加固砌體結(jié)構(gòu)抗震性能的實(shí)驗(yàn)研究實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、加固砌體結(jié)構(gòu)抗震性能的實(shí)驗(yàn)研究加固砌體結(jié)構(gòu)抗震性能的實(shí)驗(yàn)研究北方工業(yè)大學(xué)，宣文研、周 輝、安鵬濤指導(dǎo)教師：王獻(xiàn)云摘要：本項(xiàng)目對(duì)1:1二層加固砌體模型進(jìn)行動(dòng)力特性測(cè)試試驗(yàn)，并采用擬動(dòng)力試驗(yàn)方法測(cè)定砌體結(jié)構(gòu)的位移、滯回曲線等量化的抗震指標(biāo)，對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果評(píng)價(jià)加固砌體結(jié)構(gòu)的抗震安全性。關(guān) 鍵 詞：砌體、陣型、擬動(dòng)力1 選題背景我國(guó)是多地震國(guó)家，近年來(lái)發(fā)生的數(shù)次地震中，都存在大量砌體房屋的破壞和倒塌。如2008年5月12日，我國(guó)四川省汶川縣發(fā)生里氏8.0級(jí)地震，該地區(qū)的民用建筑大部分為砌體結(jié)構(gòu)，包括大量老舊房屋（上世紀(jì)6、70年代建造的未考慮抗震設(shè)防）。砌體結(jié)構(gòu)所采用砌筑材料本身的抗拉、抗剪能力較低，整

2、體抵抗地震力的能力較弱，加之部分房屋施工水平不高，大量房屋在這次地震中遭到嚴(yán)重破壞1,2,3,4,5,6。2010年4月14日，我國(guó)青海省玉樹(shù)發(fā)生里氏7.1級(jí)地震，大量使用砌體材料的民居倒塌7,8。在我國(guó)廣大農(nóng)村地區(qū)，6級(jí)左右的地震也造成了砌體結(jié)構(gòu)的倒塌，如2013年3月3日云南洱源地震，造成了數(shù)千間房屋倒塌或嚴(yán)重受損?，F(xiàn)階段，北京、天津乃至全國(guó)大部分地區(qū)仍有大量建于上世紀(jì)70年代的普通磚砌體結(jié)構(gòu)存在，這些房屋基本沒(méi)有構(gòu)造柱圈梁等構(gòu)造措施，樓板也使用預(yù)制樓板，房屋整體性不好。因此，提高這些地區(qū)房屋抵御地震的能力尤為重要。雖然砌體結(jié)構(gòu)抵抗地震力的能力較弱、震害嚴(yán)重，但國(guó)內(nèi)外研究和大量震害調(diào)查也表

3、明，采用一定抗震構(gòu)造措施或加固后的砌體結(jié)構(gòu)可以滿足現(xiàn)行規(guī)范的規(guī)定以及抗震設(shè)防的目標(biāo)。根據(jù)我國(guó)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范2的規(guī)定，各類多層磚砌體房屋，應(yīng)按要求設(shè)置現(xiàn)澆鋼筋混凝土構(gòu)造柱和圈梁，“外墻四角設(shè)置構(gòu)造柱”，“外墻樓蓋和屋蓋處設(shè)置圈梁”。目前部分地區(qū)的新建磚砌體結(jié)構(gòu)基本采用圈梁和構(gòu)造柱。2 方案論證2.1砌體結(jié)構(gòu)的抗震特點(diǎn)及其研究目標(biāo)：砌體結(jié)構(gòu)在強(qiáng)震作用下將進(jìn)入非線性狀態(tài)，由于剛度退化明顯，結(jié)構(gòu)的自振周期變長(zhǎng)，而地震地面運(yùn)動(dòng)的頻率也是由高到低逐漸變化的，這就導(dǎo)致砌體結(jié)構(gòu)與地震激勵(lì)更容易發(fā)生共振破壞，甚至倒塌。1976年唐山地震、2008年的汶川地震以及歷次大地震的震害都證實(shí)了砌體結(jié)構(gòu)的易倒塌性。本項(xiàng)

