复杂高层建筑的模拟地震振动台试验

某49层商住楼采用带转换层的部分框支剪力墙结构,住宅平面主轴与裙房平面主轴相差45,°导致结构采用主次梁转换,其多项指标超限.为了检验该复杂高层建筑的抗震性能,采用1∶20的比例制作了缩尺模型,在中国建筑科学研究院三向六自由度大型模拟地震振动台上进行了试验,研究了模型结构的自振特性、阻尼比、地震反应特征、破坏形态和破坏机理,并分析了原型结构的地震反应.试验结果表明,该结构在7度、8度大震作用下均具有良好的抗震性能.文中还指出了该结构的薄弱部位,并对结构设计提出了改进意见.     

高层建筑悬挂式电缆桥架模拟地震振动台试验

电缆桥架是高层建筑中的一类典型的非结构构件。为研究其抗震性能,采用足尺模型进行了2组模拟地震振动台试验。第1组试验针对配置了3种不同类型抗震支架的电缆桥架;第2组试验针对一个带有水平弯通与竖向弯通的L形立体电缆桥架。输入了多组地震动,对悬挂在钢结构平台上的电缆桥架进行了试验,分析了电缆桥架的损伤与破坏情况、动力特性、位移反应和加速度反应。试验结果表明,悬挂式电缆桥架的地震损伤主要集中在电缆托盘主次梁连接节点上,该节点失效导致次梁掉落。安装不同类型抗震支架的电缆桥架位移响应和损伤情况差异较为明显,而加速度响应差异较小。拉杆式抗震支架的抗震性能优于型钢式抗震支架,抗震强化式支架的抗震性能最强。相比于直线段桥架,弯通段桥架的地震损伤较小。增加抗震支架横向刚度和提高抗震支架附近桥架主次梁节点的强度有助于改善桥架的抗震性能。     

振动台三维模拟地震试验研究

文章介绍了一幢10层钢筋混凝土结构的1/10比例整体模型的振动台试验。结构原型在1985年墨西哥城大地震中受损。结构动力试验模型按一致相似律设计,考虑了欠人工质量的影响。模型采用细石混凝土和镀锌钢丝精心制作,输入以该地震实际记录为原波的三维地震波,在振动台上重现了原结构的实际震害现象。     

不规则体型高层钢结构模拟地震振动台试验研究

为研究高柱支承框架结构的抗震性能,对一V形支撑立面不规则体型高层钢框架结构进行了1/12整体模型模拟地震振动台试验,以主要结构动力特性、基底反力、柱底反力为控制目标制作模型并测试了其振型、阻尼比及其在7度多遇、7度基本、7度罕遇烈度地震作用下的加速度和位移反应. 模型总高4.65m,总质量59.2t,模拟地震波采用了El Centro波和人工波. 试验中结构表现出明显的扭转效应,悬挑部分的位移反应较大;地震波三向输入时,扭转反应比单向输入时大. 根据试验结果和相似理论,推导、分析了原型结构的地震反应,并对原型结构薄弱环节的抗震设计提出了建议.     

高墩振动台试验研究

设计了一个高墩模型，采用桥址人工波和Ｅｌ－Ｃｅｎｔｒｏ波进行了模拟地震振动台试验，研究了高墩的抗震性能和抗震能力。分析了高墩的墩位移反应，并与理论分析结果进行了比较，结果表明两者吻合得较好。     

不规则高层混合结构整体模型模拟地震振动台试验研究

以厦门福隆大厦为背景,对不规则高层结构的1/20整体模型进行模拟地震振动台试验研究,测试了模型结构的动力特性、阻尼比及其在7度多遇、7度基本、7度罕遇烈度地震作用下的加速度和位移反应等,研究了模型结构的破坏机理和破坏模式.结果表明:模型结构前三阶振型频率依次为:1.74Hz(Y向平动)、2.28Hz(X向平动)和3.12Hz(整体扭转),其中X向和Y向平动对应阻尼比分别为6.5%和6.3%.在7度多遇和罕遇地震作用下,X向结构最大层间位移角分别为1/956和1/147,Y向结构最大层间位移角分别为1/570和1/83.因此原型结构的布置基本合理,整体抗震性能较好.最后对原型结构的抗震设计方案提出了一些改进建议.     

