武汉保利文化广场振动台模型试验
钢框架整振动台实验实验心得
钢框架整振动台实验实验心得
前不久,我们做了钢框架整振动台实验,实验过后有一些心得,做了以下记录。
当钢框架整振动台台面输入加速度峰值在0.19时,模型房屋X方向的外挂墙板拼缝、连接节点、窗洞U的加固扁钢和角钢及其锚接铁钉均完好,没有观察到裂缝、节点松动等破坏情况。
当钢框架整振动台台面输入加速度峰值在0.4g 时,墙板墙面在窗洞边缘的墙板拼缝处都出现了垂直裂缝,表面批土开始剥落,窗洞加固扁钢开始发生变形,但用角钢加固的窗洞没有观察到角钢有明显变形。
总之,从钢框架整振动台实验的整个过程来看,在初始阶段,墙板墙和砌体墙的存在都对主结构的刚度有一定的影响,其中砌体墙的影响更大,这和砌体墙是嵌砌在钢框架柱内而墙板是二点外挂在框架上的结构形式有关。
而且随着台面输入振动波加速度峰值的提高,墙板墙和砌体墙的裂缝逐渐扩展,墙板墙和砌体墙对结构的刚度的影响随裂缝的开展表现截然不同,墙板墙在开裂前后刚度的退化幅度相差很大,而砌体墙在开裂前后刚度的退化幅度一直都比较恒定。
我觉得这次钢框架整振动台实验非常有意义。
高层建筑抗震性能模拟地震振动台试验
一、竞赛目的通过比赛,加强华东地区工科院校土建类专业之间的相互交流,促进学生创新能力和专业技术水平的提高,营造培养卓越工程人才的良好氛围。
本次比赛突出设计理念、结构概念、结构体系创新,采用先进设备实施加载试验,希望能从理论创新引领实际工程发展的角度,加强理论与实际的有机结合,注重对设计构思与实施结果一致性的考察。
二、竞赛题目高层建筑抗震性能模拟地震振动台试验三、竞赛内容1、结构方案概念设计及方案优选;2、结构分析与制作详图设计;3、结构模型制作;4、结构模型模拟地震振动台试验。
四、竞赛细则(一)材料及制作工具1、材料主体材料:有机玻璃板,额定厚度:1mm、2mm,弹性模量2.6⨯103MPa,强度40MPa,比重1.2。
辅助材料:镀锌铁丝,规格22号,直径0.71mm,材质:Q235。
胶接材料:氯仿、502胶(辅助安装质量块用,安装质量块时在实验室现场领取)。
标识材料:红、黄、蓝、黑彩色不干胶纸各一张,规格100⨯40。
【注1】材料由组委会提供,不允许使用任何其他材料。
【注2】材料参数仅供参考,有机玻璃板厚度、镀锌铁丝的直径可能有较大的误差,以实测结果为准。
2、制作工具钩刀、美工刀、电吹风、0#水砂纸、锉刀、直尺、图板、小毛笔、滴管注射器。
(二)模型设计要求1、底座虚线内为模型可使用范围,Φ1=8为柱脚安装孔,Φ2=5为底板安装孔底座平面示意图模型需可靠连接于底座上,然后固定于地震模拟振动台台面上。
底座为有机玻璃板,尺寸250×250×6mm,外围25mm范围不得有任何构件。
底座内部200 200范围8个直径8mm的圆孔,可用于固定构件(上部模型如不能利用这8个孔,可采用其它任一有效方式将上部模型固定于底板上);外围12个直径5mm的孔用于将底座固定于地震模拟振动台台面上。
底座平面示意见上图,底座上不得另行钻孔。
2、楼层数模型必须至少有4个平面楼层,包含底层但不包括顶面,底座视为模型一层。
振动台模型试验若干问题
上海同济大学
一、振动台模型试验的意义
✓振动台结构模型试验是地震工程的主要研 究手段之一。
✓振动台模型试验具有以下的作用: (1)研究结构的地震破坏机理和破坏模式, 评价结构的抗震能力; (2)研究结构中地震作用的分布,为检验 结构的抗震分析方法提供依据;
(3)寻找结构中可能存在的薄弱环节,为采 取有效的抗震措施提供依据;
✓ 20世纪90年代以来振动台试验设备的建设和 在振动台上进行模型或原型结构或部件试 验研究进入了一个新的发展时期。
✓据不完全统计,全世界共有模拟地震振 动台系统约近百套。
✓目 前 世 界 上 最 大 的 振 动 台 为 日 本 NIED 的15m×20m六自由度振动台,承载能力 为1200t,将于2005年建成。
似关系,它们的相似常数应相同。
模型材料研究
✓ 对于高层钢筋混凝土结构,动力模型材料 一般可由微粒混凝土、镀锌铁丝和铁丝网 制作而成,模型的物理特性主要由微粒混 凝土来决定。
模型动力相似理论
✓动力相似理论包括动力模型设计理论、 动力模型试验技术,以及用模型推算原型 结构性能等一系列理论与实践问题。
