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浅谈传统木结构建筑足尺模型模拟地震振动台试验研究浅谈传统木结构建筑足尺模型模拟地震振动台试验研究摘要：传统木结构建筑在既往的地震中表现出了良好的抗震性能，同时也存在着一些不足。
通过对传统木结构建筑足尺模型的振动台试验研究，确定木结构建筑在地震作用下的应答状况，研究结构的动力特性及其地震反应的变化规律，为现存的中国悠久的木结构古建筑的加固、修善寻找有效可行的方法。
关键词：传统木结构建筑；振动台试验；动力特性；墙面板；屋面刚度1 引言中国传统木结构建筑有几千年的历史，其独特的结构体系博大精深，代表着东方的建筑文化，成为东方的建筑文化瑰宝，在世界的建筑历史上占有特别重要的地位。
其影响深远，远及日本、韩国等国家[1]。
然而，许多传统木结构建筑在历史的发展过程中由于各种原因而消失了，只有很少部分的木构建筑遗留了下来。
随着时光的流逝，传统木结构建筑的破坏也日趋严重，保护、维护以及加固这些传统木结构建筑已迫在眉睫。
为此，本文着眼于传统木结构建筑的抗震性能研究，通过模拟地震振动台试验的研究方式讨论其抗震机理，为传统木结构建筑的保护、维护以及加固提供一些理论依据和技术性的参考。
本次试验是2007年1月在日本防灾科学技术研究所兵库抗震工程研究中心进行的。
其目的是通过对结构整体模型进行模拟地震振动台试验研究的方法考察模型的动力特性以及在地震作用前后动力特性的变化，模型在地震作用下的反应以及破坏机制等方面的内容。
2 试验概况2.1 模型介绍本模型为足尺试验模型，试验模型的构件全部由木材制作，主要构件所用木材来自德岛县产的杉木。
试验模型为带墙面板的传统梁柱榫卯结构，模型为一层，平面尺寸为10.92m×3.64m。
分为柱脚固定和柱脚滑移两个试验模型，本文主要介绍柱脚固定试验模型(下图中左边的模型)。
柱脚固定试验模型层高为2.93m，柱横向间距和纵向间距均为1.92m，柱截面和基础梁截面尺寸均为120mm×120mm，屋面外框架梁截面尺寸为120mm×270mm，次梁截面尺寸为120mm×210mm。
型钢混凝土框架振动台试验的有限元模拟
熊爱国;季静
【期刊名称】《华南地震》
【年(卷),期】2010(30)4
【摘要】基于纤维模型和动力相似理论,利用ETABS和PERFORM-3D分析软件对一缩尺比例为1/8的平面三层型钢混凝土框架结构进行了整体结构弹性、弹塑性分析和推覆分析.将所得动力响应值与振动台试验实测结果进行对比,验证了8度小震、中震、大震作用下结构的抗震能力.研究结果表明型钢混凝土结构具有较大的水平抗侧刚度及弹塑性分析软件PERFORM-3D适用于模拟振动台结构模型的抗震性能分析.
