第4章结构低周反复加载静力试验
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地震能量巨大、烈度超强。 震源深度浅、破裂长度大、震害范围广。 发震方式特殊、震动持续时间长
扬州大学建筑科学与工程学院 College of Civil Science and Engineering
启示：预防为主。
土木工程方法是指场地选 择、场地安全性评价、抗震设 计、合理施工、正确使用和维 护及时加固。
土木工程手段是防灾减灾的主要 手段。
现代结构试验方法
扬州大学建筑科学与工程学院 College of Civil Science and Engineering
1.2结构抗震试验方法的发展
静力试验方法
动力测试及现场实测阶段
地震模拟实验阶段 抗震实验广泛应用
结构抗震设计理论： •静力理论
•反应谱理论
•直接动力分析理论
•概率弹塑性理论
§1 结构抗震试验方法概述
现代结构试验方法
扬州大学建筑科学与工程学院 College of Civil Science and Engineering
1.3结构抗震试验方法分类
1.结构抗震静力试验
❖低周反复加载静力试验——周期性加载
试验中控制结构的变形值或荷载量，使结构构件在正反两 个方向反复加载和卸载，模拟地震荷载对结构的受力过程。
工作流程
扬州大学建筑科学与工程学院 College of Civil Science and Engineering
现代结
移值
扬州大学建筑科学与工程学院 College of Civil Science and Engineering
现代结构试验方法
扬州大学建筑科学与工程学院 College of Civil Science and Engineering
第四章 结构低周反复加载静力试验
2014.9
现代结构试验方法
扬州大学建筑科学与工程学院 College of Civil Science and Engineering
第四章 结构低周反复加载静力试验
唐山市河北省矿业学院图书馆，三层高的阅览室，系装 配式纯框架结构，西头倒毁，东头框架幸存。
§1 结构抗震试验方法概述
现代结构试验方法
1.1 震害
扬州大学建筑科学与工程学院 College of Civil Science and Engineering
➢ 日本阪神地震
1995年1月17日凌晨5时46分，在日本兵库县南部发生7.2 级地震，震源在兵库县首府神户市和淡路岛之间的海底。这 次地震的震源浅、震级大，发震断层穿城而过。地震死亡 5466人，受伤34523人，直接经济损失约1000亿美元。
桥梁钢筋混凝土墩的剪切破坏
§1 结构抗震试验方法概述
5.12汶川地震
扬州大学建筑科学与工程学院 College of Civil Science and Engineering
2008年5月12日14时28分，四川省汶川县境内发生了里氏8.0级特大地 震，地震造成重大人员伤亡和经济损失。
直接经济损失是6920亿，四川是6177亿，占四川的 GDP58.8%，相当于四川一年的GDP的接近60%，相当于全国 GDP的2.5%，加在一起直接的经济损失占全国的2.8%，
结构构件的破坏机理，为改进现行抗震设 计方法和修改设计规范提供依据。
§1 结构抗震试验方法概述
扬州大学建筑科学与工程学院 College of Civil Science and Engineering
低周反复加载试验的特点
优点：⑴设备简单，耗资少，便于观察试验现象
⑵加载历程可人为控制，并可按需加以修正 ⑶能做大型的结构试验及各种类型的结构试验
缺点：不能与任一次确定性的非线性地震反应结果相
比。
§1 结构抗震试验方法概述
现代结构试验方法
扬州大学建筑科学与工程学院 College of Civil Science and Engineering
1.3结构抗震试验方法分类
1.结构抗震静力试验
❖拟动力试验（计算机—加载器联机试验）——非周期性加载
§1 结构抗震试验方法概述
扬州大学建筑科学与工程学院 College of Civil Science and Engineering
低周反复加载试验的目的
首先是研究结构在地震荷载作用下的恢复 力特性，确定结构构件恢复力模型。
通过试验可以从强度、变形和能量等三个 方面判别和鉴定结构的抗震性能。
§1 结构抗震试验方法概述 §2 加载设备和装置 §3 加载制度及试验方法 §4 试验数据的整理分析 §5 结构低周反复加载静力试验
1.1 震害
扬州大学建筑科学与工程学院 College of Civil Science and Engineering
➢ 唐山大地震
1976年7月28日凌晨，在河北省唐山、丰南一带发生了7.8 级强烈地震。 主震之后，发生了多次强余震。截至当年9月 23日，共发生4级以上的强余震423次，其中5-5.9级的25 次，6-6.9级的5次；最大的一次强余震为7.1级，发生在主震 当天的18时45分。
§1 结构抗震试验方法概述
扬州大学建筑科学与工程学院 College of Civil Science and Engineering
底层破坏造成房屋倒塌
§1 结构抗震试验方法概述
现代结构试验方法
扬州大学建筑科学与工程学院 College of Civil Science and Engineering
150万人口中死亡24万，伤16万；直接经济损失100亿元, 震后重建费用100亿元。
§1 结构抗震试验方法概述
扬州大学建筑科学与工程学院 College of Civil Science and Engineering
现代结构试验方法
1.1 震害
扬州大学建筑科学与工程学院 College of Civil Science and Engineering
用计算机参与试验的执行和控制，模拟实际地震位移时 程曲线驱动和控制电液伺服加载器对结构施加荷载；同时量测 结构反应，得到结构的瞬时非线性变形和恢复力间的关系，再 由计算机算出下一次加载后的变形，并将之转化为控制信号， 驱动加载器强迫结构按实际地震反应实现结构的变形和受力。
