拟动力试验

摘要： 地震荷载极大的破坏性,使得结构抗震性能的研究成为一个被广泛关注的热点问题。为了提高结构抗震研究的试验能力和试验水平,近年来在传统结构抗震试验方法的基础上,出现了一些新的试验方式和方法。总结目前结构抗震试验的有效性与其局限性,并介绍了结构抗震拟动力试验(结构抗震性能的有效研究方法之一)的新进展,包括子结构动力试验、实时子结构试验、拟动力试验的网络化。

摘要： 为研究框架柱在水平和竖向双向地震作用下轴力变化时的性能,以1根足尺钢筋混凝土柱(RC柱)为试验子结构,进行了5种不同工况下的双向拟动力试验.通过对试验现象的观察和试验结果分析,从柱子刚度、滞回曲线、裂缝开展情况和框架整体水平位移响应等方面分析了试验框架的抗震性能,结果发现:试件对同加速度峰值不同周期地震波的双向地震作用的响应差异很大.由于二阶效应等的影响,轴力变化时特别是变化不规则时会导致试件侧向位移偏向结构一边,在地震动加速度峰值较大时轴力变化对试件滞回性能产生的影响不能忽略.采用基于OpenSees的纤维模型对试件加载情况进行模拟,发现在弹性阶段模拟值拟合较好,但在损伤较大时模拟值与试验值相差较大.

摘要： 由于结构抗震研究中试验设备和试验理论等特点的差异,抗震试验方法可以概括为拟静力试验、振动台试验、拟动力试验三种方法,其中对于大型结构而言拟动力试验可以很好的再现其复杂的地震反应.提出拟动力试验的4个关键问题为数值积分算法、试验控制加载、试验系统平台、试验误差控制,并对相关问题进行了比较系统的分析,详细介绍了拟动力试验的方法原理和具体步骤.基于近年来拟动力试验方面的相关研究和应用,指出拟动力试验与计算机技术以及互联网技术的融合愈加密切.最后总结出拟动力试验在未来的发展趋势,供广大研究人员和从业者参考.

摘要： 支吊架是连接附属机电设备和主体结构之间的重要连接构件,当遭遇地震时,抗震支吊架能有效地抵御地震作用,限制管道位移,防止管道脱落,进而减少地震引起的次生灾害,研究支吊架抗震性能对于保护附属机电管线设施具有重要意义。目前,非结构构件抗震性能试验方法大多沿用结构抗震性能试验方法,但在加载制度和加载方式上存在明显差别。总结了国内外标准规范中抗震支吊架抗震性能试验方法,包括拟静力试验方法、振动台试验方法以及拟动力试验方法等,结合理论与案例,介绍了各种试验方法的加载制度及其适用范围,并针对国内现有抗震支吊架类型给出了试验方法建议。

摘要： 在大型发电站中,汽轮发电机基础是至关重要的部位,在地震中一旦产生破坏将会遭受重大损失.因此,对发电机基础抗震性的研究成了重中之重.本文结合工程实例对汽轮机基础的抗震性能进行试验研究,按1:10的缩尺比例制作发电机基础模型进行等比例试验,采用拟动力和拟静力相结合的方法对其进行综合分析,本次试验模拟了基础结构在6度多遇、6度罕遇以及7度罕遇三种地震波下的抗震性能,结果表明该基础结构的各项抗震性能指标均满足规范要求,在上述两种地震作用下该基础结构安全.

