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防震减灾网>>科学研究>>典型实例 >> 砌体加层隔震体系下部结构刚度退化后的抗震性能试验研究

典型实例

砌体加层隔震体系下部结构刚度退化后的抗震性能试验研究
作者:砌体加层隔震体系下部结构刚度退化后的抗震性能试验研究时间:2015-05-25

试验目的

通过理论分析加层隔震结构损伤前后的减震效果,并对砌体加层隔震结构进行振动台试验,分析震损前后结构各层加速度反应的变化,系统研究震损后加层隔震结构在地震作用下的动力响应,着重关注震损后层间隔震体系对隔震层下部结构产生的不影响。

实验概况

1)试件的制作

试验模型分为加层模型A、加层隔震模型B。模型A为在五层加固砌体顶部加两层钢框架,模型B为在模型A的上部钢框架与下部加固结构之间加隔震层。试验模型A使用8个加速度传感器,分别在每层楼板及台面和钢结构顶层放置传感器。由于底部加固结构的顶层与上部钢结构一层重合,故此处仅需一个加速度传感器。试验模型B使用9个加速度传感,由于需要记录隔震层的动力反应数值,故需要在钢结构一层放置加速度传感器。试验整体模型及加速度传感器布置如图1所示。

图252.png

1 振动台试验模型及传感器布置示意图

2)试验工况及过程

    本试验采用三种地面地震运动作为输入,表2为地震台在试验中的加载工况及加载顺序。分别为EL Centro波、Taft波、人工波,台面接收到的小震时程如图2。振动台试验分别考虑了加层非隔震结构模型和加层隔震结构模型。试验加载工况按照7度多遇、8度多遇、8度基本烈度和8度罕遇的顺序分阶段进行。为了分析结构在损伤状态下的加层隔震体系减震效果的变化,在试验模型经历大震后再进行对比试验,特别关注加层隔震模型在下部砌体结构损伤后,加层隔震体系对结构可能产生的不利地震影响。

图253.png

图254.png

图255.png图256.png

2输入地震动时程

图257.png图258.png

图259.png

3损伤后隔震与非隔震结构楼层加速度反应峰值变化

 

 图260.png    图261.png

4 减震效果试验平均值与理论值对比

图262.png   图263.png

5 500gal输入下各层减震效果试验值与理论值对比

图264.png

6 裂缝开展图

3)试验结果:

    砌体加固结构在地震作用下首先发生损坏,各层加速度的变化规律与震损前有了较大的不同,其震损后对层间隔震体系的抗震性能也产生了明显的影响。加层隔震结构与加层非隔震结构相比,隔震层上部结构的各层加速度反应仍有明显降低。隔震层下部的结构层加速度的降低并不明显,特别是在输入地震波量级达到500gal时,加层隔震体系的下部结构地震反应强于加层非隔震体系的下部结构反应。

 

刘鑫,刘伟庆,苗启松,王曙光,杜东升.砌体加层隔震体系下部结构刚度退化后的抗震性能试验研究[J]工程力学  2013. 30 (9):48-56

http://gclx.tsinghua.edu.cn/CN/article/searchArticle.do#