【总页数】11页(P17-27)
【作者】熊爱国;季静
【作者单位】华南理工大学土木与交通学院,广东,广州,510640;华南理工大学土木与交通学院,广东,广州,510640;亚热带建筑科学国家重点实验室,广东,广州,510640【正文语种】中文
【中图分类】P315.924
【相关文献】
1.水平荷载作用下型钢混凝土梁-角钢混凝土柱框架非线性有限元模拟 [J], 王琨;袁沈峰;郑文忠
2.新型预应力型钢混凝土框架有限元模拟与分析 [J], 顾钊;王琨;胡鹏飞;庄文安;
3.型钢混凝土框架模型的振动台试验 [J], 赵鸿铁;薛建阳
4.型钢混凝土异形柱框架地震模拟振动台试验及数值模拟 [J], 刘祖强;杨筱;薛建阳;周超锋
5.钢管混凝土框架-混凝土核心筒减震结构振动台试验研究 [J], 周云;任凤鸣;范华冰;张季超
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CAP1400核岛结构缩尺模型对地震反应影响分析李小军;韩杰;王晓辉;贺秋梅【摘要】针对核电厂CAP1400核岛结构地震反应问题,构建了核岛屏蔽厂房和辅助厂房整体结构的3个分析模型:原型和1/16、1/40缩尺模型,并在AP000谱和RG1.60谱地震动输入下进行了有限元模拟对比分析,探讨了振动台试验模型缩尺处理的合理性和精确性.研究表明,基于缩尺模型得到的结构自振频率相对于原型结构模型有所降低,降低幅度在8.5％以内;结构模型的缩尺对结构反应峰值加速度和高频(大于3Hz)加速度反应谱的影响较为显著,但对较低频(小于3Hz)的加速度反应谱影响较小;模型缩尺对结构不同方向反应的影响中,刚度越大的方向其影响越大.进一步将结构模型数值模拟结果与1/16缩尺模型的振动台试验结果进行了比较分析,试验给出的结构自振频率远低于模型数值模拟结果,但原型和1/16缩尺模型数值模拟得到的结构反应均与试验结果较为接近.基于模型数值模拟和振动台试验研究,认为对于缩尺比1/16或更大的模型可以忽略模型的缩尺效应.%Aiming at the seismic response problem of CAP 1400 nuclear island structure of the nuclear power plant 3 analytical models,prototype and 1/16,1/40 scale models,were constructed for the whole structure of the shielding and auxiliary factory,and comparative analysis of the seismic responses of the 3 models was done by finite element method under the ground motions matching AP000 spectrum and the RG1.60 spectrum,the rationality and accuracy were discussed on the scaled model for the shaking table testing.The research shown that natural frequencies of structure response from scaled models are smaller than that produced in the prototype structure model,the reduction was within 8.5％;the effect of scaled modelsis obviously on the peak acceleration and high frequency (more than 3Hz) spectral accelerations of structure response,but less on the low frequency (less than 3Hz) spectral accelerations;the effect of scaled model on the structure response is larger in direction of larger stiffness.In addition,the contrastive analysis between numerical simulation of different scale models and a shaking table testing of 1/16 scale model was carriedout,which indicates that the natural frequencies from