摘要： 该文提出一种芯筒式双法兰刚性连接平面钢框架及其减震框架,设计并完成了两种框架的子结构拟动力试验,通过对比分析两榀框架的滞回性能、典型部位应变变化、抗侧刚度、耗能能力等指标,研究该类框架的抗震性能。结果表明:在8度多遇及设防地震作用下,中间柱型摩擦阻尼器可以提供刚度,控制层间位移角,减轻甚至避免结构塑性损伤;在8度罕遇、8度(0.30 g)罕遇、9度罕遇地震作用下,中间柱型摩擦阻尼器进行滑移摩擦耗能,耗能能力稳定,有效延缓结构塑性损伤,减震框架结构刚度、耗能能力均优于平面框架,平面框架和减震框架芯筒式双法兰刚性连接节点抗震性能良好且减震框架节点抗震性能优于平面框架。

摘要： 根据结构试验理论和实验设备的特征,阐述了结构抗震试验的特点及发展,重点分析了子结构拟动力试验方法的原理、数值积分算法、加载方式和误差控制;振动台子结构试验的原理、研究成果;实时子结构的原理和时滞等混合试验方法的基本理论,以及大型通用有限元软件及远程协同试验方法在混合试验中的应用。基于各种试验方法的优势与发展,总结出混合试验技术未来的发展方向。

摘要： 为适应高震区和跨度较大的自复位预应力钢框架结构体系,本文提出了带有中间柱摩擦阻尼器的震后可恢复功能预应力装配式中间柱钢框架体系(简称预应力中间柱钢框架).设计了一个8层中间柱预应力钢框架,并对其进行了两层子结构拟动力试验,本文使用有限元软件ABAQUS 建立了一个8层1跨的有限元模型,对中间柱预应力钢框架的拟动力试验进行了模拟分析,并且与试验结果进行对比.有限元和试验结果表明:中间柱摩擦阻尼器的设置,一方面极大地提高了结构的侧移刚度,另一方面结构在中震和大震时摩擦阻尼器滑动耗能,实现了预先设计的目标.有限元分析结果与试验结果较为吻合,证明了有限元分析的可靠性.

摘要： 为了获悉地震作用下半刚性钢管混凝七组合节点的抗震性能和破坏形式,进行了2榀足尺钢管混凝土柱一组合梁单边螺栓端板连接组合节点拟动力试验.研究参数为端板类型.以Ispara地震波作为模拟地震拟动力试验的激励输入,对在地震作用下组合节点的荷载-位移关系滞回曲线、位移时程反应曲线、加速度时程反应曲线、动力放大系数、刚度和强度退化、耗能能力等进行了深入的分析,比较了平齐端板连接和外伸端板连接对组合节点抗震性能的影响.试验研究表明,端板型钢管混凝土半刚性组合节点具有良好的耗能能力和抗震性能,可以在多高层组合框架中推广和应用。

摘要： 以云南某高墩大跨桥梁为原型设计模型,实测模型顺桥向结构刚度反推结构一阶频率,将结果与现场实测的原型频率结果进行对比,从两者模态测试结果相接近的角度,验证了模型设计的可行性.设计拟动力实验,针对在拟动力试验中配重不易施加的问题,采用通过拉伸螺栓预压轴力法对桥墩施加28t轴力,并对模型分别进行小震、中震输入,测得模型结构在中小震输入下的结构反应;并将实验结果反演到原形结构,考察原型结构的抗震性能.

摘要： 以静力相似理论为基础,提出一套缩尺模型拟动力试验方法.该方法仅对试验模型施加参数及反馈参数进行相似处理,操作简单,概念清晰,能方便地应用于拟动力试验.利用Matlab和OpenSees混合编程方法,对一个两层单跨框架结构的缩尺模型进行基于静力相似的拟动力试验数值模拟,通过将缩尺模型拟动力试验数值模拟的结果与足尺模型的结果进行对比分析,验证所提出方法的正确性和可行性.