4、目的總體目標(biāo)是用試驗(yàn)的方法測(cè)定外包構(gòu)造柱圈梁砌體結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性，以及在地震作用下的位移、裂縫開(kāi)展與分布、滯回曲線、剛度退化、極限承載力等抗震性能指標(biāo)，以現(xiàn)行抗震設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的抗震能力為標(biāo)準(zhǔn)，評(píng)價(jià)外包構(gòu)造柱圈梁砌體結(jié)構(gòu)建筑物的抗震安全性。對(duì)不符合設(shè)防要求的砌體建筑提出加固改造建議。為北京市及周邊地區(qū)抵御大地震，減輕地震災(zāi)害提供有力的參考和建議。以提高北京市及周邊地區(qū)對(duì)地震災(zāi)害的防御能力，減少人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。2.2振動(dòng)試驗(yàn)簡(jiǎn)介及其原理振動(dòng)測(cè)試技術(shù)作為解決工程振動(dòng)問(wèn)題的一種有效手段，早已被人們所利用。目前，它所應(yīng)用的生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域有：1、結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性試驗(yàn)研究，模態(tài)試驗(yàn)分析；2、運(yùn)行中的機(jī)器設(shè)備的振

5、動(dòng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)，故障診斷和預(yù)測(cè)；3、轉(zhuǎn)子的平衡；4、振動(dòng)與沖擊環(huán)境的模擬試驗(yàn)；5、構(gòu)件的疲勞強(qiáng)度試驗(yàn)；6、隔振與減振技術(shù)及措施的研究；7、人體對(duì)振動(dòng)與沖擊反應(yīng)的研究；8、有關(guān)振動(dòng)利用的研究。結(jié)構(gòu)在動(dòng)力荷載作用下，總要產(chǎn)生一定的振動(dòng)響應(yīng)。隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，動(dòng)力結(jié)構(gòu)有向大型化、高速化、復(fù)雜化和輕量化發(fā)展的趨勢(shì)，由此而帶來(lái)的振動(dòng)問(wèn)題更為突出。而結(jié)構(gòu)的振動(dòng)，常常是結(jié)構(gòu)損壞、環(huán)境惡化、設(shè)備的精度或可靠性降低等工程事故的主要原因。因此，研究結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性和動(dòng)力強(qiáng)度，已日益成為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要課題。結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性主要取決于它的各階固有頻率、主振型和阻尼比等。這些參數(shù)也就是所謂的模態(tài)參數(shù)。如果已經(jīng)有了結(jié)構(gòu)的實(shí)物

6、或設(shè)計(jì)圖紙，并掌握所有材料的力學(xué)性能數(shù)據(jù)，那么原則上可以用有限元分析等數(shù)值計(jì)算方法求出結(jié)構(gòu)的模態(tài)參數(shù)。然而，由于諸方面的原因，例如：非線形因素，材料的不均勻性，阻尼機(jī)理的復(fù)雜性，再加上構(gòu)件與構(gòu)件、整機(jī)與基礎(chǔ)的聯(lián)結(jié)剛度難以確定等等，使有限元計(jì)算的準(zhǔn)確性受到限制。在上世紀(jì)的六、七十年代發(fā)展起來(lái)的現(xiàn)代模態(tài)試驗(yàn)分析技術(shù)彌補(bǔ)了有限元分析的技術(shù)的某些不足。模態(tài)試驗(yàn)分析與有限元分析的相互結(jié)合及相互補(bǔ)充，在結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)和設(shè)備故障診斷等許多方面，都取得良好的成效。它們已經(jīng)在航天、航空、車(chē)輛、船舶、機(jī)床、建筑機(jī)械、電器設(shè)備等工業(yè)部門(mén)得到極為廣泛的應(yīng)用。2.3擬動(dòng)力試驗(yàn)簡(jiǎn)介及其原理擬動(dòng)力試驗(yàn)又稱計(jì)算機(jī)作動(dòng)器聯(lián)機(jī)試驗(yàn)

7、(OnLine Computer Test)，是將計(jì)算機(jī)的計(jì)算控制與結(jié)構(gòu)試驗(yàn)有機(jī)地結(jié)合在一起的一種結(jié)構(gòu)抗震試驗(yàn)方法。它吸收了擬靜力試驗(yàn)和振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)，由給定地震加速度記錄，通過(guò)計(jì)算機(jī)控制作動(dòng)器進(jìn)行結(jié)構(gòu)試驗(yàn)，能再現(xiàn)較大比例模型的彈塑性地震反應(yīng)。由于試驗(yàn)過(guò)程中的加載是逐步進(jìn)行的，可以詳細(xì)地觀察結(jié)構(gòu)的破壞過(guò)程，同時(shí)能夠?qū)崪y(cè)結(jié)構(gòu)的恢復(fù)力-位移曲線，在實(shí)際工程中乃至對(duì)此類結(jié)構(gòu)抗震性能的研究已得到成功應(yīng)用。本課題選用擬動(dòng)力試驗(yàn)方法研究框架結(jié)構(gòu)的抗震性能。擬動(dòng)力試驗(yàn)是基于結(jié)構(gòu)動(dòng)力方程的數(shù)值計(jì)算原理。地震作用下多自由度結(jié)構(gòu)的振動(dòng)方程為： (2.2-1)式中、和分別為質(zhì)量矩陣、阻尼矩陣和剛度矩陣，、和分別為

