钢筋混凝土框架结构振动台试验研究

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发布时间：2022-07-17

资料介绍

【提要】本文通过三个首层层高不同的钢筋混凝土框架结构模型振动台试验，研究了楼层刚度突变对钢筋
申贤十框架结构时租和精坏影响结果表明：软药层百堰影响途的质坏封利和性場标
式；控制楼层侧向剛度不小于相邻上一层的70%或不小于其上相邻三个楼层侧向刚度平均值的 80%；采用
楼层剪力与层间位移比的方法来计算楼层侧向刚度比，并以此方法判定结构的软弱楼层是合理的。
【关键词】模型振动台试验钢筋混凝土框架结构软弱层
1引言
表1 模型试验主要相似比
在地震工程实践中，人们逐步认识到对于一般
物
相似比
物
相似比
理
量纲
（模
理
结构而言，应允许结构进入非弹性阶段，因为要求
性
型：原
量纲
（模型；
性
能
型）
能
原型）
结构在强烈地震中仍然处于弹性阶段是很不经济
几
长度[L]
L
何
1:10
动
周期
力
T
1:3.16
t
的，有时甚至是不可能的。为此，结构非弹性研究
性
线位移
性
[6]
L
加速
1:10
LT-2
能
度[a]
1:1
能
在近几十年来获得了迅速的发展；与此相匹配，结
应变[E]
集中
1:1
材
荷
F
力P]
1:120
构试验工作也变为以破坏阶段为主；结构模型不断
载
料
应力[q]
性
FL:2
1:1.2
及
面荷
增多，试验设备愈来愈大，外加干扰也愈来愈接近
载[q]
FL:7
1:1.2
能
内
弹性模
FL-2
1:1.2
力
力矩
量[E]
FL
1:1200
于地震动。这一发展集中表现在模拟地震动的大型
[M]
2.2 模型设计
振动台上。
为尽量减小尺寸效应影响、同时考虑试验室振
地震模拟振动台可以很好地再现地震过程和进
动台等设备条件的实际情况,本试验按1:10 几何缩
行人工地震波的实验，它是在实验室中研究结构地
尺设计结构模型。因实际工程中建筑物一层常作为
公共场所层高变化较多，故本次试验三个高层（十
震反应和破坏机理的最直接方法。
层）框架模型的层高变化均设在一层，其一层层高
为全面、直观地揭示层高不同变化引起楼层侧
分别为 540mm、680mm 和 780mm，其余九层层
向刚度突变的钢筋混凝土框架结构在地震作用下
高均为360mm。三模型结构的楼层相对刚度比见
表 2，有关详细内容参见文献[3]。这里，模型二、
的反应特征、破坏过程和破坏形底层层
三均是按照国家现行有关规范的规定进行计算配
高不等的三个高层框架结构振动台模型试验。
筋的，即薄弱层的地震剪力乘了 1.15 的增大系数。
2 模型设计与加工
模型平面见图 1，剖面见图 2。
2.1 试验相似关系
表2 模型结构的楼层相对刚度比
计算方法
模型结构一
模型结构二
模型结构三
模型设计的关键就是要给出各相似常数之间关
首层层高
540mm
680mm
780mm
层间位移角
系的相似条件，即物理条件、几何条件和边界条件
比法
1.25
0.86
0.65
相似，本次振动台试验所采用的主要相似关系见表
等效剪切刚
度比法
0.67
0.53
0.46
1。
楼层剪力与
层间位移比
0.87
0.49
0.32
法