浅谈轻木—混凝土混合结构模拟地震振动台试验研究

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1、⑧申请同济大学工学硕士学位论文轻木一混凝土混合结构模拟地震振动台试验研究(中国一加拿大科技合作项目编号：20061101)培养单位：一级学科：二级学科：研究生：指导教师：土木工程学院土木工程结构工程贾国成熊海贝副教授二Oo七年三月摘要北美轻型木结构房屋作为示范和推广己进入中国建筑市场。我国<木结构设计规范》在2003的修订中主要依据北美规范新加入了第9章“轻型木结构”，但至目前为止，北美和中国对于轻木一混凝土混合结构的动力特性和抗震性能的研究尚处于起步阶段。为此，同济大学土木工程防灾国家重点试验室振动

2、台试验室与加拿大林产工业技术研究院(ForintekCanadaCorp．)合作对轻木一混凝土混合结构进行了模拟地震振动台试验。本文的主要工作包括：设计、制作和完成了5个不同抗侧刚度比的轻木一混凝土混合结构足尺模型，对其进行模拟地震振动台试验，根据试验模型的不同分为五个阶段，每阶段包括3条地震波、4至5个地震水准激励。根据试验数据和强震下的破坏特征，对模型进行了动力特性分析，并采用底部剪力法、振型分解反应谱法和时程分析法对试验模型进行了理论计算。主要有以下结论：1．轻木一混凝土混合结构具有良好的抗震性

3、能，模型中Holdown的作用明显；木结构与混凝土连接可靠；刚度比大的结构其地震反应小于同样上部木结构布置的刚度比小的结构；本次试验模型中轻型木结构的破坏主要表现在模型的二层，破坏的主要表现形式为钉连接破坏。2．试验数据分析表明，模型在各个地震水准作用后，自振频率变小，阻尼比增大；模型振型形态在动力试验前后变化较大，主要体现为二层刚度的退化；模型的初始阻尼比小于5％；位移曲线与一阶振型曲线相似。3．通过对试验数据的分析，轻型木结构的弹性层间位移角限值建议取1／250，弹塑性层问位移角限值建议取1／50

4、。4．理论计算及分析表明，采用底部剪力法得到的楼层剪力与试验结果吻合良好；对于刚度比大于8的结构，当结构整体的一阶自振周期不大于上部结构周期的1．1倍时，上部结构可作为独立结构进行计算，但水平地震影响系数应放大，根据本文分析，对于不同刚度比的影响，放大系数建议取1．5～2．5。关键词：轻木一混凝土混合结构，轻型木结构，振动台试验，动力特性，HoldownAbs仃actABSTRACTNorthAmericanlightwoodframestructureshavebeenintroducedinChi

5、naforafewyears．InChineseCodefordesignoftimberstructures(GB50005-2003)，somerequirementsofthelightwoodfranlestructureswereaddedbasedonNBCandIBC1995．Butuntilnow,thedynamicbehaviorandseismicperformanceofwood·concretehybridstructureshaven’tbeenresearchedeith

6、erinChinaorinNorthAmerica．Soshaketabletestsofsimplifiedwood-concretehybridstructureWasdevelopedinStateKeyLaboratoryforDisasterReductioninCivilEngineeringofTongjiUniversitycooperatedwitllForintekCanadaCorp．Inthispaper,thefollowingitemsarecarriedout：5full

7、scalewood-coneretehybridstructuresdifferentinstiffnessratiobetweenupperandlowerstructureweredesigned，fabricated，andshaketabletestsofthe5structureshavebeenperformedseparately．Ineachtest，3groundmotionswereused，andeachstructureexperienced4or5earthquakeinte

8、nsitiesforeachgroundmotion．Basedonthedynamictestresultsandthedamageofthestructure，thevibrationcharacteristicisanalyzed，inaddition,thetheoreticalanalysisisimplementedbymethodsincludingboRomshearmethod，spectrumresponsemethodandtime