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1、第六章結構擬靜力與擬動力試驗安徽工業(yè)大學建工學院建筑結構試驗一、擬靜力試驗1.概述?用靜力方法研究地震作用下構件的受力和變形性能；用低周往復循環(huán)加載的方法對結構構件進行靜力試驗，試驗中控制結構的變形值或荷載量，使結構構件在正反兩個方向反復加載和卸載，用以模擬結構在地震作用下的受力過程。?通過試驗獲得結構構件超過彈性極限后的荷載－變形工作性能和破壞特征，用以比較和驗證抗震構造措施的有效性和確定結構的抗震極限承載能力的可靠性，進而為建立數(shù)學模型進行結構抗震非線性計算機分析提供依據(jù)。目的：擬靜力試驗，也稱偽靜力試驗，低周反復荷載試驗，屬于工程結構抗震試驗；基本原理：一、擬靜力試驗2.加載設備與加載反
2、力裝置?加載設備：推拉千斤頂或電液伺服作動器?擬靜力試驗加載裝置的設計應根據(jù)不同結構或試件研究的目的，提供與實際結構受力情況盡可能一致的模擬邊界條件，即盡可能使試件滿足試驗的支承方式和受力條件的要求。?加載反力裝置：包括豎向反力裝置和水平向反力裝置，如反力墻、反力臺座、專用的水平反力架、鋼結構豎向反力架等；加載裝置類型①.以剪切變形為主的構件試件上下對稱，推拉千斤頂或作動器安裝在試件的1/2高度上，平行聯(lián)桿機構的杠桿和L型杠桿均應有足夠的剛度，連接鉸應作精密加工，盡可能減小間隙和摩阻力。一、擬靜力試驗2.加載設備與加載反力裝置加載裝置類型②.以彎剪變形為主的構件垂直荷載的施加宜采用仿重力荷載架
3、，盡可能減小滾動摩擦力對推力抵消作用。一、擬靜力試驗2.加載設備與加載反力裝置加載裝置類型③.梁柱節(jié)點垂直水平力加于柱頂，梁有縱向反復位移，但不可上下移動。豎向荷載用千斤頂在柱頂施加，屬自平衡系統(tǒng)，在反復水平力作用下其柱頂上壓力不隨柱頂位移而改變，從而能計入幾何非線性的影響。為此，該裝置可模擬實際框架結構節(jié)點的受力狀態(tài)。但為了簡化，取相鄰梁（或相鄰柱）反彎點間距離為節(jié)點的梁長（柱高），這樣節(jié)點試件的上下和左右桿端均可按鉸接處理。一、擬靜力試驗3.加載制度與加載方法單向反復加載制度①變形控制加載法?單向反復加載制度有變形控制加載、荷載控制加載以及荷載－變形雙控制加載3種方法；?目前在結構抗震恢復
4、力特性試驗中使用最為普遍和最多的一種加載方法；?加載過程中以位移為控制值，以屈服位移的倍數(shù)作為加載的控制值，這里位移的概念是廣義的，它可以是線位移，也可以是轉(zhuǎn)角、曲率或應變等相應的參量。當構件不具有明確的屈服點時（如軸力大的柱子）或干脆無屈服點時（如無筋砌體），往往由研究者主觀制定一個認為恰當?shù)奈灰浦祦砜刂圃囼灱虞d。一、擬靜力試驗3.加載制度與加載方法單向反復加載制度①變形控制加載法將變幅、等幅兩種加載制度結合起來運用，可以綜合地研究構件的性能，其中包括等幅加載法的強度和剛度變化，以及變幅加載時，特別是大變形增長情況下強度和耗能能力的變化，采用這種加載制度時，等幅部分的循環(huán)次數(shù)應隨研究對象和要
5、求的不同而異，一般可選3～6次。根據(jù)控制位移值規(guī)律的不同變幅加載等幅加載變幅等幅混合加載這種加載制度每加載一周后，都會增加位移的幅值，當對一個構件的性能不太了解，作為探索性的研究或者在確定恢復力模型的時候，多用變幅加載來研究構件的強度、變形和耗能的性能。主要用于研究構件的強度退化和剛度退化規(guī)律。一、擬靜力試驗3.加載制度與加載方法單向反復加載制度該加載制度在兩種大幅值控制位移之間有幾次小幅值位移循環(huán)，這是為了模擬構件承受二次地震作用，其中小循環(huán)加載用來模擬余震的作用。一、擬靜力試驗3.加載制度與加載方法單向反復加載制度②荷載控制加載法通過控制施加于結構或構件的作用力數(shù)值的變化來實現(xiàn)低周反復加載
6、的要求，與變形控制加載方法不同，變形控制加載法可以直觀的根據(jù)試驗對象屈服位移的倍數(shù)來研究結構的恢復特性。③荷載－變形雙控制加載法試驗中先控制作用力后控制位移的加載方法，用荷載控制法加載時，并不考慮實際位移是多少，由初始設定的控制力值開始加載，逐級增加控制力，經(jīng)過結構開裂階段后，一直加到試件屈服，再用位移控制加載，直到結構破壞。一、擬靜力試驗3.加載制度與加載方法單向反復加載制度③荷載－變形雙控制加載法我國規(guī)范規(guī)定的加載制度《混凝土結構試驗方法標準》中給出的加載方法和加載程序，要求根據(jù)結構構件特點和試驗研究目的確定，并應符合相關規(guī)定，見教材P79。一、擬靜力試驗3.加載制度與加載方法雙向反復加載
7、制度?為了研究地震作用對結構構件的空間組合效應，克服結構構件在采用單方向（平面內(nèi)）加載時，不考慮另一方向（平面外）地震作用對結構影響造成的局限性，可在、兩個主軸方向同時施加低周反復荷載；（1）X、Y軸雙向同步加載（2）X、Y軸雙向非同步加載一、擬靜力試驗4.量測方案?擬靜力試驗量測內(nèi)容可根據(jù)試驗研究的目的而定，不同試驗結構構件有不同的量測內(nèi)容，以梁柱節(jié)點為例，通常有以下量測項目；（1）荷載及變形（