the shaking table testing is far lower than those from numerical simulation,but the simulated structure responses of the prototype and 1/16 scale models and the test results of 1/16 scale model were relatively close.The study reveals that scale effect of analysis and testing models can be ignored for scaled models of 1/16 or greater.【期刊名称】《震灾防御技术》【年(卷),期】2017(012)002【总页数】13页(P241-253)【关键词】核电厂;缩尺模型;数值模拟;振动台试验;加速度反应谱【作者】李小军;韩杰;王晓辉;贺秋梅【作者单位】北京工业大学建筑工程学院,北京100124;中国地震局地球物理研究所,北京100081;北京工业大学建筑工程学院,北京100124;北京工业大学建筑工程学院,北京100124;中国地震局地球物理研究所,北京100081【正文语种】中文CAP1400核电技术是我国第三代核电技术自主创新的标志，也是我国目前大力推广使用的核电技术。
不同地震激励输入方法下框架结构振动台试验与数值分析结果对比摘要：结构地震反应分析中，常用的地震激励输入方法有等效荷载法和位移输入法。
本文回顾对比了这两种地震激励输入方法的理论推导，并根据某框架结构缩尺模型振动台试验数据，通过数值模型分析与某验证了这两种方法所得结果的一致性和可靠性，为进一步研究地震激励下结构反应分析方法研究有一定的参考价值。
关键词：地震激励输入方法，等效荷载法，位移输入法，框架结构缩尺模型振动台试验Abstract: the structure seismic response analysis, common seismic excitation input methods have equivalent load method and the displacement input method. This review paper compared the two kinds of seismic excitation theory is the input method, and based on a certain frame structure scale model shaking table test data, through the numerical model analysis and a verified the two methods of the results of consistency and reliability, for further research in earthquake excitation response analysis method for structure is of certain reference value.Keywords: earthquake excitation input method, the method of equivalent load and displacement input method, the frame structure scale model shaking table test1 引言在地震激励下，结构响应的分析模型通常有两种：加速度输入模型和位移输入模型。
第 36 卷第 4 期2023 年8 月振 动 工 程 学 报Journal of Vibration EngineeringVol. 36 No. 4Aug. 2023独立式石箍窑洞地震模拟振动台试验及数值模拟刘祖强1，2，马东1，张风亮3，薛建阳1，2，潘文彬1（1.西安建筑科技大学土木工程学院，陕西西安 710055； 2.西安建筑科技大学结构工程与抗震教育部重点实验室，陕西西安 710055； 3.陕西省建筑科学研究院有限公司，陕西西安 710082）摘要: 以山西省静乐县的某独立式石箍窑洞为原型，制作1/4缩尺的三跨试验模型，对其进行了地震模拟振动台试验，分析了地震作用下窑洞模型的破坏过程及破坏形态。
在试验研究基础上，采用ABAQUS软件建立独立式石箍窑洞的有限元模型，将模拟得到的动力特性、动力响应和地震损伤结果与试验结果进行了对比分析，验证了有限元模型的合理性，进而基于对原型结构的有限元模拟，分析了覆土厚度、拱跨数和拱矢跨比对窑洞模型受力性能的影响。
