关于现代竹结构动力性能的试验研究

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现有对现代竹结构开展的试验研究中,静力试验开展得较多,而动力性能方面的研究相对较少,尚有大量的研究工作有待进行。本文以动力性能研究作为出发点,主要考虑了现代竹结构以下两个方面的性能。在实际工程中,结构除了承受静力荷载的作用,还有可能承受重复施加的动力荷载,如桥梁、吊车梁等。研究结构承受重复荷载的能力,这就涉及到结构的疲劳性能。而现代木结构楼板的竖向振动一直是困扰人们的问题,往往影响了居住者的舒适指数。由于现代竹结构与木结构在建筑材料和结构方式上都有一定相似性,竹楼板是否也存在舒适度问题成为了作者的研究目标。本文站在测试现代竹结构动力性能的角度,主要的研究内容包括如下:1.设计制作了6根尺寸相同、指接位置相同的胶合竹梁,三根作为试验梁、三根作为对比梁,分别对它们进行了疲劳试验和静载破坏试验。在疲劳进行到预定次数时,停机进行静力加载试验,测试梁的荷载-挠度曲线以及应变分布。试验结果表明,胶合竹梁抗疲劳性能良好,疲劳寿命均大于200万次。胶合竹梁的刚度在疲劳过程中大致表现出下降—平稳的趋势,在最初的疲劳阶段刚度下降相对更大一些。但总的来说,疲劳后梁的刚度无明显下降,强度有一定程度的降低,极限承载力降低15%左右。2.研究了通过模态测试识别竹梁损伤的方法。在对上述试验梁进行疲劳试验的不同阶段,分别采用锤击试验法对胶合竹梁进行激振并采集目标构件的加速度响应,利用PolyMax法来获得不同疲劳阶段的胶合竹梁的模态参数,并进行对比分析。试验结果表明:采用锤击法能较好地获得胶合竹梁的模态参数,而梁的基本频率对损伤不敏感,不建议作为损伤检测的依据。3.评价了现有竹结构楼板的舒适度。参照现代木结构、钢筋混凝土结构等的试验方法,对一现有楼板构件进行了舒适度评价,分别测试了其静态挠度、基本自振频率和峰值加速度三项指标。试验结果表明:这三项指标基本达到了各国规范的要求,该楼板不存在舒适度问题。
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