8、相對(duì)加速度、速度和位移向量，為已知的地震作用向量。為了能對(duì)(1.2-1)進(jìn)行數(shù)值求解，將上述振動(dòng)方程寫(xiě)成離散的形式，設(shè)時(shí)間步長(zhǎng)為，則方程(1.2-1)在時(shí)刻為： (2.2-2)擬動(dòng)力試驗(yàn)中一般采用中央差分法對(duì)上式進(jìn)行求解，時(shí)刻的速度和加速度為： (2.2-3) (2.2-4)、分別為模型控制點(diǎn)、時(shí)刻的位移。將式(1.2-3)和(1.2-4)代入離散方程(1.2-2)中，并令，經(jīng)整理可得： (2.2-5)上式表明，時(shí)刻的位移與時(shí)刻的位移、時(shí)刻的恢復(fù)力、時(shí)刻的地震作用、時(shí)刻的位移有關(guān)。式(1.2-5)確定時(shí)刻的位移后，由計(jì)算機(jī)給作動(dòng)器施加指令，作動(dòng)器使模型產(chǎn)生位移，由作動(dòng)器上的力傳感器測(cè)得恢復(fù)力重

9、復(fù)以上步驟，可測(cè)得地震作用下結(jié)構(gòu)反應(yīng)時(shí)程。3 模型的設(shè)計(jì)制作及試驗(yàn)方案3.1模型設(shè)計(jì)大型結(jié)構(gòu)的抗震試驗(yàn)，往往采用縮尺結(jié)構(gòu)。但由于磚砌體結(jié)構(gòu)的特殊性，若采用縮尺，由相似理論普通磚的長(zhǎng)寬和砂漿厚度均應(yīng)縮小，由此帶來(lái)的相似誤差不可忽略。本次試驗(yàn)采用近似原型結(jié)構(gòu)，選用兩層單開(kāi)間磚砌體結(jié)構(gòu)。模型使用240mm×115mm×53mm燒結(jié)普通粘土磚，采用混合砂漿砌筑。模型結(jié)構(gòu)開(kāi)間2400mm，進(jìn)深3600mm，層高2300mm，墻厚240mm。構(gòu)造柱、圈梁以及底板的混凝土等級(jí)為C25，均采用人工攪拌。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)符合砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50003-2001）和建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（GB5001

10、1-2010）等規(guī)范的規(guī)定。3.2模型的制作在試驗(yàn)室的指定位置放線、支模，進(jìn)行底板的混凝土澆筑。底板長(zhǎng)寬為4240mm×3040mm，厚度為300mm，采用C25混凝土，鋼筋采用雙層雙向B12150。上部結(jié)構(gòu)位于混凝土底板之上，要求底板具有足夠的剛度，而且也要保證底板與地面之間不發(fā)生滑移。本次試驗(yàn)中，混凝土底板通過(guò)預(yù)埋兩個(gè)高強(qiáng)地腳螺栓固定于試驗(yàn)室剛性地面，如圖3.2所示。底板混凝土達(dá)到足夠的強(qiáng)度之后，進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)的施工。模型磚墻的砌筑采用“三一砌筑法”，使用整體性較好的“一順一丁”組砌方式。模型加固前的磚結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖3.5，對(duì)其進(jìn)行外加鋼筋混凝土梁柱加固。加固前，將底板四角鑿掉，見(jiàn)圖3.