摘要： 针对扩翼式节点钢框架采用1／2比例模型进行了拟动力试验，通过TUT控制系统和数据采集系统得到框架基底剪力、各楼层的加速度响应、位移响应及滞回曲线等动力特性。试验结果表明加强式节点钢框架各层加速度响应及位移响应能够较好的反映出结构的整体抗震性能，符合工程实际。在地震荷载作用下，钢框架始终处于弹性阶段，具有稳定的滞回性能和良好的耗能性。加强式节点有效地提高了钢框架的抗震性能，试验结果可为工程应用提供参考。

摘要： 结构抗震试验是模拟地震作用、分析掌握地震机制及结构抗震性能的有效方法.对拟动力试验技术的研究现状和进展进行了概括总结,分析探讨了拟动力试验特别是基于子结构技术试验的逐步积分方法、加载控制方式、误差分析、拟动力子结构试验、实时子结构试验、远程协同拟动力试验、混合子结构拟动力试验等关键技术,对比分析了拟动力试验技术与其他试验方法的差异,以及拟动力试验技术中基于子结构技术各试验方法间的区别和特点,并进一步阐述了各种拟动力试验的现存问题、应用前景,指出了需要进一步研究的方向.

摘要： 为了能够简便快捷地估算渡槽结构横槽向地震响应,以Housner弹簧-质量简化模型及土-桩非线性动力Winkler地基梁简化模型为基础,建立了一种可以同时考虑流-固耦合动力相互作用与土-桩非线性动力相互作用的渡槽结构横槽向抗震简化计算模型.在此基础上,应用此简化计算模型对渡槽拟动力试验模型在三种试验地震波作用下的横槽向地震响应进行了计算,并将计算结果与拟动力模型试验结果进行了对比,验证了本文建立的简化计算模型的合理性.

摘要： 本文系统的介绍了混凝土结构抗震试验技术,包括拟静力试验、拟动力试验、地震模拟振动台试验、混合试验.其中拟动力发展起来的子结构技术,持时子结构技术和振动台试验结合的混合试验极具发展前景.

摘要： 对于大型复杂结构的实时(拟动力)子结构试验,更适宜用无条件稳定的逐步积分方法.隐式逐步积分方法通常是无条件稳定的,然而需要复杂耗时的迭代求解非线性方法.为了避免迭代过程,等效力控制方法用反馈控制求解非线性方程,使隐式逐步积分方法在实时子结构试验中的应用成为可能.本文首先以平均加速度法为例介绍等效力控制方法的原理、关键参数的选取;然后介绍基于等效力控制的能量守恒子结构试验方法和隐式中点法;最后介绍这些方法在以防屈曲支撑阻尼器为试件的单自由度简化结构、以磁流变阻尼器为试件的海洋平台结构的实时子结构试验,以及装配式钢筋混凝土剪力墙结构和框支配筋砌块短肢剪力墙结构拟动力试验中的应用.研究结果表明:这三种等效力控制方法都具有很好的精度,等效力控制方法相对于中心差分法具有更好的稳定性.

摘要： 等效力控制方法应用反馈控制的方法求解非线性方程,使隐式逐步积分算法成功应用于实时子结构试验中.等效力控制方法应用力-位移转换系数将等效力转换为位移命令,以使作动器按照传统的位移控制模式对试件加载.力-位移转换系数与试件的刚度有关,粗略方法是用结构的起始刚度,若要提高精度必须准确估计试件的刚度(如上一步割线刚度).对于复杂的多自由度结构,计算其准确的割线刚度是非常困难的.为解决这个问题,提出不采用力-位移转换系数的方法,即采用基于位移反馈控制的等效力控制方法,通过数值模拟和试验验证所提方法的有效性.研究结果表明,提出的不采用力-位移转换系数的基于位移反馈控制的等效力控制方法具有较好的稳定性和精度.

摘要： 本发明公开了一种多层地下结构抗震推覆试验装备，包括多层地下结构抗震推覆试验装置，多层地下结构抗震推覆试验装置包括垂直设置的反力墙竖墙和水平设置于反力墙竖墙底部的反力墙基座，反力墙竖墙与反力墙基座一体成型，反力墙竖墙的表面均匀开设有若干组定位槽孔且内侧轴向水平固定有若干组作动机构，作动机构与定位槽孔的对接处固定有若干组螺栓，反力墙基座上通过螺栓对称安装有两组地梁。本发明能够实现多层地下结构的层间动态位移协调加载，通过上覆柔性铅板代替上部覆土压力，通过下设橡胶垫模拟文克尔地基，实现对横向强震荷载作用下多层地下结构地震反应的大型模型试验体系和方法，提高实验数据的准确性。

