欠人工质量缩尺振动台试验结构模型设计方法

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1、第31卷第7期2010年7月010建筑结构学报JournalofBuildingStructuresVol.31No.7July2010文章编号:1000-6869(2010)07-0078-08欠人工质量缩尺振动台试验结构模型设计方法11，21赵作周，管桦，钱稼茹(1.清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室，北京100084;2.中国电子工程设计院，北京100840)摘要:振动台试验是研究结构抗震性能的重要方法。以单跨六层钢筋混凝土框架结构为例，对满足一致相似律的不同配重模型分别按构件等面积配筋率和按构件承载力

2、相似原则进行配筋设计的缩尺模型与原型，采用有限元软件SAP2000和MSC.MARC分别进行了Pushover分析和弹塑性时程分析。分析结果表明:模型钢筋与原型钢筋性能相同(不完全满足相似关系)而模型混凝土性能满足相似关系要求时，按构件等面积配筋率配筋的缩尺模型不能正确反映原型的地震响应，高估原型的抗震能力;按构件承载力相似原则进行配筋设计能够较好地解决这一问题;当构件配筋率较高时，配重不足因素的影响小。针对按构件承载力相似原则配筋设计的方法，提出按模型钢筋弹性模量比修正杆件面积配筋率的改进建议。关键词:钢筋混凝土框

3、架结构;欠人工质量;振动台试验;相似关系;缩尺;设计方法中图分类号:TU375.43文献标志码:ADesignmethodofsmallscaledshakingtableteststructuralmodellackingartificialmass11，21ZHAOZuozhou，GUANHua，QIANJiaru(1.KeyLaboratoryofCivilEngineeringSafetyandDurabilityofChinaEducationMinistry，TsinghuaUniversity，Beij

4、ing100084，China;2.ChinaElectronicsEngineeringDesignInstitute，Beijing100840，China)Abstract:Shakingtabletestisanimportantmethodtostudydynamicperformanceofastructureunderearthquake.Withabay6-storyprototypeRCframestructureasanexample，thispaperpresentsdesignresultso

5、ftwoseriesscaledmodelsdesignedfollowingthegeneralsimilitudelaws.Oneseriesscaledmodelsweredesignedwithelementreinforcementratiobeingconstantwhiletheotherseriesmodelsweredesignedfollowingthesimilarityrelationofelementloadcarryingcapacity.Pushoveranalysisandnonlin

6、eardynamicanalysisofthesemodelsunderdifferentartificialmassdegreeswerecarriedoutbyusingsoftwareSAP2000andMSC.MARCrespectively.Theanalyticalresultsindicatethatifmechanicalparametersofthemodelconcretesatisfiesthesimilituderequirementbutmechanicalpropertiesofthemo

7、delreinforcementareclosetothoseoftheprototypereinforcement，theseismicresistingcapacityoftheframepredictedbasedonthescaledmodeldesignedfollowingelementreinforcementratiobeingconstantcanbesignificantlyoverestimated.Whilethosefollowingthesimilarityrelationofelemen

8、tloadcarryingcapacityworkwell.Iftheelement’sreinforcementratioishigh，influenceofthelackingartificialmassdegreeonmodelresponseisnotobvious.Anewmethodonadjustingelementreinfor