为研究在外界荷载或振动作用下结构或构件的弹塑性 用与原型结构相似材料制成的与原型结构相似的模型

以控制变形量进行的加载方式。

轨道交通标准规范范本reacting equipm

2. 1. 11 拟静力试验

通过荷载控制或变形控制对试体进行低周往复加载，使试体 性阶段直至破坏的全过程试验

2.1.12拟动力试验1

通过振动台台面对试体输入地面运动，模拟地震对试体 的抗震试验。

initial displacement methoc

对试体施加初位移然后突然释放使之振动而测定其动力性 的方法。

利用周围环境的随机振动激发试体振动而测定其动力性育 方法。

2.2.1作用和作用效应

Q 质量密度； 0om 模型材料的质量密度； P1m 人工质量对模型产生的附加质量密度； D. 原型结构材料的质量密度。

2.2.4拟静力、拟动力试验用

2.2.5模型试验相似系数

Sa 加速度相似系数； Sd 位移相似系数； SL 几何尺寸相似系数； SE 弹性模量相似系数； SEN 能量相似系数； St 频率相似系数； Sri 力相似系数；

Sg 重力加速度相似系数 S. 时间相似系数； S. 速度相似系数； Se 应变相似系数； S. 应力相似系数。

S速度相似系数; S一一应变相似系数； S。一应力相似系数。 .2.6拟动力试验数值计算符号 C 试体阻尼； [C] 试体的阻尼矩阵： [K] 多质点试体的初始侧向刚度矩阵； M、M; 试体质量和第i个质点的质量； [M] 试体质量矩阵； m、℃、P 等效质量、等效阻尼和等效试体恢复力； P、(P) 试体的恢复力和恢复力向量； P; 第i质点的恢复力； U; 第振型曲线中第i个质点位移与最大位移的 比值； X、(X) 试体的速度和速度向量； x、(x)一 试体的加速度和加速度向量； X、X、X 等效位移、等效速度和等效加速度； Z。、(之。) 地震地面运动加速度和加速度向量： 入; 、入 第i和i振型的阻尼比； Wi、Wj 第i和i振型的圆频率； △t 积分时间间隔（地震加速度取值时间间隔）

2.2.6拟动力试验数值计算

3.1.1采用模型或截取部分结构作试体时，应根据试验目 使试体与原型结构在几何、物理、构造、力学和边界条件等 的主要特性满足相似条件。

3.1.1采用模型或截取部分结构作试体时，应根据试验目的

3.1.2当试体为构件时，同类构件不宜少于3个；用于基本性

3.1.2当试体为构件时，同类构件不宜少于3个；用于基 能试验的构件数量，应考虑影响试验结果的主要因素采用正 计法等方法确定，

3.1.3试体的尺寸应综合考虑试验的目的和要求、试验设备条

1砌体试体缩尺比例不宜小于1/4。 2钢筋混凝土试体拟静力、拟动力试验的缩尺比例不宜小 于1/10，节点的缩尺比例不宜小于1/5；振动台试验弹塑性模型 的缩尺比例不宜小于1/50。 3钢结构拟静力、拟动力试验模型的缩尺比例不宜小于1/5， 振动台试验弹塑性模型的缩尺比例不宜小于1/25。 4振动台弹性模型试验的缩尺比例不宜小于1/100。 3.1.4试体设计及制作应满足安装、加载、量测等要求。 3.1.5试体制作采用的主要材料应进行力学性能试验，并应符 合下列规定： 1砌筑砂浆、混凝土试块应与试体同时同批制作，且应与 试体在同等条件下养护。 2砌体试块力学性能试验应符合现行国家标准《砌体基本 力学性能试验方法标准》GB/T50129的规定。 3混凝土试块力学性能试验应符合现行国家标准《普通混 A

4试体所用钢筋、钢丝与金属板材应在同批次材料中取样， 其力学性能的评定方法应符合现行国家标准《金属材料拉伸试 验第1部分：室温试验方法》GB/T228.1及相关标准的 规定。 3.1.6模型试体材料重力密度不足时可采用均匀附加质量块弥 补，附加质量块应与试体粘牢