11、3。外加構(gòu)造柱的鋼筋見(jiàn)圖3.6。加固完成的結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖3.7、3.8。 圖3.1試驗(yàn)所用的燒結(jié)普通粘土磚 圖3.2 模型底板及錨固措施 圖3.3 模型三底板鑿角 圖3.4 模型三階梯型基礎(chǔ) 圖3.5 模型三加固前的試驗(yàn)結(jié)構(gòu) 圖3.6 模型三綁扎鋼筋后的試驗(yàn)結(jié)構(gòu) 圖3.7 模型六二層混凝土支模 圖3.8模型三試驗(yàn)結(jié)構(gòu)3.3配重及附加質(zhì)量試驗(yàn)結(jié)構(gòu)制作完成之后，為模擬砌體房屋的正常使用狀態(tài)，采用配重塊來(lái)模擬屋面及樓面活荷載，見(jiàn)圖3.9。圖3.9 屋面荷載及配重3.4試驗(yàn)方案 足尺模型試驗(yàn)砌體結(jié)構(gòu)如果采用縮小比例的模型試驗(yàn)很難滿足相似條件，原因是砌體、砌筑砂漿厚度等難于按比例縮減。本項(xiàng)目采用1:1模型試驗(yàn)

12、，由于受實(shí)驗(yàn)室反力墻高度限制，本項(xiàng)目的試驗(yàn)?zāi)Ｐ涂偢叨炔灰顺^(guò)6m。承重墻為普通粘土磚，屋面板和樓板采用預(yù)制板。模型的平面、立面、墻體洞口等盡量與原型一致。設(shè)計(jì)和加固方法以現(xiàn)行規(guī)范和技術(shù)加固規(guī)程為依據(jù)。 自振特性試驗(yàn)每個(gè)模型在抗震試驗(yàn)前都要進(jìn)行自振特性試驗(yàn)，測(cè)定其自振頻率、振型、阻尼比等。本項(xiàng)目采用空間多點(diǎn)激勵(lì)的方法或錘擊法測(cè)定。 擬動(dòng)力抗震試驗(yàn)輸入罕遇地震加速度和結(jié)構(gòu)基本參數(shù)，即可開(kāi)始擬動(dòng)力試驗(yàn)。由于本項(xiàng)目采用足尺試驗(yàn)?zāi)Ｐ?，模型材料的物理、力學(xué)性質(zhì)與原型相同，所以輸入的地震波不需要調(diào)整。 擬靜力抗震試驗(yàn)一般擬動(dòng)力抗震試驗(yàn)完成，房屋模型沒(méi)有完全破壞，因此，通過(guò)擬靜力試驗(yàn)測(cè)得結(jié)構(gòu)的極限承載力、極限

13、變形、滯回曲線等。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，評(píng)價(jià)加固砌體結(jié)構(gòu)的抗震性能和普通砌體結(jié)構(gòu)加固處理的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。4 試驗(yàn)方法和測(cè)試內(nèi)容4.1 動(dòng)力特性試驗(yàn)方法4.1.1測(cè)點(diǎn)的確定對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行錘擊法動(dòng)力特性試驗(yàn)，首先要確定測(cè)點(diǎn)的數(shù)量和位置。試驗(yàn)結(jié)構(gòu)可以分為砌體磚墻和混凝土柱、梁兩大部分。結(jié)構(gòu)需要布置足夠數(shù)目的測(cè)點(diǎn)，使得后續(xù)的模態(tài)分析結(jié)果能準(zhǔn)確地描述結(jié)構(gòu)的振型。一般來(lái)說(shuō)，我們主要關(guān)心結(jié)構(gòu)水平向振動(dòng)，包括平動(dòng)、扭轉(zhuǎn)等。結(jié)構(gòu)在水平位置上的整體振動(dòng)可以被描述為X方向振動(dòng)和Y方向振動(dòng)，因此試驗(yàn)結(jié)構(gòu)測(cè)點(diǎn)布置圖也往往標(biāo)上X坐標(biāo)和Y坐標(biāo)，便于標(biāo)識(shí)結(jié)構(gòu)的振型特征。根據(jù)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和分析的要求，本次試驗(yàn)選擇了164個(gè)測(cè)點(diǎn)，底板未布置測(cè)