✓研究表明,对于弹塑性和极限强度模型 试验,若满足所有相似条件,则结构系统 的动力反应,可以相当精确地用缩尺模型 来模拟。
✓理论上完全相似的模型是难以实现的: (1)受振动台性能的限制 (2)受材料性能的限制 (3)不能实现对重力加速度的相似变换
上海长寿商业广场 (大底盘双塔楼, 高位转换)
凯旋门大厦
星海大厦
北京LG大厦
上海交银金融大厦
上海九百城市广场
浦东香格里拉酒店扩建工程 浦东世茂滨江花园
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
某复杂高层振动台模型试验测试仪器及试验结果分析
某复杂高层振动台模型试验测试仪器及试验结果分析
陈跃;卢文胜
【期刊名称】《结构工程师》
【年(卷),期】2011(000)B01
【摘要】某复杂超高层塔楼,结构高度250m,层数53层。
采用型钢混凝土框架一钢筋混凝土筒体结构,设有加强层及竖向主要受力构件高位转换层。
按业主委托对其进行了整体结构模型模拟地震振动台试验。
本文主要对振动台模型试验过程中所使用的测试仪器及试验结果进行分析,并给出一定结论。
旨在为今后类似的结构试验提供参考。
【总页数】6页(P99-104)
【作者】陈跃;卢文胜
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】TU435
【相关文献】
1.某复杂高层振动台模型试验测试仪器及试验结果分析
2.光纤Bragg光栅应变测试技术在大型振动台模型试验中应用
3.全自动酶免分析仪器校验前后测试结果分析
4.基于虚拟仪器技术的振动台模型试验98通道动态信号采集系统研制
5.“云”智慧仪器与“云”智慧测试时代——数采DAQ、虚拟仪器VI和“试验室网络云时代”
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
振动台模型试验的完整数据
国家自然科学基金重点项目资助(No. 50338040, 50025821)同济大学土木工程防灾国家重点实验室振动台试验室研究报告(A20030609-405)12层钢筋混凝土标准框架振动台模型试验的完整数据Benchmark Test of a 12-story Reinforced Concrete Frame Model on Shaking Table 报告编制:吕西林李培振陈跃庆同济大学土木工程防灾国家重点实验室振动台试验室2004年1月目录1 试验概况 (1)2 试验设计 (1)2.1试验装置 (1)2.2模型的相似设计 (1)2.3模型的设计与制作 (1)2.4材料性能指标 (4)2.5测点布置 (4)2.6加速度输入波 (5)2.7试验加载制度 (9)3 试验现象 (9)4 试验数据文件 (12)4.1 AutoCAD文件 (12)4.2输入地震波数据文件 (12)4.3测点记录数据文件 (12)4.4传递函数数据文件 (12)12层钢筋混凝土框架结构振动台模型试验1 试验概况试验编号:S10H模型比:1/10模型描述:单跨12层钢筋混凝土框架结构激励波形:El Centro波、Kobe波、上海人工波、上海基岩波工况数:62试验日期:2003.6.16试验地点:同济大学土木工程防灾国家重点实验室振动台试验室2 试验设计2.1 试验装置地震模拟振动台主要性能参数:台面尺寸 4.0m×4.0m最大承载模型重25t振动方向X、Y、Z三向六自由度台面最大加速度X向1.2g;Y向0.8g;Z向0.7g频率范围0.1Hz~50Hz2.2 模型的相似设计表1中列出了模型各物理量的相似关系式和相似系数。
2.3 模型的设计与制作模型比为1/10,梁、柱、板的尺寸由实际高层框架结构的尺寸按相似关系折算。
原型和模型概况见表2,模型尺寸和配筋图见图1。
模型材料采用微粒混凝土和镀锌铁丝。
微粒混凝土是一种模型混凝土,它以较大粒径的砂砾为粗骨料,以较小粒径的砂砾为细骨料。
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。
超高层建筑振动台试验模型波动效应分析——以北京国贸三期3A主楼为例