高位转换超限高层结构整体模型振动台试验研究

上海某带高位转换超限高层结构高53层,结构高度250 m.该超限高层采用型钢混凝土框架钢筋混凝土筒体结构体系.根据我国<<高层建筑混凝土结构技术规程>>(JGJ3-2002),该建筑总高超过了型钢混凝土框架钢筋混凝土筒体最大高度190 m限值,属于高度超限的B级高层建筑;同时存在加强层及竖向主要受力构件高位转换层,属于B级复杂高层建筑.为研究它在地震作用下的抗震性能,进行了缩尺(1/30)模型的振动台试验.试验结果表明,该结构体系合理,具有较大的水平刚度,在地震作用下位移反应和扭转效应比较小,满足规范抗震设防要求.     

钢筋混凝土框筒结构振动台试验研究

本文通过几何比例为1：20的15层钢筋混凝土框筒结构的一系列振动台试验，分析了框筒结构的自振频率和振型的变化规律，研究了在单向(水平或竖向)和双向(水平与竖向)地震作用下的框筒结构的动力反应及其破坏饥理，着重探讨了竖向地震对框筒结构地震反应的影响．实验结果表明，在弹性范围内，框筒结构在水平和竖向地震波作用下，当水平地震波保持不变时，结构的竖向加速度反应随竖向地震波量级的增大而增大，而水平位移和水平加速度反应保持不变．竖向地震是引起结构破坏的主要因素之一，因此在设计时应考虑竖向地震的作用．     

爆破振动高程放大效应的试验研究

采用实体模型进行不同装药参数下的台阶爆破试验,通过分析各测点的振动速度幅值和波形特征来研究爆破地震波传播过程中高程放大效应的存在规律及诱发原因。结果表明,高程放大效应的强度不与装药量正相关,高程放大效应的产生与爆破中心区岩土表面的鼓包运动有关,同一台阶面上不同部位质点的振动速度衰减规律可以用"鞭梢效应"来解释。     

钢箱边界效应振动台试验研究

为分析桩的动力响应和钢箱的边界效应,设计一个带有泡沫边界、滑动边界以及摩擦边界的钢箱,并进行桩土相互作用的振动台试验.试验结果表明:1)惯性效应作用下,桩顶的地震响应最大;2)钢箱不同埋深处,地震响应不一,底部最小,中部大于底部和上部;3)泡沫边界会影响土体内介质的加速度响应——无泡沫边界情况下土体内介质的加速度响应偏大.所以,在进行桩土动力相互作用的振动台试验时建议增设泡沫边界.     

带混凝土转换刚架高层办公楼试验研究

介绍了广州市中级人民法院办公楼——带混凝土转换刚架高层结构模型振动台试验结果,在高层建筑中,转换厚板是转换层结构中用得较多的一种型式,混凝土转换刚架作为一种比较特殊的转换层结构型式在高层结构中应用较少,本文研究了上述办公楼结构模型的动力特性及动力反应,并重点观察了转换刚架的动力反应,发现模型结构第三层的层间位移较其它层稍大,特别是X向,但从最终试验结果来看,转换刚架未出现较大的破坏,说明其作为一种转换层结构形式是可行的。     

建筑外层玻璃幕墙结构振动台试验研究

建筑造型与周边环境的协调已成为建筑师追求的新时尚,各种材料及样式的玻璃幕墙已用在建筑的外装修上,为此我国对建筑幕墙抗震性能制定了振动台试验方法。为考核玻璃幕墙与其连接件以及整个点支式建筑幕墙系统的抗震性能,对一种采用新型材料和新型连结方式的点支式建筑幕墙结构进行了振动台试验研究。试验结果表明：单层及夹胶玻璃肋以及整个点支式建筑幕墙系统均有足够的抗震安全性。     

