钢筋混凝土结构小比例尺模型设计方法及相似性研究

为使试验结果能准确地反映原型的抗震性能,对模型的设计方法进行研究,分别按以承载力相似新方法和配筋率相同的常用设计方法设计模型构件,进行伪静力试验,把试验结果与原型构件试验结果进行对比分析;结果表明:等配筋率的设计方法易高估原型结构的力学性能,而承载力相似设计方法的试验结果误差较小。针对振动台试验中采用逐级加载方式给试验结果带来的误差,提出分级相似关系,即在每级次地震动输入后测得模型频率,根据自振频率比和弹性模量比之间的关系,来改变下阶段试验的弹性模量比,从而调整下一阶段相似关系来减小误差;且应用分级相似关系进行振动台试验,将试验结果与不采用分级相似关系的试验结果及直接对模型进行一次性输入的试验结果进行对比,验证分级相似关系的可行性,并提出分级相似关系的适用范围。

钢筋混凝土结构小比例尺模型的相似性研究

本文针对钢筋混凝土小比例尺模型,提出了考虑不同材料(混凝土和配筋)间相似性协调问题的一种新型设计方法,即通过调整配筋率、配箍率或者截面有效高度(h0)、箍筋间距等,对微粒混凝土和配筋的相似性协调进行考虑,并且通过构件试验、振动台实验和数值模拟来研究其可行性、有效性,而且通过相似偏差分析可知:相似性协调模型能很好地模拟原型结构弹塑性性态。

地震模拟模型实验中RC结构非线性性态模拟研究

在小比例尺钢筋混凝土结构模型地震模拟实验中,模型与原型间材料力学性能完全相似很难满足,致使难以正确模拟原型结构的非线性性态。依据普通混凝土和微粒混凝土力学性能实验,从动态相似的观点出发,建立原型与模型的等效动态相似关系,据此可在地震模拟模型实验中对原型结构的非线性性态进行动态模拟。通过地震模拟实验的数值模拟及反应偏差分析,验证此动态模拟实验方法的有效性。此外,小比例尺钢筋混凝土结构模型设计中通过调整配筋率、配箍率或者截面有效高度、箍筋间距等,对微粒混凝土和配筋的相似性协调进行考虑。通过简单的构件试验验证这种模型设计方法的有效性。这样,小比例尺钢筋混凝土模型将能很好地模拟原型结构的非线性性态。