多層輕鋼龍骨房屋模擬地震振動臺試驗.pdf

1、輕鋼龍骨結(jié)構(gòu)具有輕質(zhì)、高強、節(jié)能、環(huán)保、施工速度快、易于產(chǎn)業(yè)化等優(yōu)點，近年來在國際上發(fā)展迅速并廣泛應(yīng)用于低層住宅，但在我國其研究和應(yīng)用還處于初始階段。北美已發(fā)布了用于低層輕鋼龍骨住宅的指導(dǎo)性方法和設(shè)計手冊，多層輕鋼龍骨結(jié)構(gòu)尚無相應(yīng)規(guī)范及計算方法?？拐鹪囼炇橇私夂脱芯拷Y(jié)構(gòu)或構(gòu)件抗震性能和破壞機理的有效手段，模擬地震振動臺試驗更接近于結(jié)構(gòu)受地震動作用的工作狀態(tài)。已有振動臺試驗僅有澳大利亞的單層單間房屋振動臺試驗和美國的兩層無罩面板房屋振動臺

2、試驗。國內(nèi)對該體系是否可用于多層建筑尚存擔憂。為推動該體系在我國住宅、特別是多層住宅中的應(yīng)用，本文進行了多層輕鋼龍骨房屋振動臺試驗以研究體系的整體抗震性能。
　　 輕鋼龍骨房屋的構(gòu)件尺寸一般較小，如龍骨骨架通常采用壁厚較薄的冷成型鋼，連接龍骨骨架和罩面板的自攻螺釘較小，難以采用縮尺模型。為了準確研究各種構(gòu)造因素的影響，本文取開間的一個區(qū)格，根據(jù)實際構(gòu)造設(shè)計、制作三層足尺模型。每層尺寸2.3×2.0×2.4m，代表實際尺寸2.3×

3、3.9×2.4m，總高7.2m，采用裝配式住宅施工方法建造。
　　 激勵地震波選EL-Centro波、Taft波和宿遷人工波，按設(shè)防要求從基本烈度到罕遇烈度依次輸入，共32個工況。試驗過程中模型變形較小，個別釘子松動或拔出，層間扁鋼帶和柱與導(dǎo)軌連接處部分螺釘剪斷，墻板無明顯剪切或撕裂破壞；臺面輸入加速度峰值在0.30g及以上時，二、三層墻板有明顯錯位；不同地震波、不同加速度峰值的重復(fù)試驗下結(jié)構(gòu)響應(yīng)表現(xiàn)出相似的規(guī)律；部分螺釘拔出或

4、剪斷后模型仍可抵御罕遇地震的作用。
　　 根據(jù)振動測試原理對所采集加速度信號進行濾波處理并消除趨勢項，利用模態(tài)分析和頻譜分析理論進行了動力特性和地震響應(yīng)分析。分析結(jié)果表明：各級加載前后模型自振頻率變化不大，結(jié)構(gòu)剛度退化不明顯；隨激勵加速度峰值增加阻尼比增長較快，說明結(jié)構(gòu)構(gòu)件間的摩擦及不可見損傷引起耗能增大；輸入地震波的頻譜特性對結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)影響較大；最大基底剪重比與地震加速度峰值近似成線性關(guān)系，水平地震作用下位移曲線具彎剪型特征