摘要： 本发明公开了一种多层地下结构抗震推覆试验装备，包括多层地下结构抗震推覆试验装置，多层地下结构抗震推覆试验装置包括垂直设置的反力墙竖墙和水平设置于反力墙竖墙底部的反力墙基座，反力墙竖墙与反力墙基座一体成型，反力墙竖墙的表面均匀开设有若干组定位槽孔且内侧轴向水平固定有若干组作动机构，作动机构与定位槽孔的对接处固定有若干组螺栓，反力墙基座上通过螺栓对称安装有两组地梁。本发明能够实现多层地下结构的层间动态位移协调加载，通过上覆柔性铅板代替上部覆土压力，通过下设橡胶垫模拟文克尔地基，实现对横向强震荷载作用下多层地下结构地震反应的大型模型试验体系和方法，提高实验数据的准确性。

摘要： 本发明涉及一种高速铁路采空区地基拟动力加载模型试验装置及方法，该装置包括设有模型槽的试验平台，模型槽的两侧为壁板，壁板的一侧紧贴试验平台、另一侧设有多个卡槽，模型槽内放置试验岩土体，试验岩土体的内部设有采空区模拟组件，试验岩土体的两侧为插入卡槽的挡板，试验岩土体的上方设有加载基座，加载基座的上方平铺有加载板，加载板的上方为轨道垫板，轨道垫板的上方固定有两条平行的加载轨道，试验平台的上方设有反力架，反力架设有向下的加载装置，加载装置的下方连接有刚性梁，本发明能够将挡板插入卡槽内，使挡板位置固定且能提供水平反力，而且挡板的位置能够根据卡槽的位置调节，模型槽能够容纳不同尺寸的试验岩土体。

摘要： 本实用新型涉及一种高速铁路采空区地基拟动力加载模型试验装置，包括设有模型槽的试验平台，模型槽的两侧为壁板，壁板的一侧紧贴试验平台、另一侧设有多个卡槽，模型槽内放置试验岩土体，试验岩土体的内部设有采空区模拟组件，试验岩土体的两侧为插入卡槽的挡板，试验岩土体的上方设有加载基座，加载基座的上方平铺有加载板，加载板的上方为轨道垫板，轨道垫板的上方固定有两条平行的加载轨道，试验平台的上方设有反力架，反力架设有向下的加载装置，加载装置的下方连接有刚性梁，本试验装置能够将挡板插入卡槽内，使挡板位置固定且能提供水平反力，而且挡板的位置能够根据卡槽的位置调节，模型槽能够容纳不同尺寸的试验岩土体。

摘要： 本发明公开了一种水下多点激励拟动力试验系统，其特征是设置由支座支承的盛有水体的透明水箱，水箱底板为平面结构；在水箱中设置悬浮在水体中的水中悬浮隧道模型；在水中悬浮隧道模型的下方呈水平设置激励机构，并用锚索连接激励机构与水中悬浮隧道模型；多组激励机构沿纵向间隔设置，锚索在各组激励机构与水中悬浮隧道模型上各激励点之间一一对应相连接，形成多点激励机构；设置驱动机构，用于驱动激励机构在横向、纵向和竖直方上的直线往复运动；纵向是指与水中悬浮隧道模型的轴线平行的方向。本发明既能满足大型结构模型尺寸方面的要求，又能够再现地震动和结构反应，为研究水下长细结构地震反应机制和抗震设计提供一个强有力的手段。