第43卷第1期2021年2月Earthquake Resistant Engineering and Retrofitting工程抗震与加固改途Vol. 43,No. 1 Feb. 2021[文章编号]1002-8412 (2021) 01-0027-04D 01:10. 16226/j.issn. 1002-8412. 2021. 01. 004超高层建筑振动台试验模型波动效应分析—以北京国贸三期3A 主楼为例周晓夫,康艳博,张荣强,王巍,袁鹏,陈小正,王慧智(中国建筑科学研究院有限公司,北京100013)[提要]为了研究和探索超高层建筑结构在地震地面运动激励下的波动响应机理和波动现象规律,本文以北京国贸三期3A 主楼超高层建筑振动台模型为研究对象,对试验测试数据进行统计与分析,揭示其波动规律。
[关键词]超高层建筑;振动台;波动响应[中图分类号]TU317+.1[文献标识码]AAnalysis of wave effect of seismic shaking table test model for super high-rise buildingsexamples of 3A main building of Beijing International Trade Center Phase I I IZhou Xiao-fu, Kang Yan-bo,Zhang Rong-qiang,Wang Wei, Yuan Peng, Chen Xiao-zheng, Wang Hui-zhi(C hina Academy of Building R esearch,Beijing 100013,China)Abstract :To study and explore the wave response mechanism and the law of wave phenomenon of super high-rise building structureunder the excitation of earthquake ground m otion, the shaking table model of super high-rise buildings such as the 3A main building of Beijing International Trade Center Phase III is taken as the research object, the statistics and analysis of experimental test data are carried out, its fluctuation law is derived.Keywords :super high-rise building ; shaking tab le ; wave response E-mail :zhoucabr@ 随着生产力水平的提高,近些年来我国出现 了许多的超高层建筑,这些超高层建筑为城市工 作生活提供便利的同时,也不得不考虑其在地震 灾害下的结构响应,地震对建筑的作用主要是地 震波在建筑中传递的作用,地震作用会带来无法 估计的损失,所以对超高层建筑地震波动效应的 研究非常必要。
地铁上盖超高层结构竖向振动台模型试验——考虑桩长的振动控制模型研究
地铁上盖超高层结构竖向振动台模型试验——考虑桩长的振动控制模型研究凌海媚;汪大洋;周云;梁秋河;李钧睿;丁超;柯小波【期刊名称】《建筑结构》【年(卷),期】2022(52)5【摘要】以某地铁上盖120m高超高层结构为研究对象,针对不考虑桩基础、考虑15m桩周降阻桩基础以及30m无侧摩阻力桩基础的情况,按1∶30缩尺比分别设计无桩基础、0.5m以及1m桩基础的三种振动控制结构模型(分别为TD、TE、TF 模型),并对其进行了7条地铁振动波21种工况下的振动台试验,探讨桩长效应对上盖结构振动控制层的振动控制效果及对上部楼层的竖向动力响应的影响。
结果表明,考虑桩基础后,结构周期延长,竖向频率降低。
不同桩长模型振动控制层以及上部楼层的主频分布一致,且上盖结构动力响应均沿高度先减小后增大。
TE模型振动控制层的振动控制效果最佳,且TE模型与TD模型上部楼层的竖向动力响应接近,而TF 模型上部楼层的竖向动力响应则呈现放大趋势。
建议采用类似振动控制设计时,应合理设计桩基降阻的高度范围,使之具有较好的振动控制效果,且对上部楼层响应不产生负面影响,同时又可降低桩基设计对隧道及地铁运行的影响。
