幅值调整 。实验过程 中 共 使用 了 5 个加 速度传感 器和 4 位移传 感器 , 个 分别布置在台面 、 墩底 、 墩顶和梁上 , 测量相应位置 的加速度和位移 。实验模型和传感器布置见 图 1 。
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20 年 3 07 月第 3 期
城 市 道桥 与 防 洪
科技研究
9 1
城 市桥 梁模 型 地震 反 应 的振 动 台实验 研 究
张 宏远
( 京市 市政 工程设 计研 究总 院 , 京 市 10 4 北 北 0 0 5)
摘
要: 该文 以北 京市某 立交 桥 中墩 为原 型 , 进行 了桥 梁模 型地震 反应 的振 动 台实验研究 , 考察 了分层 橡胶支 座对 模型地
表 4 模 型的 自振频 率
几何
1S ,
应力
1】 ,
质量
12 ,5
弹性模量
1 门
位移 加速度 时间
15 , 11 , 122 ,
空间多点地震作用下桥梁结构碰撞响应振动台试验研究
空间多点地震作用下桥梁结构碰撞响应振动台试验研究何立翔;任伟新;王宁波;汪穹立【期刊名称】《地震工程与工程振动》【年(卷),期】2016(36)1【摘要】地震造成的桥梁上部结构碰撞及落梁破坏在历次大地震中基本都能观察到,以往的研究大多数局限于地震作用下桥梁碰撞响应的数值模拟研究,相关的试验研究还不多。
此外,这些研究中也少有考虑空间多维多点地震动作用引起的桥梁上部结构更大的异向振动。
本文采用振动台台阵系统,对空间多维多点地震作用下相邻桥梁结构碰撞响应进行试验研究。
试验设计制作了几何缩尺比为1∶6的桥梁模型,研究比较了空间多点激励以及摇摆基础与固定基础两种基础形式对试验模型地震碰撞响应的影响。
介绍了试验模型的设计制作、传感器布置,给出了试验结果及模型桥梁碰撞破坏情况。
试验结果表明,地震动的空间变异性不能忽视,较大的碰撞力会引起桥梁伸缩缝处混凝土严重的局部破坏,相比于固定基础,摇摆基础能有效降低墩的破坏程度,但提高了上部结构的碰撞及落梁风险。
【总页数】11页(P24-34)【关键词】振动台试验;碰撞;落梁;多点激励;地震响应【作者】何立翔;任伟新;王宁波;汪穹立【作者单位】中南大学土木工程学院;合肥工业大学土木与水利工程学院【正文语种】中文【中图分类】U442.55;P315.9【相关文献】1.多点激励下大跨度连续刚构桥地震响应振动台阵试验研究 [J], 闫晓宇;李忠献;韩强;杜修力2.多维地震激励下结构碰撞振动台试验及碰撞影响参数研究 [J], 闫磊;李青宁;岳克峰;赵花静;申纪伟;王天利3.多点激励下多跨斜拉桥缩尺模型的地震响应研究.部分1:振动台试验 [J], Zhou-hong ZONG; Rui ZHOU; Xue-yang HUANG; Zhang-hua XIA4.多点激励下巨型框架悬挂减振结构地震响应振动台阵试验研究 [J], 金鑫;荀勇;胡夏闽;蔡文华5.碰撞对高铁简支桥梁横向地震响应影响的振动台试验研究 [J], 孟栋梁;杨孟刚;费凡因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
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桥 梁 结 构 缩 尺 模 型 模 拟 地 震 振 动 台试 验 研 究 进 展
T e c h n o l o g y,B e i j i n g 1 0 0 0 2 4,C h i n a)
Abs t r a c t: Wi t h u ni qu e c h a r a c t e r i s t i c s s u c h a s v a r i o u s t y p e s,mu hi p l e s p a ns a n d s u p po r t s a s we l l a s l o n g e x t e n s i o n s,b r i dg e e ng i n e e r i ng s ho ws pr o mi n e n t i mp o  ̄a n c e i n t h e s t r uc t ur a l dy n a mi c a na l y s i s u n de r s e i s mi c e x c i t a t i o ns . Ho we v e r , d ue t o t h e me n t i o n e d c h a r a c t e r i s t i c s,e x i s t i ng s t ud i e s o n t h e s e i s mi c d y n ami c r e s