多層輕鋼龍骨房屋模擬地震振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn).pdf

1、輕鋼龍骨結(jié)構(gòu)具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、節(jié)能、環(huán)保、施工速度快、易于產(chǎn)業(yè)化等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)在國(guó)際上發(fā)展迅速并廣泛應(yīng)用于低層住宅，但在我國(guó)其研究和應(yīng)用還處于初始階段。北美已發(fā)布了用于低層輕鋼龍骨住宅的指導(dǎo)性方法和設(shè)計(jì)手冊(cè)，多層輕鋼龍骨結(jié)構(gòu)尚無(wú)相應(yīng)規(guī)范及計(jì)算方法?？拐鹪囼?yàn)是了解和研究結(jié)構(gòu)或構(gòu)件抗震性能和破壞機(jī)理的有效手段，模擬地震振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)更接近于結(jié)構(gòu)受地震動(dòng)作用的工作狀態(tài)。已有振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)僅有澳大利亞的單層單間房屋振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)和美國(guó)的兩層無(wú)罩面板房屋振動(dòng)臺(tái)

2、試驗(yàn)。國(guó)內(nèi)對(duì)該體系是否可用于多層建筑尚存擔(dān)憂。為推動(dòng)該體系在我國(guó)住宅、特別是多層住宅中的應(yīng)用，本文進(jìn)行了多層輕鋼龍骨房屋振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)以研究體系的整體抗震性能。
　　 輕鋼龍骨房屋的構(gòu)件尺寸一般較小，如龍骨骨架通常采用壁厚較薄的冷成型鋼，連接龍骨骨架和罩面板的自攻螺釘較小，難以采用縮尺模型。為了準(zhǔn)確研究各種構(gòu)造因素的影響，本文取開(kāi)間的一個(gè)區(qū)格，根據(jù)實(shí)際構(gòu)造設(shè)計(jì)、制作三層足尺模型。每層尺寸2.3×2.0×2.4m，代表實(shí)際尺寸2.3×

3、3.9×2.4m，總高7.2m，采用裝配式住宅施工方法建造。
　　 激勵(lì)地震波選EL-Centro波、Taft波和宿遷人工波，按設(shè)防要求從基本烈度到罕遇烈度依次輸入，共32個(gè)工況。試驗(yàn)過(guò)程中模型變形較小，個(gè)別釘子松動(dòng)或拔出，層間扁鋼帶和柱與導(dǎo)軌連接處部分螺釘剪斷，墻板無(wú)明顯剪切或撕裂破壞；臺(tái)面輸入加速度峰值在0.30g及以上時(shí)，二、三層墻板有明顯錯(cuò)位；不同地震波、不同加速度峰值的重復(fù)試驗(yàn)下結(jié)構(gòu)響應(yīng)表現(xiàn)出相似的規(guī)律；部分螺釘拔出或

4、剪斷后模型仍可抵御罕遇地震的作用。
　　 根據(jù)振動(dòng)測(cè)試原理對(duì)所采集加速度信號(hào)進(jìn)行濾波處理并消除趨勢(shì)項(xiàng)，利用模態(tài)分析和頻譜分析理論進(jìn)行了動(dòng)力特性和地震響應(yīng)分析。分析結(jié)果表明：各級(jí)加載前后模型自振頻率變化不大，結(jié)構(gòu)剛度退化不明顯；隨激勵(lì)加速度峰值增加阻尼比增長(zhǎng)較快，說(shuō)明結(jié)構(gòu)構(gòu)件間的摩擦及不可見(jiàn)損傷引起耗能增大；輸入地震波的頻譜特性對(duì)結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)影響較大；最大基底剪重比與地震加速度峰值近似成線性關(guān)系，水平地震作用下位移曲線具彎剪型特征