3.2.1模型试验应按力学基本方程或量纲分析法建立相

3.2.2拟静力、拟动力试验宜按表3.2.2规定的相似系数确定 相似关系。

表3.2.2拟静力、拟动力试验模型相似系数

3.2.3模拟地震振动台试验宜按表3.2.3规定的相似系数确定 相似关系，并应符合下列规定： 1当模型与原型结构在具有同样重力加速度效应的情况下

进行试验时，宜按表中弹塑性模型相似系数确定相似关系；实际 试验时可采用人工质量模拟的弹塑性模型，受振动台承载能力限 制时，尚可采用实用弹塑性模型。 2对于可忽略重力加速度影响的模型和只涉及弹性范围工 作的弹性模型，可按表3.2.3中忽略重力效应的弹性模型的相似 系数确定相似关系。 3人工模拟质量的等效质量密度的相似系数S。应按下列 公式计算确定。

Pim+Pom Pp 01m L

式中：P1m 人工模拟质量施加于模型上的附加材料的质量 密度； Pom 模型材料的质量密度； 原型结构材料的质量密度。

砌块与顶梁之间的水平灰缝砂浆强度等级应高于试体设计砂浆强 度等级，且不应低于 M10。

3.3.4混凝土试体宜采用力学性能和骨料级配与原型结构有 似性的混凝土。

3.3.5模型的钢筋或钢材应符合相似性的要求。采用光

模拟带肋钢筋时宜作表面刻痕处理；当采用调直处理的盘圆 时，应计入力学性能的影响，

6小比例缩尺模型的动力试验可采用钢丝、铜材模拟原型 中的钢筋、钢材。

3.3.6小比例缩尺模型的动力试验可采用钢丝、铜材模

4.1.1本章适用于建筑结构构件及节点的抗震性能试验， 及模型结构或原型结构在低周反复荷载作用下的抗震性 试验。

4.1.2柔性或易失稳试体的拟静力试验，应采取防失稳的找

4.1.2柔性或易失稳试体的拟静力试验，应采取防失稳的技术 措施。

4.2试验装置及加载设备

4.2.1试验装置的设计应符合下列规定：

1试验装置与试验加载设备应满足试体的设计受力条件和 支承方式的要求。 2试验台座、反力墙、门架、反力架等，其传力装置应 具有足够的刚度、承载力和整体稳定性。试验台座应能承受 竖向和水平向的反力。试验台座提供反力部位的刚度不应小 于试体刚度的10倍，反力墙顶点的最大相对侧移不宜大于 1/2000。 3通过千斤顶对试体墙体施加竖向荷载时，应在门架与加 载器之间设置滚动导轨或接触面为聚四氟乙烯材料的平面导轨 （图4.2.1）。设置滚动导轨时，其摩擦系数不应大于0.01；设置 平面导轨时，其摩擦系数不应大于0.02。 4竖向加载用千斤顶宜有稳压装置，保证试体在往复试验 过程中竖向荷载保持不变。 5作动器的加载能力和行程不应小于试体的计算极限承载 力和极限变形的1.5倍。 6加载设备精度应满足试验要求。

图4.2.1墙片试验装置示意

4.2.2梁式构件可采用不设滚动导轨的试验装置（图4.2.2

图4.2.2梁式构件试验装置示意 1一门架；2一往复作动器；3一反力墙；4一试验梁；

4.2.3顶部不容许转动的试体，可采用四连杆试验装置（图

4.2.3顶部不容许转动的试体，可采用四连杆试验装置（图

4.2.3），四连杆机构与L形加载曲梁均应具有足够的刚度。 弯剪受力为主的试体可采用墙片试验装置（本规程图4.2.1)

a）侧边四连杆机构与L型加载曲梁装置示意

图4.2.3顶部无转动的抗剪试验装置示意 1一反力墙：2一千斤顶；3一导轨；4一门架;

4.2.5对结构进行多点同步侧向加载时，可采用多点加载试验 装置 (图 4. 2. 5)。

装置(图4. 2.5)

4.3.1应根据试验目的选择测量仪表，仪表量程宜为试体极限 破环计算值的1.5倍，分辨率应满足最小荷载作用下的分辨 能九

4.3.1应根据试验目的选择测量仪表，仪表量程宜为试体极限

4.3.2位移测量仪表的最小分度值不宜大于所测总位移的

4.3.2位移测量仪表的最小分度值不宜天于所测总位移的 0.5%。示值允许误差应为满量程的士1.0%。 4.3.3应变式测量仪表的精度、误差和量程应符合下列规定，

1各种应变式传感器最小分度值不宜大于2ue，示值允许 误差为满量程的士1.0%，量程不宜小于3000ue； 2静态电阻应变仪的最小分度值不宜大于1ue。

4.3.4数据采集系统的A/D转换精度不得低于12位。

.4数据采集系统的A/D转换精度不得低于12位。

体屈服前按倒三角形分布采用力控制模式加载，屈服后应根据数 值分析结果确定各层之间的位移加载模式。

直分析结果确定各层之间的位移加载模式。 4.4.8双向拟静力试验可以按两个单方向拟静力试验的叠加实 施，加载规则和控制模式应由研究内容的需要确定。施加轴力的 装置应能实现双向滑动