14、點(diǎn)，其中構(gòu)造柱圈梁上共68個(gè)測(cè)點(diǎn)，磚墻上96個(gè)測(cè)點(diǎn)。4.1.2錘擊點(diǎn)的選擇錘擊法是使用力錘激勵(lì)的一種方法，一點(diǎn)錘擊，多點(diǎn)測(cè)量。地震中結(jié)構(gòu)的破壞主要是由水平振動(dòng)引起的,本試驗(yàn)關(guān)注的是結(jié)構(gòu)水平方向的振型，因此水平X向和Y向各選擇一個(gè)錘擊點(diǎn)。另外，對(duì)大型結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，錘擊點(diǎn)的選擇應(yīng)該使激勵(lì)的能量能夠分布至整個(gè)結(jié)構(gòu)。綜合各方面考慮，選擇68號(hào)測(cè)點(diǎn)作為X向水平錘擊點(diǎn)，61號(hào)測(cè)點(diǎn)作為Y向水平錘擊點(diǎn)。4.2振動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備及流程表41是此次試驗(yàn)所使用的儀器及其性能指標(biāo)。表41 試驗(yàn)儀器的硬件及軟件加速度傳感器廠家型號(hào)量程頻率范圍靈敏度vm/g美國(guó)PCB公司333B40±50g0.5-5KHz506美國(guó)PC

15、B公司333B40±50g0.5-5KHz494美國(guó)PCB公司333B40±50g0.5-5KHz523美國(guó)PCB公司333B40±50g0.5-5KHz519力傳感器廠家型號(hào)量程頻率范圍靈敏度vm/N美國(guó)PCB公司086D200.2397動(dòng)態(tài)信號(hào)分析儀廠家型號(hào)比利時(shí)LMS國(guó)際公司LMS SCADASIII數(shù)據(jù)采集及模態(tài)分析軟件廠家名稱比利時(shí)LMS國(guó)際公司LMS Test 9A圖4.1 試驗(yàn)流程圖4.3 擬動(dòng)力試驗(yàn)方法試驗(yàn)步驟如下：(1)輸入地震加速度時(shí)程；(2)輸入模型的質(zhì)量、阻尼比；(3)測(cè)定模型的初始剛度；(4)給模型施加位移；(5)測(cè)量結(jié)構(gòu)的恢復(fù)力；(6)

16、根據(jù)實(shí)測(cè)的恢復(fù)力，經(jīng)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，得到下一步位移。重復(fù)以上(4)、(5)、(6)，直至擬動(dòng)力試驗(yàn)全部結(jié)束。 圖4.2電液伺服加載系統(tǒng)4.4抗震試驗(yàn)設(shè)備(1)電液伺服加載試驗(yàn)系統(tǒng)，本試驗(yàn)系統(tǒng)分為五個(gè)部分：反力墻、電液伺服作動(dòng)器、液壓伺服油源、分油器與管路系統(tǒng)、全數(shù)字電液伺服控制系統(tǒng)。電液伺服加載系統(tǒng)的的作動(dòng)器照片見(jiàn)圖4.3，電液伺服控制系統(tǒng)主控見(jiàn)圖4.4。水平荷載由天水紅山試驗(yàn)機(jī)廠生產(chǎn)的 50噸電液伺服系統(tǒng)作動(dòng)器施加，作動(dòng)器的靜態(tài)（非沖擊）加載能力為±750kN，額定加載能力為±500kN，分辨率為 0.0015kN，最大行程為±250mm。作動(dòng)器兩端有球鉸接法蘭

17、分別與反力墻和模型連接。 圖4.3 電液伺服加載系統(tǒng)圖4.4 電液伺服控制系統(tǒng)(2) IMP應(yīng)變采集系統(tǒng)，本系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)、應(yīng)變采集軟件、IMP接線板及數(shù)據(jù)采集板組成。見(jiàn)照片4.5、4.6。圖4.5 IMP應(yīng)變采集系統(tǒng)計(jì)算機(jī)圖4.6 IMP應(yīng)變采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集板(3) 讀數(shù)顯微鏡及裂縫觀測(cè)儀，用于讀取裂縫的寬度。 圖4.7 裂縫觀測(cè)儀 圖4.8 控制位移(4)位移傳感器，用于測(cè)量試驗(yàn)結(jié)構(gòu)各部位的位移變形。試驗(yàn)中使用的儀器設(shè)備及其性能參數(shù)見(jiàn)表4-2。表4-2儀器設(shè)備及參數(shù)作動(dòng)器/力傳感器天水紅山額定加載力分辨率行程500kN0.0015kN±250mm數(shù)據(jù)采集板IMP型號(hào)通道數(shù)電壓采樣率

