钢结构抗震性能试验

. 适用范围

本作业指导书适用于各类钢结构构件及结构模型抗震性能的检测与评定。

2. 试验依据

  • 《建筑抗震试验方法规程》JGJ 101-1996                                                                                                   

3. 试验设备

  • FLEX TEST100型MTS电液伺服结构试验系统。
  • TDS-630静态数据采集系统。
  • Temposonics MTS位移传感器
  • YHD型位移计
  • 大型反力门架
  • 反力墙
  • 水平槽道式试验台

4. 试验程序

4.1试验目的

通过电液伺服作动器对各类钢结构试件施加低周反复荷载,应用TDS-630静态数据采集系统采集、记录相关测点的应变、位移、荷载,得到混凝土试件的开裂荷载、屈服荷载、屈服位移、极限承载力、极限位移、荷载-位移关系曲线(滞回曲线),及试件的破坏形态,为混凝土试件的抗震性能分析提供科学的依据。

4.2测点布置

4.2.1在试件顶面中心位置处布置1个测点,安装1台Temposonics MTS位移传感器,测试试件整体侧向变形,同时用以作为位移控制阶段的参考。

4.2.2在试件底梁处布置1个测点,沿试件受力方向安装1台YHD型位移计,测试底梁位移,用以监控底梁滑移状况。

4.2.3在试件关键部位处的钢筋上布置应变片,测试该测点的应变值,用以了解试验过程中该测点处的应变变化。

4.3设备仪器配置

4.3.1根据试件的尺寸、配筋进行承载力计算,根据计算结果和以往的试验经验选取适合量程的作动器。

4.3.2根据试件的测点类型及数量配置TDS-630的扩展扫描箱。

4.3.3根据试件的测点类型及数量配置YHD型位移计、表座和测试线。

4.4试件安装

4.4.1根据试件的尺寸调整门架的跨度和大梁的高度。

4.4.2根据试件加载点的高度调整作动器的高度。

4.4.3将作动器置于位移平衡点(±0mm)处,将试件尽量靠着作动器端头安放。校准试件的垂直度、水平度,试件与作动器和大梁需在一个平面,保障作动器的中轴线与试件的中轴线在一条直线上。

4.4.4在试件底梁两侧安置压梁,通过地脚螺栓将压梁和地槽连接起来,以此方式对试件进行固定。

4.4.5 连接作动器端头与试件加载点处。将连接螺栓拧紧,使作动器和试件连接紧密。

4.4.6根据试件顶面的平面形心确定竖向可滑移千斤顶的位置。保障试件顶面的中垂线与千斤顶的中垂线重合。

4.5测试调试

4.5.1将各测点进行编号,然后用测试线将其与数据采集仪及扩展扫描箱上的通道端子连接起来。

4.5.2 根据测点类型和数量在TDS630数据采集仪中设置各测点对应的通道类型和相应的标定值。

4.5.3根据应变片的数量选择桥路及补偿片的接法。对工作片进行检查。

4.5.4根据位移传感器的类型选择桥路连接方式,输入标定值,并进行检查。

4.6加载前检查

4.6.1检查工作作动器的油管连接是否正确,包括主进油管(P管)、主回油管(R管)、前导压力进油管(PP管)、前导压力回油管(PR管)、溢流管(D管)。

4.6.2检查工作油路是否打开,非工作油路是否关闭;检查各油管连接处是否有泄漏。

4.6.3检查作动器控制线连接是否正确,包括荷载传感器连接线、位移传感器连接线、伺服阀连接线、接地线。

4.6.4检查子站控制线连接是否正确,包括低压控制线和高压控制线。

4.6.4检查水箱是否清洁,水位是否合适,冷却系统运转是否正常。

4.6.5检查试验场地是否干净整洁。

4.6.6 检查试件与作动器是否对中,试件与竖向千斤顶是否对中。

4.6.7检查试件与作动器连接是否紧密,压梁地脚螺栓是否拧紧。

4.6.8检查仪表安装、连接是否合适,各工作通道是否正常。

4.7加载及测试

4.7.1启动FLEX TEST 100控制器,打开Station Manager试验管理程序,进入选定的工作站使用界面。设置急停保护位移和急停保护荷载。

4.7.2通过远程控制开启油源低压、子站低压,油源高压、子站高压,系统预热。

4.7.3系统预热达35℃时启动油源冷却系统。

4.7.4运行Manual Command,将作动器上的荷载释放为0,平衡TDS630数据采集仪上的各工作通道。

4.7.5施加竖向荷载,待荷载稳定后再次运行Manual Command,将作动器上的荷载释放为0,而后再次平衡TDS630数据采集仪上的各工作通道。

4.7.6 运行Signal Auto Offset,将作动器位移传感器、Temposonics MTS位移传感器的读数清零。

4.7.7打开MPT操作界面,开始预加载。

4.7.8预加载完毕,检查控制、加载系统及采集系统运行是否正常,检查完毕开始正式加载。

4.7.9加载初始阶段以力为控制指标进行加载,设定每级荷载的目标力值,推、拉一个循环为一级加载。到试件屈服时改为以位移为控制指标进行加载,设定每级荷载的目标位移值,推、拉三个循环为一级加载。至试件破坏,加载完毕。

4.8停机工作

4.8.1通过控制命令将试件位移回到初始位置,卸掉竖向荷载。。

4.8.2关闭子站,关闭油源,关闭冷却系统。

4.8.3关闭Station Manager试验管理程序。

4.8.4将TDS630数据采集仪上的数据转存于数据存储专用计算机,关闭TDS630数据采集仪。

4.8.5 将MPT中的数据转存于数据存储专用计算机,关闭计算机。