【总页数】7页(P36-42)【作者】凌海媚;汪大洋;周云;梁秋河;李钧睿;丁超;柯小波【作者单位】广州大学土木工程学院【正文语种】中文【中图分类】TU375;TU317.1【相关文献】1.地铁上盖超高层结构竖向振动台模型试验——试验结果与数值计算对比验证研究2.地铁上盖超高层结构竖向振动台模型试验——振动传播规律研究3.地铁上盖超高层结构竖向振动台模型试验——不同振动控制方案影响研究4.地铁上盖超高层结构竖向振动台模型试验——工程背景与模型验证研究5.地铁上盖超高层结构竖向振动台模型试验——考虑桩长的非振动控制模型研究因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
提高大体量连体桁架的拼装一次合格率
提高大体量连体桁架的拼装一次合格率XX钢构有限公司武汉保利文化广场项目QC小组1、课题概况武汉保利文化广场工程地处武汉市武昌区中南路中心商务区,东侧为中南路,北侧为民主路,与洪山体育馆隔街相望。
工程地下4层,地上主楼46层,高度214.300米,副楼20层,高度109.600米,裙楼10层,高度55.850米。
主楼与副楼之间由连体桁架和城市大客厅两道空中通廊连成整体,整体造型酷似一把“椅子”,其中钢结构总用钢量约1.5万吨。
其中连体桁架结构共分五层,长42.5米,宽25.5米,高16.4米,中间安装预起拱l/1000,总共约1100吨。
连体桁架的安装拟采用地面拼装、整体提升的施工工艺。
拼装位置选择在主楼和副楼之间的地下室顶板上。
连体桁架整体效果图2、选题理由(1)施工难度大:42.5米跨的桁架结构重量达到1100吨,在地面拼装完毕后再整体提升到100米标高处,最后在空中与20根牛腿同时对接,桁架拼装精度要求非常高。
(2)公司类似提升工程广州天健花园、西南设计院、上海招行大厦,地面拼装一次合格率仅在80—88%之间,后期处理过程繁琐,人、机、料等投入增大,且影响工期。
(3)地理位置特殊:本工程地处武昌中心地带,紧邻湖北省政府,定于国庆期间提升,必须确保万无一失。
3、 QC小组概况成立时间:2009年10月1日活动时间:2009年10月-2010年12月小组类型:攻关型注册编号:ZJGG-QC-2010-003QC小组概况表姓名性别职称职务组内分工承担工作男工程师项目经理组长全面指挥男高级工程师项目总工副组长策划组织男工程师生产经理副组长生产管理男工程师综合工长组员现场管理男工程师安全员组员安全管理男助理工程师技术员组员方案实施男助理工程师质量员组员质量检查男助理工程师测量员组员现场管理男无焊工组员焊接施工男无测量员组员测量控制4、现状调查由于本工程连廊的特殊性,工程开工依始便成立了本QC小组,小组成员在活动期间分别对公司有类似提升的广州天健花园、西南设计院和招商银行上海大厦三个项目的提升进行了观摩及探讨,通过对关键部位点的抽查,确定了影响拼装质量的主要因素。
单舱地下综合管廊抗震性能振动台模型试验及数值模拟研究
单舱地下综合管廊抗震性能振动台模型试验及数值模拟研究一、研究背景随着我国城市化进程不断加快,城市地下管道网络变得越来越复杂,地下防护建筑也越来越多,单舱地下综合管廊被广泛应用。
在地震灾害中,地下综合管廊的受灾状况及抗震性能直接关系到城市的生命安全和经济发展。
因此,建立适用于地下综合管廊的抗震设计理论与方法具有重要的工程意义和学术价值。
二、试验目的本研究旨在探究单舱地下综合管廊在地震荷载下的抗震性能,对建筑的安全性和可靠性进行评估。
因此,试验的目的是研究单舱地下综合管廊在不同地震荷载条件下的破坏性状和动力响应,为其抗震设计提供科学依据。
三、试验方案1. 试验模型设计本试验采用1/20比例的地下综合管廊模型,其尺寸为1.2米×1.2米×0.6米,主要模拟了单舱地下综合管廊的结构形式和支撑系统,包括墙体、顶板、地板、立柱和支撑体等。
2. 试验装置本试验采用多自由度振动台试验装置,通过振动台模拟地震荷载作用于试验模型上,并观测模型的动力响应。
同时,还需要对试验模型进行加固和检测,确保试验结果的准确性。
试验时需要采集模型的振动信号和位移信号,以便后续的数据分析。
3. 试验方案本次试验采用了不同级别的地震动荷载进行了振动台试验。
