论文摘要
振动台模型试验是研究建筑整体结构和构件在地震作用下的动力特性和抗力的重要手段。但是由于振动台本身承载能力、试验时间和经费等的限制,目前在进行振动台模型试验时大多采用缩尺模型进行试验。不过,对于用缩尺模型来反推原型结构的相似准则还没有足够的研究,而基于弹性模量相似比为常数的线弹性材料特性确定的相似准则在地震响应的弹塑性阶段不能很好的模拟原型结构。本文首先对微粒混凝土进行力学性能的试验研究。试验表明,虽然微粒混凝土和原型混凝土的轴心受压变形曲线是大体“相似”,但两者的弹模和强度存在差异。详细的比较表明,在不同的变形阶段,两者割线模量之比并非常数,即使是在准弹性变形阶段,也存在这一现象。本文在传统的线弹性相似理论的基础上,对振动台模型试验相似理论进行了分阶段相似理论研究。由于割线模量是表征材料力学性能的重要参数,割线模量比的变化,必然导致各物理量相似比的变化。根据结构不同的损伤水准采用不同的相似关系。本文根据多自由度体系等效成单自由度体系的方法研究了如何由振动台试验结果中模型结构的自振频率变化情况来定量确定割线模量比的变化,并由此确定不同的相似关系。本文最后以分阶段相似理论为基础,进行了高层住宅短肢剪力墙分阶段相似模型振动台试验研究。对试验结果与有限元分析进行对比研究,验证了分阶段相似理论的可行性。
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