结果表明：独立式石箍窑洞在地震作用下主要发生砂浆灰缝开裂破坏，开裂最严重的部位为洞口拱顶和侧墙与背墙的连接处；有限元模拟结果与试验结果吻合较好，能够较好地反映地震作用下窑洞模型的受力性能；窑洞模型的纵墙刚度大于横墙，加速度和位移响应随输入峰值加速度的增大不断增大；随着覆土厚度变薄和拱矢跨比减小，窑洞模型的抗震性能增强，但拱跨数对窑洞模型的抗震性能影响较小。
关键词: 独立式石箍窑洞；振动台试验；数值模拟；地震损伤；动力响应中图分类号: TU363 文献标志码: A 文章编号: 1004-4523（2023）04-1101-12DOI：10.16385/ki.issn.1004-4523.2023.04.024引 言窑洞作为传统民居，是中国西北地区一种独有的建筑形式，具有保温性能强、隔音效果好、建造成本低、绿色环保等优点［1］。
窑洞根据结构形式的不同可分为靠崖式、下沉式和独立式3种。
国家自然科学基金重点项目资助（No. 50338040, 50025821）同济大学土木工程防灾国家重点实验室振动台试验室研究报告（A20030609-405）12层钢筋混凝土标准框架振动台模型试验的完整数据Benchmark Test of a 12-storyReinforcedConcrete Frame Model on ShakingTable报告编制：吕西林李培振陈跃庆同济大学土木工程防灾国家重点实验室振动台试验室2004年1月目录1 试验概况 (1)2 试验设计 (1)2.1 试验装置 (1)2.2 模型的相似设计 (1)2.3 模型的设计与制作 (1)2.4 材料性能指标 (4)2.5 测点布置 (4)2.6 加速度输入波 (5)2.7 试验加载制度 (9)3 试验现象 (9)4 试验数据文件 (12)4.1 AutoCAD文件 (12)4.2 输入地震波数据文件 (12)4.3 测点记录数据文件 (12)4.4 传递函数数据文件 (12)12层钢筋混凝土框架结构振动台模型试验1 试验概况试验编号：S10H模型比：1/10模型描述：单跨12层钢筋混凝土框架结构激励波形：El Centro波、Kobe波、上海人工波、上海基岩波工况数：62试验日期：2003.6.16试验地点：同济大学土木工程防灾国家重点实验室振动台试验室2 试验设计2.1 试验装置地震模拟振动台主要性能参数：台面尺寸 4.0m×4.0m最大承载模型重25t振动方向X、Y、Z三向六自由度台面最大加速度X向1.2g；Y向0.8g；Z向0.7g频率范围0.1Hz～50Hz2.2 模型的相似设计表1中列出了模型各物理量的相似关系式和相似系数。
2.3 模型的设计与制作模型比为1/10，梁、柱、板的尺寸由实际高层框架结构的尺寸按相似关系折算。
原型和模型概况见表2，模型尺寸和配筋图见图1。
模型材料采用微粒混凝土和镀锌铁丝。
第43卷第6期2017年12月四川建筑科学研究Sichuan Building Science79大高宽比刚体模型倾覆反应振动台试验研究官俊良\程蓓1，邓烜2(1.北京建筑大学土木与交通工程学院，北京100044;2.中国建筑标准设计研究院有限公司，北京100048)摘要:对于大高宽比基础隔震建筑,倾覆反应是评价其结构安全性的重要指标。
为研究大高宽比基础隔震结构 的倾覆反应，分别对高宽比为4和5的刚体模型（1/100缩尺）进行了振动台试验，考察其在不同正弦波作用下的倾覆反应。
试验研究表明，对于大高宽比刚体模型，将静力倾覆临界加速度（i)g作为动荷载作用下模型发生倾覆的判别标准偏于保守，并且刚体模型的倾覆可能性会随着台面峰值加速度的增大而不断减小,随着台面振幅4的增大而逐渐增大。
此外，本文在试验研究的基础上，提出了一种根据台面峰值加速度计算模型重心处加速度a,的计算方法。
关键词:大高宽比;刚体;倾覆反应;振动台试验中图分类号:TU 973 文献标志码:A 文章编号=1008 -1933(2017)06 -079 -05Experimental studies on overturning behaviors of rigid bodieswith large aspect ratio under shaking table testsGUAN Junliang1 , CHENG Bei1 ,DENG Xuan2(1. School of Civil and Transportation Engineering,Beijing University of Civil Engineering andArchitecture, Beijing 100044, China；2. China Institute of Building Standard Design & Research,Beijing 100048，China)A b strac t：For the structures with base isolation system, overturning is a critical factor in