主要分为低、中、高三个档次,对试验模型进行动力响应分析和破坏特征的观测。
四、试验结果及分析1. 动力响应分析试验结果表明,试验模型最大加速度、最大速度和最大位移分别随着地震动荷载的增大而增大,在强震作用下有明显的位移和加速度放大效应。
2. 破坏特征观测试验过程中,试验模型破坏的主要特征是顶板翘起、地基下沉、墙体开裂等,这些破坏形态与实际地下综合管廊在地震中的受灾情况较为一致。
同时,由于试验模型的震动台模拟,也能更直观地反映出地下综合管廊在强震作用下的破坏特征。
3. 数值模拟分析为了更好地分析试验结果,试验数据进行了数值模拟分析。
通过ABAQUS有限元软件对试验模型进行了建模和计算,得到了试验模型的动力响应和破坏特征。
振动台试验方案设计实例
振动台试验⽅案设计实例⼀、振动台试验⽅案1试验⽅案1.1⼯程概况本⼯程塔楼结构体系为“三维巨型空间框架-钢筋混凝⼟核⼼筒”结构体系,主要由4个核⼼筒、钢⾻混凝⼟(SRC)外框架、3个避难层联系桁架三部分构成,图1-2、图1-3分别是B塔结构体系构成⽰意图和建筑效果图。
特别指出的是本⼯程在14、24楼层的联系桁架的腹杆以及32、48楼层的斜撑为防屈曲⽀撑(UBB)构件。
设计指标为⼩震不屈服,⼤震屈服耗能。
具体位置⽰意见图1-4。
本⼯程的⾃振周期约为 6.44秒,超过了《建筑抗震设计规范》(GB-50011-2001)设计反应谱长为6秒的规定。
本⼯程存在5个⼀般不规则和2个特别不规则类型,5个⼀般不规则类型分别是扭转不规则、凹凸不规则、刚度突变、构件间断和承载⼒突变。
2个特别不规则是⾼位转换和复杂连接。
1.2 模拟⽅案1、模拟⽅案选择动⼒试验⽤的结构模型必须根据相似律进⾏设计,模型动⼒相似律的建⽴以结构运动⽅程为基础,选择若⼲主要控制参数作为模拟控制的对象,依据Buckingham的π定理,经⽆量纲分析导出控制参数的⽆量纲积,据此确定各控制参数的相似⽐率。
结构动⼒试验的相似模型⼤致分为四种:(1)弹塑性模型理论上可以重现结构反应的时间过程,使模型和原型的应⼒分布⼀致,并可模拟结构的破坏。
由于要严格考虑重⼒加速度对应⼒反应的影响,必须满⾜S a=S g=1(S a=模型加速度/原型加速度,S g为重⼒加速度相似系数,各相似系数之间的关系见表1),即模型加速度反应与原型加速度反应⼀致,这⼀要求⼤⼤限制模型材料的选择。
因为在缩尺模型中,⼏何⽐(S l)很⼩,在Sa=Sg=1的条件下,要满⾜Sa=S E/S l Sρ=1,即S l=S E/Sρ,必须使模型材料的弹模很⼩或材料密度很⼤,弹模⼩导致模型浇筑困难,容易损坏;密度⼤则要求在模型材料中加⼊⼤量铅粉之类容重⼤的掺合物。
这对⼤型建筑动⼒试验模型是难以办到的。
钢管混凝土框架结构模拟地震振动台试验
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
6
El—Centro波
O.50
7
武汉人工波
0.50
8
天津波(N-S)
O.50
振动台试验分析方法研究
振动台试验分析方法研究引言振动台试验是一种常见的结构动力学分析手段,其通过对模型进行振动激励,模拟真实环境中的振动载荷,从而对结构的动力响应进行测试和分析。
在工程设计和结构安全评估中,振动台试验被广泛应用,具有重要的意义。
本文将就振动台试验分析方法进行研究和探讨,旨在提出一套科学有效的分析方法。
一、振动台试验基本原理振动台试验是通过振动台将模型进行激励,并记录其在不同频率下的振动响应,从而获得结构的振动特性。
振动台试验的基本原理可以归纳为以下几个方面:1. 振动台激励振动台可以通过不同方式进行激励,如机械激励、液压激励和电磁激励等。
激励源的选择与试验的目的和要求密切相关,需要根据实际情况进行合理选择。
2. 模型制备振动台试验通常需要制备适当的试验模型,以便进行振动响应测试。
模型的制备应符合试验要求,包括材料选择、几何尺寸和结构刚度等。
3. 数据采集与处理在进行振动台试验时,需要采集模型在不同频率下的振动信号,并对数据进行处理和分析。
正确认识并解释试验数据是振动台试验分析的关键环节。
二、振动台试验分析方法振动台试验分析方法主要包括以下几个方面:模型选择与优化、测试与数据采集、信号处理与分析以及模拟与预测等。