§1 结构抗震试验方法概述
拟动力试验
扬州大学建筑科学与工程学院 College of Civil Science and Engineering
启示：预防为主。
土木工程方法是指场地选 择、场地安全性评价、抗震设 计、合理施工、正确使用和维 护及时加固。
土木工程手段是防灾减灾的主要 手段。
现代结构试验方法
扬州大学建筑科学与工程学院 College of Civil Science and Engineering
1.2结构抗震试验方法的发展
静力试验方法
动力测试及现场实测阶段
地震模拟实验阶段 抗震实验广泛应用
结构抗震设计理论： •静力理论
•反应谱理论
•直接动力分析理论
•概率弹塑性理论
§1 结构抗震试验方法概述
现代结构试验方法
扬州大学建筑科学与工程学院 College of Civil Science and Engineering
1.3结构抗震试验方法分类
1.结构抗震静力试验
❖低周反复加载静力试验——周期性加载
试验中控制结构的变形值或荷载量，使结构构件在正反两 个方向反复加载和卸载，模拟地震荷载对结构的受力过程。
工作流程
扬州大学建筑科学与工程学院 College of Civil Science and Engineering
现代结
移值
扬州大学建筑科学与工程学院 College of Civil Science and Engineering
现代结构试验方法
扬州大学建筑科学与工程学院 College of Civil Science and Engineering
第四章 结构低周反复加载静力试验
2014.9
现代结构试验方法
扬州大学建筑科学与工程学院 College of Civil Science and Engineering
第四章 结构低周反复加载静力试验
唐山市河北省矿业学院图书馆，三层高的阅览室，系装 配式纯框架结构，西头倒毁，东头框架幸存。
§1 结构抗震试验方法概述
现代结构试验方法
1.1 震害
扬州大学建筑科学与工程学院 College of Civil Science and Engineering
➢ 日本阪神地震
1995年1月17日凌晨5时46分，在日本兵库县南部发生7.2 级地震，震源在兵库县首府神户市和淡路岛之间的海底。这 次地震的震源浅、震级大，发震断层穿城而过。地震死亡 5466人，受伤34523人，直接经济损失约1000亿美元。
桥梁钢筋混凝土墩的剪切破坏
§1 结构抗震试验方法概述
5.12汶川地震
扬州大学建筑科学与工程学院 College of Civil Science and Engineering
2008年5月12日14时28分，四川省汶川县境内发生了里氏8.0级特大地 震，地震造成重大人员伤亡和经济损失。
直接经济损失是6920亿，四川是6177亿，占四川的 GDP58.8%，相当于四川一年的GDP的接近60%，相当于全国 GDP的2.5%，加在一起直接的经济损失占全国的2.8%，
结构构件的破坏机理，为改进现行抗震设 计方法和修改设计规范提供依据。
§1 结构抗震试验方法概述
扬州大学建筑科学与工程学院 College of Civil Science and Engineering
低周反复加载试验的特点
优点：⑴设备简单，耗资少，便于观察试验现象
⑵加载历程可人为控制，并可按需加以修正 ⑶能做大型的结构试验及各种类型的结构试验
缺点：不能与任一次确定性的非线性地震反应结果相
比。
§1 结构抗震试验方法概述
现代结构试验方法
扬州大学建筑科学与工程学院 College of Civil Science and Engineering
1.3结构抗震试验方法分类
1.结构抗震静力试验
❖拟动力试验（计算机—加载器联机试验）——非周期性加载
§1 结构抗震试验方法概述
扬州大学建筑科学与工程学院 College of Civil Science and Engineering
低周反复加载试验的目的
首先是研究结构在地震荷载作用下的恢复 力特性，确定结构构件恢复力模型。
通过试验可以从强度、变形和能量等三个 方面判别和鉴定结构的抗震性能。
§1 结构抗震试验方法概述 §2 加载设备和装置 §3 加载制度及试验方法 §4 试验数据的整理分析 §5 结构低周反复加载静力试验
1.1 震害
扬州大学建筑科学与工程学院 College of Civil Science and Engineering
➢ 唐山大地震
1976年7月28日凌晨，在河北省唐山、丰南一带发生了7.8 级强烈地震。 主震之后，发生了多次强余震。截至当年9月 23日，共发生4级以上的强余震423次，其中5-5.9级的25 次，6-6.9级的5次；最大的一次强余震为7.1级，发生在主震 当天的18时45分。
§1 结构抗震试验方法概述
扬州大学建筑科学与工程学院 College of Civil Science and Engineering
底层破坏造成房屋倒塌
§1 结构抗震试验方法概述
现代结构试验方法
扬州大学建筑科学与工程学院 College of Civil Science and Engineering
150万人口中死亡24万，伤16万；直接经济损失100亿元, 震后重建费用100亿元。
§1 结构抗震试验方法概述
扬州大学建筑科学与工程学院 College of Civil Science and Engineering
现代结构试验方法
1.1 震害
扬州大学建筑科学与工程学院 College of Civil Science and Engineering
用计算机参与试验的执行和控制，模拟实际地震位移时 程曲线驱动和控制电液伺服加载器对结构施加荷载；同时量测 结构反应，得到结构的瞬时非线性变形和恢复力间的关系，再 由计算机算出下一次加载后的变形，并将之转化为控制信号， 驱动加载器强迫结构按实际地震反应实现结构的变形和受力。
§1 结构抗震试验方法概述
拟动力试验