拟静力试验
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第一节 结构抗震试验试件类型
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第一节 结构抗震试验试件类型
第2页/共63页
第一节 结构抗震试验试件类型
一、梁式试件 二、柱式试件 三、节点及框架组合件试件 四、框架试件 五、剪力墙及墙体试件
第3页/共63页
一、梁式试件
第4页/共63页
二、柱式试件
第5页/共63页
二、柱式试件
第6页/共63页
第13页/共63页
一、加载设备
机械式千斤顶或液压式千斤顶 电液伺服加载系统 主要包括电液伺服
作动器、模拟控制器、液压源、液压管 路和测量仪器等
第14页/共63页
电液伺服作动器
电液伺服阀接到 一个命令信号后立 即将电压信号转换 成活塞杆的运动， 从而对试件进行推 和拉的加载试验。
第15页/共63页
第20页/共63页
顶部无转动的抗剪试验装置
第21页/共63页
梁柱节点试验装置
第22页/共63页
测P－Δ效应的节点试验装置
第23页/共63页
分配梁悬吊支撑加载试验装置
第24页/共63页
力－位移的关系曲线
第25页/共63页
电液伺服拟静力试验加载系统
第26页/共63页
第三节 试验加载制度
一、加载制度的几种方案 二、关于加载制度的讨论
足什么要求？ 试验加载制度有哪几种方案，如何根据
研究目的不同选用加载ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ度？ 拟静力试验数据处理主要内容有哪些
（画图或用表达式说明）？
第63页/共63页
第27页/共63页
一、加载制度的几种方案
1、主轴向单向受力的加载制度 （1）变位移加载 （2）变力加载 （3）变力－变位移加载制度
2、双向受力加载制度 （1）同步加载 （2）非同步加载
第28页/共63页
变位移加载
变幅加载 等幅加载 混合加载
第29页/共63页
变幅加载
第30页/共63页
等幅加载
第31页/共63页
混合加载
第32页/共63页
混合加载
第33页/共63页
变力加载
第34页/共63页
同步加载
当用一个加载器在与截面主轴成一定角度 作斜向加载时，两个主轴向的分量是同步 的
斜向加载的加载制度与单向受力加载相同
第35页/共63页
非同步加载
非同步加载要用两个加载器分别在截面 两个主轴方向加力
模拟控制器
第16页/共63页
液压源
第17页/共63页
加载装置
常用的反力装置主要有反力墙、反力台 座、门式刚架、反力架和相应的各种组 合类型
加载反力装置应具有足够的刚度、承载 力和整体稳定性，能够满足试件的受力 状态和模拟试件的实际边界条件
第18页/共63页
墙片试验装置
第19页/共63页
梁式构件试验装置
可以先后施加荷载 双向受力远比单向受力复杂
第36页/共63页
单向加载
第37页/共63页
一向恒载、一向加载
第38页/共63页
先后加载
第39页/共63页
交替加载
第40页/共63页
8字形加载
第41页/共63页
方形加载
第42页/共63页
二、关于加载制度的讨论
1、研究目的与加载制度的关系 （1）建立恢复力模型 （2）建立强度计算公式及研究破坏机制 （3）改进和发展抗震构造措施
钢筋混凝土柱的滞回曲线 和恢复力模型
第59页/共63页
钢筋混凝土柱恢复力模型参数
第60页/共63页
钢管混凝土柱的滞回曲线 和恢复力模型
第61页/共63页
钢管混凝土柱恢复力模型参数
第62页/共63页
思考题
何谓拟静力试验，它有什么特点？ 简述电液伺服加载系统的组成及各部分
的作用。 常用的试验加载反力装置有哪些，应满
第51页/共63页
割线刚度
Ki
Fi Xi
Fi Xi
式中Fi－第i次峰点荷载值；
X i－第i次峰点位移值。
第52页/共63页
延性系数
Xu
Xy
式中X
－试体的极限位移；
u
X
－试体的屈服位移。
y
第53页/共63页
荷载降低系数
i
F
i j
F i1 j
式中Fji－位移延性系数为j时，第i次循环峰点荷载值；
第47页/共63页
二、不同加载方案引起的耗能差异
第48页/共63页
第49页/共63页
不 变 ，变 不幅 同加 加载 载时 方， 案假 的定 的骨 情架 况曲 。线
第四节 试验数据处理
一、骨架曲线 二、割线刚度 三、延性系数 四、荷载降低系数 五、能量耗散系数
第50页/共63页
骨架曲线与荷载－变形滞回曲线
三、节点及框架组合件试件
第7页/共63页
三、节点及框架组合件试件
第8页/共63页
四、框架试件
第9页/共63页
四、框架试件
第10页/共63页
五、剪力墙及墙体试件
第11页/共63页
五、剪力墙及墙体试件
第12页/共63页
第二节 加载设备和装置
一、加载设备 二、加载的反力装置 三、试验数据的量测与采集
Fji－1－位移延性系数为j时，第i－1次循环峰点荷载值。
第54页/共63页
能量耗散系数
E S(ABCCDA) S(OBE+ODF)
第55页/共63页
第五节 应用举例
确定钢筋混凝土柱和钢管混凝土柱的恢 复力模型
第56页/共63页
钢筋混凝土柱和钢管混凝土柱试件
第57页/共63页
试验装置
第58页/共63页
2、不同加载方案引起的耗能差异 3、周期性加载制度的局限性
第43页/共63页
建立恢复力模型采用的加载制度
第44页/共63页
建立强度计算公式及研究破坏机 制采用的加载制度
第45页/共63页
改进和发展抗震构造措施－ 比较强度或变形能力时
第46页/共63页
改进和发展抗震构造措施－ 比较强度和退化率时
第1页/共63页
第一节 结构抗震试验试件类型
第2页/共63页
第一节 结构抗震试验试件类型
一、梁式试件 二、柱式试件 三、节点及框架组合件试件 四、框架试件 五、剪力墙及墙体试件
第3页/共63页
一、梁式试件
第4页/共63页
二、柱式试件
第5页/共63页
二、柱式试件
第6页/共63页
第13页/共63页
一、加载设备
机械式千斤顶或液压式千斤顶 电液伺服加载系统 主要包括电液伺服
作动器、模拟控制器、液压源、液压管 路和测量仪器等
第14页/共63页