1. 模型选择与优化在进行振动台试验前,需要选择适当的模型,并对其进行优化。
模型的选择应考虑试验目的和要求,同时考虑到工程实际的复杂性和限制条件。
通过模型优化可以提高试验的效果和精度。
2. 测试与数据采集在振动台试验中,测试与数据采集是关键环节。
需要选择合适的传感器和测试设备,对模型进行振动数据采集。
同时需要注意传感器的布置和数据采集的频率,以获得准确、可靠的试验数据。
3. 信号处理与分析试验数据采集后,需要进行信号处理与分析。
通过对试验数据进行滤波、降噪和谱分析等处理,可以得到结构的振动特性。
同时,还可以利用振动信号分析方法进行模态参数的提取和振动模态分析。
4. 模拟与预测振动台试验的最终目的是通过试验数据对实际工程进行模拟和预测。
建筑结构振动台模型试验方法与技术
建筑结构振动台模型试验方法与技术下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
文档下载后可定制修改,请根据实际需要进行调整和使用,谢谢!本店铺为大家提供各种类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!建筑结构振动台模型试验方法与技术1. 引言建筑结构的振动台模型试验是评估结构在地震等外部载荷作用下的响应和性能的重要手段。
振动台试验终极版
一、前言模拟地震振动台可以很好地再现地震过程和进行人工地震波的试验,它是在试验室中研究结构地震反应和破坏机理的最直接方法,这种设备还可用于研究结构动力特性、设备抗震性能以及检验结构抗震措施等内容。
另外它在原子能反应堆、海洋结构工程、水工结构、桥梁工程等方面也都发挥了重要的作用,而且其应用的领域仍在不断地扩大。
模拟地震振动台试验方法是目前抗震研究中的重要手段之一。
20世纪70年代以来,为进行结构的地震模拟试验,国内外先后建立起了一些大型的模拟地震振动台。
模拟地震振动台与先进的测试仪器及数据采集分析系统配合,使结构动力试验的水平得到了很大的发展与提高,并极大地促进了结构抗震研究的发展。
二、常用振动台及特点振动台可产生交变的位移,其频率与振幅均可在一定范围内调节。
振动台是传递运动的激振设备。
振动台一般包括振动台台体、监控系统和辅助设备等。
常见的振动台分为三类,每类特点如下:1、机械式振动台。
所使用的频率范围为1~100Hz,最大振幅±20mm,最大推力100kN,价格比较便宜,振动波形为正弦,操作程序简单。
2、电磁式振动台。
使用的频率范围较宽,从直流到近10000Hz,最大振幅±50mm,最大推力200kN,几乎能对全部功能进行高精度控制,振动波形为正弦、三角、矩形、随机,只有极低的失真和噪声,尺寸相对较大。
3、电液式振动台。
使用的频率范围为直流到近2000Hz,最大振幅±500mm,最大推力6000kN,振动波形为正弦、三角、矩形、随机,可做大冲程试验,与输出力(功率)相比,尺寸相对较小。
4、电动式振动台。
是目前使用最广泛的一种振动设备。
它的频率范围宽,小型振动台频率范围为0~10kHz,大型振动台频率范围为0~2kHz,动态范围宽,易于实现自动或手动控制;加速度波形良好,适合产生随机波;可得到很大的加速度。
原理:是根据电磁感应原理设置的,当通电导体处的恒定磁场中将受到力的作用,半导体中通以交变电流时将产生振动。
结构设计知识:震动台试验在结构设计中的应用
结构设计知识:震动台试验在结构设计中的应用震动台试验在结构设计中的应用结构设计是建筑工程、机械工程等领域的重要分支,它的主要任务是设计出适合特定工程项目的结构方案。
在结构设计中,震动台试验是一个重要的测试方法,可以帮助设计人员深入了解结构在地震等恶劣环境下的受力情况,以此优化设计方案,提高结构抗震能力。
本文将介绍震动台试验的基本原理、实验流程以及在结构设计中的应用。
一、震动台试验的基本原理震动台是专门进行模拟地震环境的测试设备,它利用电机或液压系统产生不同频率的振动,模拟出地震时的地震波,对结构在不同地震波下的抗震能力进行测试。
震动台试验主要包括以下几个步骤:1.自由振动试验:震动台对受测结构进行一次小范围振动,记录结构的振动频率,同时测定结构的固有周期和阻尼比;2.强制振动试验:震动台对受测结构进行强制振动,根据结构的反应特性绘制出力-变形曲线,评估结构在地震等恶劣环境下的稳定性和抗震能力。