safety demand. This paper investigates the toppling behavior of rigid bodies with large aspect ratios under sinusoid excitations. Results from the shaking table tests show that theBcritical acceleration of (^-)g is over-conservative in estimating toppling of rigid bodies with large aspect ratios. It can be found that the Hpossibility of overturning decreases with the rising of peak ground acceleration, while increases with the increasing of the amplitude of ground vibration. Based on the experimental results, a design method for calculating the acceleration of gravity center of rigid bodies according to the peak ground acceleration is presented.K ey w ords ： large aspect ratio ； rigid body ； overturning ； shaking table test〇引言传统的结构抗震设计方法是依靠结构本身的强度、刚度、延性等来抵抗地震作用的。
第４６卷第２期 ２０１３年２月 天津大学学报（自然科学与工程技术版） Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｔｉａｎｊｉｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ） ＶＯ１．４６ ＮＯ．２
Ｆｅｂ．２０１３
大比例缩尺模型振动台试验及有限元分析 姜忻良１，２，邓振丹 一，韩 阳１，２ ７韩 宁 （１．天津大学建筑工程学院，天津３０００７２； ２．滨海土木工程结构与安全教育部重点试验室（天津大学），天津３０００７２； ３．天津市城市规划设计研究院，天津３００２０１）
摘要：为研究复杂结构的抗震性能，进行了一幢钢框架一支撑结构体系１／２０缩尺模型的地震振动台试验，试验测 试了模型结构的动力性能和结构地震反应．同时，利用ＡＮＳＹＳ软件建立了有限元分析模型，并对试验模型结构进 行了动力弹塑性时程分析，就模型的频率、位移反应和应变反应进行了对比，计算结果和试验结果吻合较好，验证 了有限元模型的可靠性． 关键词：钢框架一支撑体系；缩尺模型；振动台试验；有限元模型；弹塑性时程分析 中图分类号：Ｐ３１５．９ 文献标志码：Ａ 文章编号：０４９３．２１３７（２０１３）０２ ０１０９．０５
Ｌａｒｇｅ—Ｓｃａｌｅ Ｓｈａｋｉｎｇ Ｔａｂｌｅ Ｔｅｓｔ ａｎｄ Ｆｉｎｉｔｅ Ｅｌｅｍｅｎｔ Ｍｏｄｅｌ ｆｏｒ Ｔｉａｎｊｉｎ Ｌｉｂｒａｒｙ Ｊｉａｎｇ Ｘｉｎｌｉａｎｇ ＇２ ７ Ｄｅｎｇ Ｚｈｅｎｄａｎ 一，Ｈａｎ Ｙａｎｇ 一．Ｈａｎ Ｎｉｎｇ
（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＴｉａｎｊｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔｉａｎ３ｉｎ ３０００７２，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｃｏａｓｔａｌ Ｃｉｖｉｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ Ｓａｆｅｔｙ（Ｔｉａｎｊｉｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ），Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ， Ｔｉａｎｊｉｎ ３０００７２，Ｃｈｉｎａ；３．Ｔｉａｎｊｉｎ Ｕｒｂａｎ Ｐｌａｎｎｉｎｇ ａｎｄ Ｄｅｓｉｇｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｔｉａｎｊｉｎ ３００２０ １，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｓｈａｋｉｎｇ ｔａｂｌｅ ｔｅｓｔ ｏｆ ａ １／２０ ｓｃａｌｅ ｍｏｄｅｌ ｗｉｔｈ ｓｔｅｅｌ ｆｌａｍｅ－ｂｒａｃｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｐｅｒｆｏｒｍｅｄ ｔｏ ｓｔｕｄｙ ｔｈｅ ｓｅｉｓｍｉｃ ｂｅｈａｖｉｏｒ ｏｆ ｃｏｍｐｌｅｘ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ．Ｉｎ ｔｈｅ ｓｈａｋｉｎｇ ｔａｂｌｅ ｔｅｓｔ，ｔｈｅ ｓｅｉｓｍｉｃ ｒｅｓｐｏｎｓｅｓ ａｎｄ ｄｙｎａｍｉｃ ｃｈａｒ— ａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｒｅ ｍｅａｓｕｒｅｄ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｆｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ａｎａｌｙｓｉｓ ｍｏｄｅｌ ｉｓ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ ｗｉｔｈ ＡＮＳＹＳ ｓｏｆｔｗａｒｅ，ａｎｄ ｔｈｅｎ ｔｈｅ ｅｌａｓｔｏ—ｐｌａｓｔｉｃ ｔｉｍｅ—ｈｉｓｔｏｒｙ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｈａｋｉｎｇ ｔａｂｌｅ ｔｅｓｔ ｍｏｄｅｌ ｉｓ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ．Ｔｈｅ ａｎａｌｙｔｉｃａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｐｅｒｉｏｄｓ，ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ａｎｄ ｓｔｒａｉｎ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ａｒｅ ｉｎ ｇｏｏｄ ａｇｒｅｅｍｅｎｔ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｔｅｓｔ ｒｅｓｕｌｔｓ，ｗｈｉｃｈ ｖｅｒｉｆｉｅｓ ｔｈｅ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｆｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ｍｏｄｅ１． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｔｅｅｌ ｆｒａｍｅ・・ｂｒａｃｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ；ｓｃａｌｅ ｍｏｄｅｌ；ｓｈａｋｉｎｇ ｔａｂｌｅ ｔｅｓｔ；ｆｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ｍｏｄｅｌ；ｅｌａｓｔｏ—－ｐｌａｓｔｉｃ ｔｉｍｅ・－ ｈｉｓｔｏｒｙ ａｎａｌｙｓｉｓ
在商品经济日益发达的今天，为了满足建筑的使 用要求，各种新型结构体系不断出现，结构日趋复 杂．本试验以天津文化中心新图书馆为背景．工程结 构主体呈正方形，长、宽均为１０２ ｍ，地下１层，地上 ５层，高度为２９．４０ ｉｎ，总面积约５５ ０００ １１１ ．主体结 构采用了以均匀布置的巨型桁架柱为核心的钢框架一 支撑承重体系，巨型桁架柱的角柱及一些大开间部位 的框架柱均为方钢管混凝土柱，支撑、大部分梁及其 他次要部位的柱均采用箱形截面钢构件，另外一些次 收稿日期： 基金项目： 作者简介： 通讯作者： 梁采用工字型截面，梁柱连接处采用隔板贯通节 点．结构普通柱网尺寸为ｌ０．２ ｉｎ ｘ １０．２ ｉｎ，内部大开 洞部位竖向构件间距为３０．６ １ｌｌ、４０．８ ｍ． 结构中１～３层中部存在多处大空间，且各楼层 房间分隔差异很大，导致了多数框架柱不能上下连续 贯通，造成竖向传力途径不直接、竖向抗侧力构件不 连续．１—３层层高较高，均设置夹层，在其周边部 位，为增强抗扭刚度，设置了少量支撑．４层、５层布 置了大跨度的桁架，桁架高度为楼层高度，悬挑桁架