18、35951C20±2V9Hz/通道35951B10±2V4.5Hz/通道位移傳感器廠家型號(hào)量程線性度/靈敏度同濟(jì)大學(xué)溧陽(yáng)縣儀表廠YHD-50±25mm0.05%京海泉蘭德科技WY-100±50mm200/mmWY-50±25mm200/mmWY-20±10mm200/mm裂縫觀測(cè)儀思韋爾型號(hào)觀測(cè)寬度SW-LW-1011mm4.5 測(cè)點(diǎn)布置試驗(yàn)結(jié)構(gòu)的位移由布置在結(jié)構(gòu)上的位移傳感器測(cè)量。底板對(duì)稱布置2個(gè)位移計(jì)，以監(jiān)測(cè)底板的滑移。構(gòu)造柱根部布置2個(gè)位移計(jì)，一層、二層圈梁中點(diǎn)及兩側(cè)各布置1個(gè)位移計(jì)，門(mén)窗洞口各布置1個(gè)位移計(jì)。位移測(cè)點(diǎn)共12個(gè)。

19、二層圈梁中點(diǎn)另設(shè)控制位移點(diǎn)。鋼筋混凝土構(gòu)造柱、圈梁的應(yīng)變由粘貼在鋼筋表面的電阻應(yīng)變計(jì)測(cè)得。 圖4.9 柱根應(yīng)變片 圖4.10模型位移及應(yīng)變測(cè)點(diǎn)布置5試驗(yàn)主要結(jié)果5.1自振特性試驗(yàn)結(jié)果表5-1是基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)自振頻率的測(cè)試結(jié)果。圖5.1、5.2是其相應(yīng)的部分振型圖。圖5.3是測(cè)試得到的部分傳遞函數(shù)及其相干曲線。從相干曲線上看相干系數(shù)非常高，基本上接近于1.0，說(shuō)明測(cè)試數(shù)據(jù)的信噪比很高，結(jié)果可靠。圖5.4是分析后得到的MAC陣的分布示意圖，從圖中看到，絕大部分的模態(tài)分析結(jié)果理想，模態(tài)間的影響低，解耦性好。表5-1 自振頻率(Hz)的測(cè)試結(jié)果階次Y向頻率（Hz）阻尼比（%）X向頻率（Hz）阻尼比（%）12

20、3.1786.3322.8596.29234.2620.9634.271.02371.6801.4442.9640.72482.8300.5657.2450.98589.0560.7871.1522.03 一階 Y向結(jié)構(gòu)整體平動(dòng) 二階Y向沿中心軸水平扭轉(zhuǎn) 三階Y向水平縱向彎曲 四階Y向縱墻反方向彎曲，結(jié)構(gòu) 整體扭轉(zhuǎn)圖5.1 Y向主要陣型圖 一階X軸水平平動(dòng) 二階X向繞中心軸扭轉(zhuǎn) 三階X方向水平橫向彎曲 四階X軸結(jié)構(gòu)繞中心扭轉(zhuǎn)，橫墻反向 彎曲整體扭轉(zhuǎn)圖5.2 X向主要陣型圖圖5.3 傳遞函數(shù)及相干曲線 Y向MAC陣分布圖 X向MAC陣分布圖圖5.4 MAC陣5.2擬動(dòng)力試驗(yàn)所用的地震波 圖5.5人工合成地震波波加速度時(shí)程曲線5.3位移、恢復(fù)力、加速度響應(yīng)圖5.6 結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)5.4鋼筋應(yīng)變部分模型的試驗(yàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)造柱的柱根和二層梁柱節(jié)點(diǎn)處粘貼電阻應(yīng)變計(jì)，圖5.7、5.8為部分應(yīng)變時(shí)程曲線。從構(gòu)造柱縱向受力鋼筋的應(yīng)變圖可以看出，鋼筋應(yīng)變最大僅為100，遠(yuǎn)小于鋼筋的屈服應(yīng)變2000，在擬動(dòng)力試驗(yàn)過(guò)程中構(gòu)造柱受力較小，大部分側(cè)向力由磚墻承擔(dān)。圖5.7 模型梁柱節(jié)點(diǎn)應(yīng)變時(shí)程圖圖5.8 模型柱根應(yīng)變時(shí)程圖5.5 恢復(fù)力-位移曲線通過(guò)對(duì)各模型砌體試驗(yàn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行擬動(dòng)力試驗(yàn)，得到擬動(dòng)力試驗(yàn)下的荷載-位移滯回曲線，見(jiàn)下圖，