震动台试验的数据分析可以确定结构的刚度、振动特性、耐震能力等关键参数,对结构设计进行调整和优化,提高结构的抗震能力、稳定性和安全性。
二、震动台试验的实验流程震动台试验是一项高度技术性的测试工作,需要进行一系列严密的实验流程。
以下是震动台试验的基本流程:1.选择适当的震动台:根据受测结构的大小和所要求的波形、频率等要素,选择和配置适当的震动台设备。
2.搭建试验模型:根据结构设计方案和实际施工要求,搭建受测结构的模型,保证模型真实反映了受测结构的特点和性能。
3.测定结构参数:对受测结构进行结构参数测量,包括结构的质量、刚度、阻尼比等参数。
测定结果将被用于确定试验方案和分析测试结果。
4.确定试验方案:根据受测结构的参数、质量、形状、预期波形等因素,制定和确定试验方案。
试验方案需要具备可重复性、可比性、准确性。
5.进行预试验:在正式试验之前,进行试验前的准备工作,包括检查仪器设备的性能、调整试验参数、预试验等。
预试验的目的是确保试验前工作的规范和试验参数的准确性。
振动台模型试验
01建筑结构的整体模型模拟地震振动台试验研究,从模型的设计制作、确定试验方案、进行试验前的准备工作、到最后实施试验和对试验报告数据进行处理,整个过程历时较长、环节较多。
显然,预先了解和把握振动台试验的总体过程,做到有目的、有计划、有方法,才能较顺利地完成该项工作。
介绍将会按照以下顺序依此进行:1 模型制作2 试验方案3 试验前的准备4 实施试验5 试验报告6 试验备份021 模型制作振动台试验模型的制作,在获得足够的原型结构资料后,至少需要把握这样几个关键环节:(1)依据试验目的,选用试验材料;(2)熟读图纸,确定相似关系;(3)进行模型刚性底座的设计;(4)根据模型选用材料性能,计算模型相应的构件配筋;(5)绘制模型施工图;(6)进行模型的施工。
对上述各条的设计原则以及注意事项等,分述如下。
1.1 选用模型材料模型试验首先应明确试验目的,然后根据原型结构特点选择模型的类型以及使用材料。
比如,试验是为了验证新型结构设计方法和参数的正确性时,研究范围只局限在结构的弹性阶段,则可采用弹性模型。
弹性模型的制作材料不必与原型结构材料完全相似,只需在满足结构刚度分布和质量分布相似的基础上,保证模型材料在试验过程中具有完全的弹性性质,有时用有机玻璃制作的高层或超高层模型就属于这一类。
另一方面,如果试验的目的是探讨原型结构在不同水准地震作用下结构的抗震性能时,通常要采用强度模型。
强度模型的准确与否取决于模型与原型材料在整个弹塑性性能方面的相似程度,微粒混凝土整体结构模型通常属于这一类。
以上分析也显现了模型相似设计的重要性。
在强度模型中,对钢筋混凝土部分的模拟多由微粒混凝土、镀锌铁丝和镀锌丝网制成,其物理特性主要由微粒混凝土来决定,有时也采用细石混凝土直接模拟原型混凝土材料,水泥砂浆模型主要是用来模拟钢筋混凝土板壳等薄壁结构,石膏砂浆制作的模型,它的主要优点是固化快,但力学性能受湿度影响较大;模拟钢结构的材料可采用铜材、白铁皮,有时也直接利用钢材。
振动台模拟试验方法标准
振动台模拟试验方法标准振动台模拟试验方法标准是指用振动台进行模拟试验时所遵循的一系列科学、合理、规范的操作步骤和指导原则。
该标准的制定旨在确保振动台模拟试验的可靠性、可重复性和准确性,为工程设计、产品改进和质量控制提供可靠的数据和评估依据。
一、振动台模拟试验方法概述振动台模拟试验是通过模拟真实环境中的振动条件,对产品或系统在振动环境中的性能、耐久性和可靠性进行评估。
它广泛应用于航空航天、汽车、电子电气、机械制造等行业。
二、振动台模拟试验方法标准的制定依据1. 法规和标准要求:根据国家相关法规和标准要求,制定振动台模拟试验方法标准。
2. 行业经验和专家意见:借鉴行业经验和专家意见,结合实际情况,综合考虑制定振动台模拟试验方法标准。
3. 技术发展趋势:了解最新的技术发展趋势,对振动台模拟试验方法进行更新和改进。
1. 试验目的和范围:明确试验的目的,确定试验的适用范围。
2. 试验设备和工具:介绍振动台的基本结构和主要参数,确保振动台的准确性和可靠性。
3. 试验样本和标准要求:确定试验样本的选择标准和试验要求,确保试验结果的可比性和准确性。
