第五章工程结构抗震试验主讲教师：刘胜兵
2025/5/152主要内容1概述2拟静力试验3拟动力试验4模拟地震振动台试验5人工地震模拟试验6天然地震试验
2025/5/153结构抗震试验的目的确定结构线性动力特性结构在弹性阶段变形比较小的情况下的自振周期、振型、能量耗散和阻尼值。研究结构的非线性性能结构进入非线性阶段的能量耗散、滞回特性、延性性能、破坏机理和破坏特征。概述
2025/5/154拟静力试验拟动力试验地震模拟振动台试验人工地震试验天然地震试验常见的结构抗震试验
2025/5/1551、试验方法该方法的加载速率很低，因此由于加载速率而引起的应力、应变的变化速率对于试验结果的影响很小，可以忽略不计。是以一定的荷载或位移作为控制值对试件进行低周反复加载（正反两个方向重复加载和卸载），用以模拟地震时结构在往复振动中的受力特点和变形特点，以获得结构非线性的荷载—变形特性。一、拟静力试验
2025/5/1562、试验设备与加载装置双向千斤顶；反力墙；试验台座；荷载架，等。一、拟静力试验
2025/5/157《建筑抗震试验方法规程》(JGJ101-96)建议的几种试验加载装置(a)墙片试验装置(b)梁式构件试验装置一、拟静力试验
2025/5/158钢框架梁柱节点试验(c)梁柱节点试验梁端加载装置一、拟静力试验
2025/5/1593、单向反复加载制度(1)位移控制加载位移控制加载是在加载过程中以位移(包括线位移、角位移、曲率或应变等)作为控制值或以屈服位移的倍数作为控制值，按一定的位移增幅进行循环加载。一、拟静力试验
2025/5/1510(a)变幅加载(b)等幅加载(c)变幅等幅混合加载位移控制加载制度一、拟静力试验
2025/5/1511考虑地震影响的混合位移加载制度一、拟静力试验
2025/5/1512(2)力控制加载力控制加载是在加载过程中以力作为控制值，按一定的力增幅进行循环加载。因为试件屈服后难以控制加载的力，所以这种加载制度较少单独使用。一、拟静力试验
2025/5/1513(3)力—位移混合控制加载梁柱节点通常采用的方案一、拟静力试验
2025/5/15144、双向反复加载制度(1)x、y轴双向同步加载(2)x、y轴双向非同步加载一、拟静力试验
2025/5/15155、滞回曲线和骨架曲线(1)滞回曲线加载一周得到的荷载—位移曲线称为滞回曲线（滞回环）。梭形、弓形、反S形、Z形一、拟静力试验
2025/5/1516梭形说明滞回曲线的形状非常饱满，反映出整个结构或构件的塑性变形能力很强，具有很好的抗震性能和耗能能力。例如受弯、偏压、压弯以及不发生剪切破坏的弯剪构件，具有良好塑性变形能力的钢框架结构或构件的P一△滞回曲线即呈梭形。?一、拟静力试验
2025/5/1517弓形具有“捏缩”效应，显示出滞回曲线受到了一定的滑移影响。滞回曲线的形状比较饱满，但饱满程度比梭形要低，反映出整个结构或构件的塑性变形能力比较强，能较好地吸收地震能量。例如剪跨比较大，剪力较小并配有一定箍筋的弯剪构件和压弯剪构件，一般的钢筋混凝土结构，其滞回曲线均属此类。一、拟静力试验
2025/5/1518反S形反映了更多的滑移影响，滞回曲线的形状不饱满，说明该结构或构件延性和吸收地震能量的能力较差。例如一般框架、梁柱节点和剪力墙等的滞回曲线均属此类。一、拟静力试验
2025/5/1519Z形反映出滞回曲线受到了大量的滑移影响，具有滑移性质。例如小剪跨而斜裂缝又可以充分发展的构件以及锚固钢筋有较大滑移的构件等，其滞回曲线均属此类。一、拟静力试验
2025/5/1520(2)骨架曲线在变幅位移加载试验中，把每次滞回曲线的峰点都连接起来的包络线称骨架曲线。反映了构件受力与变形的各个不同阶段及特性（强度、刚度、延性、耗能及抗倒塌能力等）。骨架曲线与单次加载曲线一、拟静力试验
2025/5/1521(3)强度根据滞回曲线和骨架曲线可以分析结构构件的开裂荷载、屈服荷载、极限荷载和破坏荷载。一、拟静力试验
2025/5/1522(4)延性延性系数定义为构件极限位移与屈服位移之比。位移为广义位移，包括线位移、曲率、转角等。延性反应了结构抗震性能的好坏。一、拟静力试验
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2025/5/1524二、拟动力试验试验方法：是由计算机进行数值分析并控制加载，即由给定地震加速度记录通过计算机进行非线性结构动力分析，将计算得到的位移反应作为输入数据，以控制加载器对试验结构进行试验。这种方法需要在试验前假定结构的恢复力特性模型（即滞回曲线模型）。可边试验边求解，