摘要： 本发明公开了一种水下多点激励拟动力试验系统，其特征是设置由支座支承的盛有水体的透明水箱，水箱底板为平面结构；在水箱中设置悬浮在水体中的水中悬浮隧道模型；在水中悬浮隧道模型的下方呈水平设置激励机构，并用锚索连接激励机构与水中悬浮隧道模型；多组激励机构沿纵向间隔设置，锚索在各组激励机构与水中悬浮隧道模型上各激励点之间一一对应相连接，形成多点激励机构；设置驱动机构，用于驱动激励机构在横向、纵向和竖直方上的直线往复运动；纵向是指与水中悬浮隧道模型的轴线平行的方向。本发明既能满足大型结构模型尺寸方面的要求，又能够再现地震动和结构反应，为研究水下长细结构地震反应机制和抗震设计提供一个强有力的手段。

摘要： 本实用新型公开了一种适用于结构拟动力试验系统的钢筋疲劳拉拔试验装置，其特征在于该装置包括连接板、第一夹板、第二夹板和固定装置；所述连接板通过螺栓与作动器末端连接；所述第一夹板的一端通过螺栓安装在连接板的燕尾槽内；所述第一夹板的表面开有第一夹板V形凹槽，第二夹板的表面开有第二夹板V形凹槽，第二夹板和第一夹板相对放置，使得第一夹板V形凹槽与第二夹板V形凹槽正对，形成空间用于放置钢筋；所述第二夹板和第一夹板通过螺栓连接；所述固定装置用来固定混凝土试件，并通过螺杆与楼板固定连接。该装置能够进行双向交替加载，克服了现有钢筋拉拔试验设备只能单向静态加载以及疲劳加载对设备要求较高的问题。

摘要： 本实用新型公开了一种隧道结构足尺拟动力试验系统，包括模拟隧道构件、固定模拟隧道构件的固定座、覆盖于模拟隧道构件受力表面的反力墙框体及伺服作动器，所述伺服作动器为多个分散设置于所述模拟隧道构件的受力面与反力墙框体之间，所述伺服作动器通过可旋转底座安装于反力墙框体上其作用端抵靠于所述模拟隧道构件的受力面上。本实用新型公开的一种隧道结构足尺拟动力试验系统，通过分开设置的多个伺服作动器分别对模拟隧道构造施加荷载，并且伺服作动器可以随可旋转底座转动，也能自由伸缩，因此整个试验系统可以模拟任何荷载状态下模拟测试隧道的抗压强度和抗倒塌强度。

摘要： 本实用新型公开了一种具有多功能的结构拟动力试验装置，包括反力墙、地轨、钢连接梁、龙门架立柱、龙门架上横梁、龙门架下横梁、反力支座和布置在水平与竖直方向的两套作动器；在龙门架立柱的上部配置有可拆卸可移动的龙门架上横梁，在龙门架立柱的下部同样配置有可拆卸可移动的龙门架下横梁；龙门架立柱通过四套钢连接梁与反力墙连接，龙门架立柱的底端与地轨连接；反力支座的下部固定于地轨上，且反力支座的前部带安装孔，用于安装试验加载时的辅具；水平方向作动器的一端固定于反力墙，作动器的另一端连接试件，反力支座和作动器协同工作形成水平加载系统，用于对试验试件进行水平加载；同样地，竖直方向上的作动器，龙门架上横梁和龙门架下横梁一起形成竖向加载系统，用于对试验试件进行竖向加载。

摘要： 本实用新型公开了一种水下多点激励拟动力试验系统，其特征是设置由支座支承的盛有水体的透明水箱，水箱底板为平面结构；在水箱中设置悬浮在水体中的水中悬浮隧道模型；在水中悬浮隧道模型的下方呈水平设置激励机构，并用锚索连接激励机构与水中悬浮隧道模型；多组激励机构沿纵向间隔设置，锚索在各组激励机构与水中悬浮隧道模型上各激励点之间一一对应相连接，形成多点激励机构；设置驱动机构，用于驱动激励机构在横向、纵向和竖直方上的直线往复运动；纵向是指与水中悬浮隧道模型的轴线平行的方向。本实用新型既能满足大型结构模型尺寸方面的要求，又能够再现地震动和结构反应，为研究水下长细结构地震反应机制和抗震设计提供一个强有力的手段。