4. 试验操作步骤:详细描述试验操作的步骤和要点,包括试验前的准备工作、样本的安装和调整、振动参数的设置、试验过程的监测与控制等。
5. 数据分析和结果评估:阐述试验数据的处理和分析方法,进行结果的评估和判定,提供科学的依据和建议。
6. 试验注意事项和安全要求:指出试验过程中需注意的问题和安全要求,确保试验人员的安全和试验设备的正常运行。
四、振动台模拟试验方法标准的应用举例1. 振动台模拟试验在航空航天领域的应用:例如,对飞机发动机零部件进行振动台模拟试验,以评估其性能和耐久性。
2. 振动台模拟试验在汽车工业的应用:例如,对汽车底盘系统进行振动台模拟试验,以评估其在不同地面路况下的可靠性和稳定性。
3. 振动台模拟试验在电子电气行业的应用:例如,对手机、电脑等电子产品进行振动台模拟试验,以评估其抗震性和抗摔性能。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
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。
根据钢管混凝土构件整体刚度相似原则,尽量兼顾模型的强度相似,选择不同壁厚和直径的钢管和不同配合比的微粒混凝土。
施工完成后模型总高为6.464m,模型本身高6.314m,底板高0.15m,底板质量为2.9t,模型本身重2.4t。
根据质量相似关系,同时结合结构的活荷载情况,模型总质量为17.1t,其中配重质量为11.8t。
2.2 试验过程
本工程抗震设防类别为丙类,为满足本工程抗震设防特别需要,采用el centro 波、taft波和安评报告中给出的人工波。
测点的布置主要考虑测试模型的动力特性、结构的地震反应以及关键部位的受力情况和弹塑性变形情况,因此,需要在适当部位
布设加速度传感器、位移传感器及应变片。
共布置加速度传感器和位移传感器83个,应变测试共48个通道。
为测试阻尼器在试验中的工作性能,在连体部位的阻尼器上设置了激光位移计和应变片,用于测试阻尼器的位移和实际的出力。
试验加载工况按照6度多遇地震、6度设防烈度地震、6度罕遇地震的顺序分3个阶段分别进行模拟地震试验。
为了分析模型在不同试验阶段的动力特性和变化规律,在不同烈度地震作用输入前后,对模型进行白噪声扫频,测量结构的动力特性[3,4]。
3 模型试验结果
3.1 模型结构动力特性
不同强度地震作用后模型结构的各阶频率均有所变化。
随着地震作用强度的增加,模型结构的各阶频率呈下降趋势。
结构模态参数的变化情况如下:
(1)在多遇地震作用后,结构的各阶频率与震前相比变化很小,平均下降1.85%;
(2)在设防烈度地震作用后,各阶频率下降平均达到6.84%左右,模型在经历多遇地震和设防烈度地震作用后,结构没有发现明显开裂,可认为结构基本处在弹性工作阶段;
(3)在罕遇地震作用后,各阶频率下降平均达到18.70%左右,个别混凝土连梁产生裂缝,但整体结构仍保持抗震承载能力。
3.2 模型结构加速度反应分析
不同地震波以不同强度作用时,结构的加速度反应规律基本相
同。
在三个水准地震作用下,主体结构加速度反应沿高度分布比较均匀。
加速度最大值有时发生在结构顶层,有时发生在中间层,顶部鞭端效应不是十分显著,加速度放大系数大多数在2.5以内,平均值在2以内。
4 结论与建议
(1)试验中测得的震前模型结构频率与相似等效的原型计算频率进行比较,前五阶频率平均误差在30%以内,可认为模型结构基本上模拟了原型结构的动力特性。
(2)根据相似系数由模型结构反应反推原型结构的动力反应,原型结构满足我国抗震规范要求,能够满足“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防目标。
(3)建议采用阻尼耗能装置使该结构具有更好的抗震性能。
参考文献
[1] 武汉保利文化广场模拟地震振动台试验研究报告[r].广州:广州大学结构工程研究所,2009.
[2] jg101-96,建筑抗震试验方法规程[s].北京:中国建筑工业出版社,1997.
[3] gb50011-2001建筑抗震设计规范[s]. 北京:中国建筑工业出版社,2008.
[4] jgj3-2002,高层建筑混凝土结构技术规程[s]. 北京:中国建筑工业出版社,2002.
注:文章内所有公式及图表请以pdf形式查看。