鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)小比例尺模型相似性研究.pdf

1、從振動(dòng)臺(tái)模型實(shí)驗(yàn)誕生到現(xiàn)在的幾十年間，與其相配套的振動(dòng)臺(tái)模型相似理論有了長(zhǎng)足的發(fā)展。對(duì)于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)小比例尺模型，往往不能使用原型材料作為模型材料：此外，為了利用同一模型研究原型結(jié)構(gòu)在不同等級(jí)地震動(dòng)作用下的反應(yīng)性態(tài)，振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)中通常采用逐級(jí)加載的方式。因此，在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)小比例尺模型振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)中，必然需要考慮以下兩個(gè)問題：①模型設(shè)計(jì)中，需要考慮不同材料(混凝土和配筋)間相似性協(xié)調(diào)的問題；②針對(duì)現(xiàn)在振動(dòng)臺(tái)常用的逐級(jí)加載的加載方式，當(dāng)對(duì)

2、同一模型進(jìn)行多級(jí)次地震動(dòng)輸入時(shí)，不可避免地造成模型結(jié)構(gòu)的累積損傷，這就給試驗(yàn)結(jié)果帶來誤差。
　　 本文針對(duì)以上兩個(gè)問題進(jìn)行了如下的研究：⑴提出一種鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)小比例尺模型的設(shè)計(jì)方法一相似性協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)方法，即通過調(diào)整模型構(gòu)件配筋、保護(hù)層厚度和箍筋間距等，從而實(shí)現(xiàn)模型混凝土和模型配筋的相似性協(xié)調(diào)。分別采用相似性協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)方法和常用設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)模型，通過構(gòu)件試驗(yàn)、模型振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)與數(shù)值模擬，進(jìn)行相似偏差對(duì)比分析研究，考察了相似性協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)方

3、法的有效性、合理性和可行性；⑵針對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)小比例尺模型振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)中，常采用的逐級(jí)加載方式，提出了分級(jí)相似關(guān)系，即通過每級(jí)次地震動(dòng)輸入后模型模態(tài)測(cè)試的自振頻率結(jié)果，再根據(jù)自振頻率和彈模之間的關(guān)系，來改變彈模比從而調(diào)整相似關(guān)系，進(jìn)行下一級(jí)次地震模擬振動(dòng)臺(tái)實(shí)驗(yàn)，模擬原型結(jié)構(gòu)在不同級(jí)次地震動(dòng)輸入下的反應(yīng)性態(tài)。通過鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)小比例尺模型振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)和原型結(jié)構(gòu)的數(shù)值模擬，對(duì)按照分級(jí)相似關(guān)系的試驗(yàn)?zāi)Ｐ秃筒徊捎梅旨?jí)相似關(guān)系的試驗(yàn)?zāi)Ｐ?，進(jìn)行相似偏