典型通信设备机柜的振动台试验研究

以振动台试验为手段,研究一种典型通信机柜的抗震性能,同时为后续该机柜的准确数值模拟和地震易损性分析提供基础。考虑机柜参数的随机性和地震动输入的随机性对机柜地震反应的影响,试验中对3台同样规格尺寸的机柜和内部设备共输入9条地震动;逐渐增大地震动幅值,直至机柜严重破坏,观察机柜和设备在地震作用过程中的破坏模式和特征,记录其地震反应。试验结果表明:各机柜在PGA达到0.4～0.5 g后开始出现损伤,表现为机柜内钢框架的立柱与底部横梁间的焊缝开裂;在PGA达到0.9 g后,机柜内底部和顶部横梁也开始出现弯曲;试验结束后,机柜完全破坏,不可再使用。最后,建议为提升机柜的抗震性能,应严格控制焊缝质量。     

考虑不同固定条件的核电设备多维地震响应振动台试验研究

在核电站中:核电设备通过不同的固定条件与结构相连,地震作用时设备与结构动力相互作用复杂,为分析核电设备多维地震响应并鉴定其抗震性能,进行了考虑不同固定条件的核电设备多维地震响应振动台试验研究。振动台试验进行了5次运行基准地震和1次安全停堆地震的动力时程激振,以及试验首末2次动力特性测试。试验结果表明:不同固定条件会影响核电设备多维地震响应的加速度峰值、反应谱特性和动力放大系数,与设备直接固定于振动台相比,将核电设备悬挂固定于剪力墙再与振动台连接的固定条件,改变了设备反应谱特性,且放大了响应的加速度峰值,具有显著的动力放大效应,使核电设备多维地震响应更为强烈。因此,对此类固定条件的核电设备,在产品设计及安装固定时要充分考虑动力放大效应,以提高设备的抗震韧性。抗震试验前后,核电设备功能运行正常,结构完整性好,抗震性能满足要求。     

特高压输电线路塔线耦联体系非线性振动响应振动台试验研究

为了研究地震作用下特高压塔线耦联体系导线、地线的非线性振动响应,文中以单向和双向一致激励为主,通过输入不同加速度幅值的El Centro波、Taft波、Pasadena波及上海人工波,对某型特高压输电塔线耦联体系进行了缩尺模型振动台试验.试验主要分2种工况:将导线作为集中质量进行计算的方法以及挂有实际分裂导线模型的方法.试验结果表明:两种体系中塔体结构动力特性存在差别;地震作用下,挂线单塔各项动力反应峰值比相应的单塔悬挂集中质量有不同程度的降低,8度罕遇地震时较为显著,导线的非线性振动效应有利于该型输电塔动力反应幅值的降低.挂线单塔与挂集中质量单塔不同方向的加速度能量谱分布规律存在较大差异.     

不同再生骨料掺量的中高剪力墙振动台试验研究

为了研究再生混凝土剪力墙的动力性能,进行了3个1/3缩尺的不同再生骨料取代率的中高剪力墙模型的模拟地震振动台试验,其中1个为普通混凝土剪力墙、1个为再生粗骨料混凝土剪力墙、1个为全再生骨料混凝土剪力墙。试验过程经历了剪力墙弹性、开裂和破坏阶段,实测并比较分析了各剪力墙在不同阶段的动力特性、动力反应及破坏形态。试验结果表明:再生粗骨料混凝土中高剪力墙具有和普通混凝土剪力墙相近的抗震性能,其墙体开裂时台面加速度输入降低9.7%,其弹塑性位移角达到1/120时台面加速度输入降低5.8%,经合理设计,可用于建筑结构。     

液化地基自由场振动台模型试验研究

进行了液化场地自由场振动台试验,试验采用柔性容器以减小边界影响,采用上覆黏土层的饱和砂土作为模型土。试验中再现了液化场地土的震害现象。得出的主要规律有:随着振次的增加,地基的频率迅速降低,阻尼比迅速增大;砂土对地震动起滤波作用;土体的加速度峰值反应在高度上呈"K"形分布;当最初加速度峰值到达前,砂土层中的孔压比存在负值;震后土中振动孔隙水压力不一定随振动的停止而立即开始消散,在短期内可能继续增长。     

某全钢结构地震模拟振动台试验和理论研究

对体型不规则的全钢结构建筑进行了地震模拟振动台试验研究和理论分析，这种结构体系是由内椭球塔与外框筒连接而成的特殊结构体系。地震模拟试验结果表明这种结构体系仍然以主振型为主，内椭球塔与外框筒连接方式能够满足设计要求。文末采用SAP2000程序对结构模型进行三维受力分析，沿最不利加振方向的理论分析结果与振动台试验结果显示该结构在设计地震作用下，具有足够的安全性。     

超高层巨型结构振动特性研究

巨型结构体系是适应超高层建筑发展趋势和特点的新型结构体系，目前国内外的理论研究成果还很少。随着工程应用的推广，进行巨型结构体系的研究，有其重要的理论价值和实际意义。结合101层上海环球金融中心大厦具体工程，进行了整体结构的振动台试验，并利用国际通用有限元软件ANSYS分析了超高层巨型结构体系的动力特性和影响因素，可供工程设计人员在结构选型和方案设计时参考。     

立面收进超限高层建筑结构振动台模型试验研究

本文介绍了嘉里静安综合发展项目(南区)南塔楼的结构体系、整体结构模拟地震振动台试验模型材料的选取、动力相似关系的确定以及模型的简化设计。通过分析模型结构在7度多遇地震、基本烈度、罕遇地震和8度罕遇地震阶段的动力特性、加速度及位移反应,根据相似关系得到原型结构的动力特性、层间位移、楼层剪力等动力反应。研究表明,原型结构能够满足我国现行规范"小震不坏、大震不倒"的抗震设防标准。在特大地震作用下,结构立面收进处和斜柱层存在薄弱部位。     