po n s e o f b r i dg e e ng i ne e r i ng a r e ma i n l y f o c u s i n g o n t h e o r e t i c a l a n d n ume ic r a l a n a l ys i s . Th e s h a ki n g t a b l e mo d e l s f o r b r i dg e e n g i ne e r i n g a r e mo s t l y i n t e g r a l o ne s wi t h s ma l l s c a l e s o r l o c a l c o mp o ne n t s o f s t r uc t u r e s a s t r a d i t i o n a l l y o nl y o n e s ha k i ng t a b l e i s a v a i l a b l e du r i ng t h e e x p e r i me n t s .Th e r e f o r e o n l y un i or f m e a  ̄h q ua k e e xc i t a t i o n s a r e i n pu t t e d whi l e
量 的 试 验 研 究 也 由 于 设 备 的 限 制 以单 个 振 动 台 的 一 致 地 震 动 输 入 试 验 居 多 , 且 试 验 模 型 多 为 整 体 结 构 小 比例 缩 尺 模 型 和 局
部结 构或构件缩尺模 型 , 主要 研 究 桥 墩 抗 震 性 能 、 土 一基 础 一结 构 动 力 相 互 作 用 、 水 一桥 墩 动 力 相 互 作 用 以 及 特 殊 桥 梁 的 抗
震 性 能 等 。 随 着 国 内外 模 拟 地 震 振 动 台 台 阵 技 术 的 进 步 , 已 开 展 了 一 些 桥 梁 整 体 结 构 大 比例 缩 尺 模 型 一 致 和 非 一 致 地 震 动
输 入 下 动 力 响 应 规 律 的振 动 台 台阵 试 验 研 究 。 本 文 对 国 内外 关 于桥 梁结 构 缩 尺 模 型 的 振 动 台试 验 研 究 进 展 进 行 了 总结 与 归 纳, 可 为 今 后 开 展 桥 梁 结 构 抗 震 性 能 的 振 动 台试 验 研 究 提 供 参 考 。
L i Y o n g 一,Y a n We i — mi n g ,L i u J i n g . b o 。 Wa n g in f - ie f ,Z h o u Da — x i n g ( 1 .D e p n r m e n t o f C i i l E n g i n e e r i n g ,T s i n g h Ⅱ 口
[ 关键词 ] 相 互 作 用 ; 水 一桥 墩 相 互 作 用 ; 非 一 致 地 震 激 励
[ 中图分类 号] U 4 4 6 . 1 [ 文献标识码 ] A
St u dy a nd De v e l o pm e nt o n S ha k e Ta b l e Te s t s o f S c a l e d Mo de l s o f Br i dg e Eng i ne e r i n g
第 3 5卷 第 5期
2 0 1 3年 1 O月
" 1 -程 抗 震 与 加 固 改 造
V0 1 . 3 5. No . 5 Oc t .201 3
Ea r t h q u a k e Re s i s t a n t En g i n e e r i ng a n d Re t r o f i t t i n g
,
U n i v e r s i t y , B e n g 1 0 0 0 8 4,C h i n a ;2 .B e n g L a b o r a t o r y f o E a r t h q u a k e E n g i n e e r i n g a n d S t r u c t u r a l R e t r o it f ,B e i j i n g U n i v e r s i t y o f
李 勇 ,闰 维 明 ,刘 晶 波 ,王 巾杰。 ,周 大 兴
( 1 .清 华 大 学 土 木 工 程 系 , 北京 1 0 0 0 8 4; 2 .北 京 工 业 大 学 工程 抗 震 与 结 构 诊 治 北 京 市 重 点 实 验 室 , 北京 1 0 0 1 2 4 )
[ 提
要] 桥 梁 结 构 型式 多 样 、 跨数及 支承多 、 延伸 长 , 故对其 在地震动作用下动力响应的研究多 为理论分析 与数值模 拟 , 少