２０１ １－ｌ１．１５；修回日期：２０１２—０３．１４． 国家自然科学基金资助项目（５１２７８３３５，５１１７８３０８）；天津市科技支撑计划重大资助项目（１１ＺＣＺＤＳＦ０４８００） 姜忻良（１９５１一 ），男，教授． 姜忻良，ｊｉａｎｇｘｉｎｌｉａｎｇ＠１２６．ｔｏｍ． ２０１３年２月 姜忻良等：大比例缩尺模型振动台试验及有限元分析 能力等效的原则，对钢柱承载能力进行模拟；依据抗 弯能力等效的原则，对型钢梁承载能力进行模拟；对 斜支撑按照抗拉压能力等效原则进行模拟［ ． １．２模型的传感器布置及加载 本试验选用加速度传感器和应变片来量测地震 作用下结构的加速度和应变反应．由于原结构扭转 刚度较小，平面尺寸较大，且内部为满足大开间使用 功能存在多处柱抽空以及多处悬臂挑台，结构两侧变 形差异较为明显（见图４（ａ）），设计在模型的巨型桁 架柱边角部位布置 、】，向加速度计，以分别量测结 构两端的加速度及位移 Ｊ．另外，参照程序计算结果 中构件应力较大的部位（见图４（ｂ）），在１、２层交通 核柱底侧、主支撑下侧，结构边跨斜支撑、刚度突变 处支撑，顶层悬挑桁架支撑、连廊梁等受力较大和较 复杂的部位布置应变片，计４０片，用于监测关键杆 件在各地震工况下的应力变化情况．该工程为重点 设防类（乙类），抗震设防烈度为７度（０．１５ ｇ），建筑 场地类别为Ⅲ类．试验采用了适合天津地区的３种 地震波（ＲＴＳＧ，人工波；ＴＤＴＳＧ１，天然波；ＴＤＴＳＧ２， 天然波）及１条竖向波作为振动台台面输人波．试验 加载工况按照Ⅶ度多遇烈度、Ⅶ度基本烈度到Ⅶ度罕 遇烈度的顺序依次对模型进行地震模拟．
目 （ａ）模型上下端位移对比 （ｂ）应变测点布置示意 图４模型计算结果 Ｆｉｇ．４ Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｍｏｄｅｌ
１．３主要试验结果 在Ⅶ度（０．１５ ｇ）多遇烈度地震波作用后，模型表 面未发现可见破坏，前３阶频率下降值都在３％之 内，模型结构处在弹性工作状态；基本烈度地震加载 后，结构 向刚度下降最大，达１６．１％，但铜梁柱构 件未出现明显变形，表明结构损伤加深，通过传感器 量测的数据分析，模型结构关键部位框架柱及支撑震 后仍然保持弹性．在Ⅶ度（０．１ ５ 罕遇烈度地震波加 载后， 向刚度下降了３８％，且阻尼比有大幅增长（见 表３），少量铜梁构件出现明显屈曲变形，无局部倒塌 现象出现，结构整体损伤特别是上损伤较严重，某些 支撑应变反应较强烈，但关键框架柱仍未进入塑性． 表３各工况频率和阻尼比值 Ｔａｂ．３ Ｎａｔｕｒａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ａｎｄ ｄａｍｐ ｒａｔｅ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｅｒｅｎｔ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ 白噪声 震前扫描 向／ 、震后扫描 中震单双向后扫描 中震３向后扫描 ’大震后扫描 扫描 频率／ 阻尼Ｉｃｌ￣／ 频率／ 刚度下 阻尼 频率／ 刚度下 阻尼 频率／ 刚度下 阻尼 频率／ 刚度下 阻尼 方向 Ｈｚ ％ Ｈｚ 降 比，％ Ｈｚ 降 比／％ Ｈｚ 降／％ 比／％ Ｈｚ 降 比／％ 向 １０－３６ ２．０ ｌ０．２１ ３．０ ２．１ ９．８２ １Ｏ．１ ３－２ ９．４９ １６．１ ４．４ ８．１６ ３８．０ ５．２ 】，向 ９．４８ ２．５ ９．４０ １．７ ２．７ ９．２３ ５．２ ３．０ ９．１７ ６．４ ３－３ ８．９４ １１．１ ３．０ 扭转 ９．９８ ９．９１ １．４ ９．７０ ５．７ ９．６ｌ ７．１
２模型结构时程分析及试验对比 采用有限元软件ＡＮＳＹＳ建立空间杆系模型，并 对该试验模型进行了模态分析和弹塑性时程分 析．计算模型中柱子、梁及桁架采用支持弹、塑性模 型中剪切变形的三维有限应变梁单元；支撑部分采用 三维杆单元；动力计算输人的地震波采用振动台试验 时台面传感器记录到的加速度数据．模型结构以铜 材为主，弹性阶段的本构关系可由铜的弹性模量得 出，铜在单向拉伸条件下进入塑性后的应力．应变关 系曲线较为复杂，无法直接用于有限元分析，参照钢 材，采用铜材的三折线模型，折点为屈服和抗拉强 度．恢复力模型也参照钢材选用了双线型滞回模型．
２．１ 动力特性对比 模型试验前用固定频率的白噪声对结构进行扫 描，试验时台面输入地震波的峰值和时间按照建筑抗 震设计要求和模型相似关系确定，经过频谱分析得到 模型结构的自振频率试验值 】，计算模型经模态分析
得到自振频率计算值，２种频率对比列于表４． 表４模型自振频率的试验值和计算值对比 Ｔａｂ．４ Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｖａｌｕｅｓ ｏｆ ｎａｔｕｒａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｏｆ ｍｏｄｅｌ ｗｉｔｈ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｏｎｅｓ
振型 试验值，Ｈｚ 计算Ｎ／Ｈｚ 误差 振型１ ９．４８ ９．１９ ３．１ 振型２ ９．９８ ９．５２ ４．８ 振型３ １０－３６ １０．１１ ２．５ 振型４ ２Ｏ．１６ ｌ８．２３ １Ｏ．６ 振型５ ２０．７８ １９．１３ ８．６