地下综合管廊大型振动台模型试验研究

针对地下综合管廊缺乏抗震研究的现状,开展了地下综合管廊大型振动台模型试验研究。试验中除对通常的地下结构振动台试验中常规地震响应进行了测量外,还测量了模型场地水平位移、模型结构的层间位移、模型结构内钢筋应变。同时,通过自行设计的接触面土体滑移传感器测量了结构顶板接触面土体滑移。本文对模型结构的动力响应以及接触面和周围土体地震响应规律进行了分析。结果表明：在地震作用下地下综合管廊的地震加速度响应服从周围土体的地震响应,其响应幅值不会大于周围土体的加速度响应幅值;结构内力最大部位出现在结构的角部,并且内力随着地震动强度的增加而增大;地下综合管廊接触面土压总体上随着地震动强度的增加而增大,侧板和顶、底板的土压力分布模式不同;在水平地震作用下,地下综合管廊会产生顶、底板之间的相对位移,同时伴随着横截面内的刚体转动;地下综合管廊壁板与土接触面的作用力是结构产生内力的直接原因,其中侧壁土压起主要作用。     

上海环球金融中心大厦整体结构振动台试验设计

同济大学土木工程防灾国家重点实验室对上海环球金融中心大厦进行了整体结构模型的振动台试验.该大厦101层,结构高度492m,拟建成为世界上结构主体最高的建筑物.本文详细介绍了大厦结构体系、振动台试验模型材料的选取、动力相似关系的确定以及试验方案的设计.针对超高层整体结构小比例模型施工困难的特点,提出了模型的简化方法,并利用ANSYS对简化模型进行了计算,计算结果表明模型简化对结构自振特性和地震反应影响很小,验证了简化方法的可行性.本文提供的模型和试验的设计思路对今后有关的试验工作有一定的借鉴作用.     

Shaking table model test on Shanghai World Financial Center Tower

The height of 101‐storey Shanghai World Financial Center Tower is 492m above ground making it possible the tallest building in the world when completed. Three parallel structural systems including mega‐frame structure, reinforced concrete and braced steel services core and outrigger trusses, are combined to resist vertical and lateral loads. The building could be classified as a vertically irregular structure due to a number of stiffened and transfer stories in the building. Complexities related to structural system layout are mainly exhibited in the design of services core, mega‐diagonals and outrigger trusses. According to Chinese Code, the height 190 m of the building clearly exceeds the stipulated maximum height of for a composite frame/reinforced concrete core building. The aspect ratio of height to width also exceeds the stipulated limit of 7 for seismic design intensity 7. A 1/50 scaled model is made and tested on shaking table under a series of one and two‐dimensional base excitations with gradually increasing acceleration amplitudes. This paper presents the dynamic characteristics, the seismic responses and the failure mechanism of the structure. The test results demonstrate that the structural system is a good solution to withstand earthquakes. The inter‐storey drift and the overall behaviour meet the requirements of Chinese Design Code. Furthermore, weak positions under seldom‐occurred earthquakes of seismic design intensity 8 are found based on the visible damages on the testing model, and some corresponding suggestions are proposed for the engineering design of the structure under extremely strong earthquake. Copyright © 2006 John Wiley & Sons, Ltd.     

Shaking table test and dynamic response prediction on an earthquake-damaged RC building

This paper presents the results from shaking table tests of a one-tenth-scale reinforced concrete (RC) building model. The test model is a protype of a building that was seriously damaged during the 1985 Mexico earthquake. The input ground excitation used during the test was from the records obtained near the site of the prototype building during the 1985 and 1995 Mexico earthquakes. The tests showed that the damage pattern of the test model agreed well with that of the prototype building. Analytical prediction of earthquake response has been conducted for the prototype building using a sophisticated 3-D frame model. The input motion used for the dynamic analysis was the shaking table test measurements with similarity transformation. The comparison of the analytical results and the shaking table test results indicates that the response of the RC building to minor and the moderate earthquakes can be predicated well. However, there is difference between the predication and the actual response to the major earthquake.     

混合结构体系高层建筑模拟地震振动台试验研究

随着现代建筑高度的不断增加,混合结构体系在超高层建筑中逐步广泛应用,因此对该结构体系在地震作用下的破坏机理和抗震性能展开深入的研究是一项有意义的工作。本文对一混合结构体系复杂超高层建筑进行1／35的模型模拟地震振动台试验,分析模型结构的动力特性和不同烈度地震作用下加速度、位移和应变反应,然后根据相似关系推算出原型结构的动力特性和反应,研究其在各水准地震作用下的破坏机理和破坏形式,最后对原型结构设计提出若干建议。     

上海浦东机场T2航站楼结构模型模拟地震振动台试验研究

上海浦东机场T2航站楼为下部钢筋混凝土框架、上部钢屋盖,两者通过Y形钢斜柱联接而成的大跨度空间混合结构,建筑造型新颖,结构形式复杂。为研究它在地震作用下的抗震性能,进行了1:35缩尺的模型结构振动台试验。本文详细介绍了航站楼结构体系、模型材料的选取、动力相似关系的确定以及试验方案的设计,并通过对试验现象和数据结果处理分析,考察了结构的动力特性,以及加速度、位移和应变反应。试验结果表明,组成此混合结构的框架结构、钢斜柱和钢屋盖在地震反应上各具特点,差异较大。该结构体系合理,具有足够的抗侧刚度,能够满足"小震不坏"、"大震不倒"的抗震设防要求。