独塔斜拉桥模型地震模拟振动台台阵试验

为了研究独塔斜拉桥在强震作用下的地震响应特性,设计制作缩尺比例为1∶30的半漂浮体系独塔斜拉桥结构模型,进行不同地震动作用下多点激励的地震模拟振动台试验.研究结果表明:支座破坏是半漂浮体系独塔斜拉桥缩尺模型在强震作用下的一种主要破坏模式;与只考虑单向水平地震波的情况相比,考虑双向水平地震波同时作用对半漂浮体系独塔斜拉桥的加速度响应影响显著,而对动位移响应的影响较小;在双向水平地震波作用下,主梁跨中会发生不可忽略的竖向加速度响应,卓越周期较长的地震波对半漂浮体系独塔结合梁斜拉桥缩尺模型更具破坏性,强震下斜拉索要承受远大于初始索力的瞬时索力.     

可液化土-高层结构地震相互作用振动台试验

进行了可液化土-高层结构地震相互作用的振动台试验,试验采用柔性容器以减小边界影响,采用饱和砂土作为模型土.试验中再现了液化场地土中高层结构的震害现象.得出的主要规律有:相互作用体系的振型曲线与刚性地基上结构的振型曲线明显不同;随着振动次数的增加,体系的频率降低,阻尼比增大;砂土对地震动可起滤波和隔震作用;当最初加速度峰值到达前,砂土层中的孔压比存在负值;震后土中孔隙水压力不一定随振动的停止而立即开始消散,在短期内可能继续增长;桩身应变幅值呈桩顶大、桩尖小的分布;桩土接触压力幅值分布规律与输入激励地震大小有关.     

某钢管混凝土框架-核心筒结构振动台模型试验

某钢管混凝土框架-核心筒结构高264 m,抗侧力体系由钢管混凝土外框架、钢板混凝土组合剪力墙和伸臂桁架3个部分组成.为了解此类结构在地震作用下的受力性能和反应特点,对该结构进行了1/30缩尺模型模拟地震振动台试验.通过分析模型结构在8度多遇、基本、罕遇地震和9度罕遇地震作用下的动力特性,对模型结构和原型结构的破坏模式、层间位移、楼层剪力等动力反应进行研究.结合大型通用有限元分析软件ETABS和ANSYS的分析结果,对原型结构的抗震设计提出了改进建议.研究结果表明:原型结构能够满足我国现行规范“小震不坏、大震不倒”的抗震设防标准,即使在9度罕遇特大地震作用下,仍然表现出优良的抗震性能.     

桥墩与水相互作用的振动台试验

以南京长江三桥南塔墩作为工程背景,并按照1:50的相似比设计出桥墩的模型,并选取正弦波和天津波作为加载的波形,在无水与有水两种状态下开展了振动台试验.试验数据表明,承台部分的加速度视加载波形峰值的不同有20%到40%的增幅,位移、应变等也有相应的增幅.通过试验得出的动水压力沿高程分布图表明,动水压力的分布与地震波强度明显相关.     

CFRP加固古建筑榫卯节点振动台试验

为保护古建筑,采用振动台试验方法,研究碳纤维增强塑料(CFRP)加固古建筑榫卯节点的抗震性能.基于某古建筑的实际尺寸,制作了1:8缩尺比例的古建筑木结构空间框架模型,并考虑榫卯连接为燕尾榫形式,进行了振动台试验.通过白噪声激励,获得了构架的基频及阻尼比;通过输入不同峰值的El-Centro波,获得了构架的动力放大系数、...     

新型网壳减震体系模拟地震振动台实验

对设置了屈曲约束支撑的新型网壳减震体系的抗震性能进行了分析,并用网壳结构缩尺模型模拟地震振动台实验。通过实验,分析新型网壳减震体系在不同水准地震作用下的动力特性、减震耗能性能及破坏机理。实验和数值分析结果表明地震作用下设置了屈曲约束支撑的K型球面网壳地震响应有所减小,屈曲约束支撑起到一定减震耗能作用。