电液伺服作动器
电液伺服阀接到 一个命令信号后立 即将电压信号转换 成活塞杆的运动， 从而对试件进行推 和拉的加载试验。
第15页/共63页
第20页/共63页
顶部无转动的抗剪试验装置
第21页/共63页
梁柱节点试验装置
第22页/共63页
测P－Δ效应的节点试验装置
第23页/共63页
分配梁悬吊支撑加载试验装置
第24页/共63页
力－位移的关系曲线
第25页/共63页
电液伺服拟静力试验加载系统
第26页/共63页
第三节 试验加载制度
一、加载制度的几种方案 二、关于加载制度的讨论
足什么要求？ 试验加载制度有哪几种方案，如何根据
研究目的不同选用加载ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ度？ 拟静力试验数据处理主要内容有哪些
（画图或用表达式说明）？
第63页/共63页
第27页/共63页
一、加载制度的几种方案
1、主轴向单向受力的加载制度 （1）变位移加载 （2）变力加载 （3）变力－变位移加载制度
2、双向受力加载制度 （1）同步加载 （2）非同步加载
第28页/共63页
变位移加载
变幅加载 等幅加载 混合加载
第29页/共63页
变幅加载
第30页/共63页
等幅加载
第31页/共63页
混合加载
第32页/共63页
混合加载
第33页/共63页
变力加载
第34页/共63页
同步加载
当用一个加载器在与截面主轴成一定角度 作斜向加载时，两个主轴向的分量是同步 的
斜向加载的加载制度与单向受力加载相同
第35页/共63页
非同步加载
非同步加载要用两个加载器分别在截面 两个主轴方向加力
模拟控制器
第16页/共63页
液压源
第17页/共63页
加载装置
常用的反力装置主要有反力墙、反力台 座、门式刚架、反力架和相应的各种组 合类型
加载反力装置应具有足够的刚度、承载 力和整体稳定性，能够满足试件的受力 状态和模拟试件的实际边界条件
第18页/共63页
墙片试验装置
第19页/共63页
梁式构件试验装置
可以先后施加荷载 双向受力远比单向受力复杂
第36页/共63页
单向加载
第37页/共63页
一向恒载、一向加载
第38页/共63页
先后加载
第39页/共63页
交替加载
第40页/共63页
8字形加载
第41页/共63页
方形加载
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二、关于加载制度的讨论
1、研究目的与加载制度的关系 （1）建立恢复力模型 （2）建立强度计算公式及研究破坏机制 （3）改进和发展抗震构造措施
钢筋混凝土柱的滞回曲线 和恢复力模型
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钢筋混凝土柱恢复力模型参数
第60页/共63页
钢管混凝土柱的滞回曲线 和恢复力模型
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钢管混凝土柱恢复力模型参数
第62页/共63页
思考题
何谓拟静力试验，它有什么特点？ 简述电液伺服加载系统的组成及各部分
的作用。 常用的试验加载反力装置有哪些，应满
第51页/共63页
割线刚度
Ki
Fi Xi
Fi Xi
式中Fi－第i次峰点荷载值；
X i－第i次峰点位移值。
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延性系数
Xu
Xy
式中X
－试体的极限位移；
u
X
－试体的屈服位移。
y
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荷载降低系数
i
F
i j
F i1 j
式中Fji－位移延性系数为j时，第i次循环峰点荷载值；
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二、不同加载方案引起的耗能差异
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不 变 ，变 不幅 同加 加载 载时 方， 案假 的定 的骨 情架 况曲 。线
第四节 试验数据处理
一、骨架曲线 二、割线刚度 三、延性系数 四、荷载降低系数 五、能量耗散系数
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骨架曲线与荷载－变形滞回曲线
三、节点及框架组合件试件
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三、节点及框架组合件试件
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四、框架试件
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四、框架试件
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五、剪力墙及墙体试件
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五、剪力墙及墙体试件
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第二节 加载设备和装置
一、加载设备 二、加载的反力装置 三、试验数据的量测与采集
Fji－1－位移延性系数为j时，第i－1次循环峰点荷载值。
第54页/共63页
能量耗散系数
E S(ABCCDA) S(OBE+ODF)
第55页/共63页
第五节 应用举例
确定钢筋混凝土柱和钢管混凝土柱的恢 复力模型
第56页/共63页
钢筋混凝土柱和钢管混凝土柱试件
第57页/共63页
试验装置
第58页/共63页
2、不同加载方案引起的耗能差异 3、周期性加载制度的局限性
第43页/共63页
建立恢复力模型采用的加载制度
第44页/共63页
建立强度计算公式及研究破坏机 制采用的加载制度
第45页/共63页
改进和发展抗震构造措施－ 比较强度或变形能力时
第46页/共63页
改进和发展抗震构造措施－ 比较强度和退化率时