施，加载规则和控制模式应由研究内容的需要确定，施加轴力的 装置应能实现双向滑动

4.5.1试体的荷载及变形试验资料整理应符合下列规定

1开裂荷载及变形应取试体受拉区出现第一条裂缝时相应 的荷载和相应变形： 2对钢筋屈服的试体，屈服荷载及变形应取受拉区纵向受 力钢筋达到屈服应变时相应的荷载和相应变形； 3试体承受的极限荷载应取试体承受荷载最大时相应的 荷载； 4破坏荷载及极限变形应取试体在荷载下降至最大荷载的 85%时的荷载和相应变形

4.5.2试体的骨架曲线应取荷载变形曲线的各级加载第

4.5. 2试体骨架

4.5.31 试体的刚度可用割线刚度来表示，割线刚度K，应按下 式计算：

式中：十F；、一F，一一第i次正、反向峰值点的荷载值 十X;、一X，第i次正、反向峰值点的位移值。 4.5.4试体的延性系数μ应按下式计算：

式中：△u 试体的极限变形； Av 试体的屈服变形。

4.5.5试体的强度退化系数入；

S(ABC+CDA) E S(OBE+ODF) 1 Seq = 2元

式中： S(ABC+CDA) 图4.5.6中滞回曲线所包围的面积： S(OBE+ODF) 图4.5.6中三角形OBE与ODF的面积 之和。

图4.5.6等效黏滞阻尼系数计算

5.1.1对刚度较大的多质点模型，宜采用等效单质点拟动力试 验方法。 5.1.2对地震动力反应中模型不同部位的部件会呈现弹性与弹 塑性的结构，可采用子结构拟动力试验方法。 5.1.3拟动力试验前，应根据结构的拟建场地类型选择具有代 表性的地震加速度时程曲线，并形成计算机的输入数据文件。地 震波选择应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011 的规定。

5.2.1拟动力试验系统应符合下列规定： 1加载设备宜采用闭环自动控制的电液伺服试验系统； 2与动力反应直接有关的控制参数仪表不应采用非传感器 式的机械直读仪表， 5.2.2加载设备的性能应符合下列规定： 1 试验系统应能实现力和位移反馈的伺服控制： 2系统动态响应的幅频特性不应低于2（mmXHz); 3力值系统允许误差宜为满量程的士1.5%，分辨率应小于 或等于满量程的0.1%； 4位移系统允许误差宜为满量程的士1%，分辨率应小于或 等于满量程的0.1%； 5加载设备在一段加速度时程曲线的试验周期内，应稳定 可靠、无故障地连续工作。 长制整42共的折宝选

5.2.1拟动力试验系统应符合下列规定： 1加载设备宜采用闭环自动控制的电液伺服试验系统； 2与动力反应直接有关的控制参数仪表不应采用非传唇 式的机械直读仪表。

5.2.3测量仪表可按本规程第 4.3节的规定选择。

5.2.4试体各测量值，应采用自动化测量仪器进行数据采集， 数据采样频率不应低于1Hz。 5.2.5拟动力试验采用的计算机（包括软件）应满足实时控制 与数据采集、数据处理、图形输出等功能要求。 5.2.6试体控制参量、结构量测参量应通过标准D/A接口、 A/D接口，实现控制与数据采集。 5.2.7试验装置的设计宜符合本规程第4.2节的规定。

体连接（图5.2.8）

抗震标准规范范本体连接（图5.2.8）

a）垂直加载伺服作动器

(b）水平加载伺服作动器

图5.2.8两种伺服作动器结构

5.2.9施加试体竖向恒载时，宜采用短行程的伺服作动器并配 装能使试体产生剪弯反力的装置，恒载精度应为土1.5%。当采 用一般液压加载设备装置（图5.2.9）时，应有稳压技术措施， 稳压允许误差应为±2.5%。

5.3试验实施和控制方法

5.3.1拟动力试验应根据试体不同工作状态的要求，可将输人 地震波按相似比对加速度幅值和时间间隔进行调整。 5.3.2试验前宜对模型先进行小变形静力加载试验，以确定试 体的初始侧向刚度。 5.3.3拟动力试验初始计算参数应包括各质点的质量和高度、 初始刚度、自振周期、阻尼比等。 5.3.4试验的加载控制量应取试体各质点在地震作用下的反应 位移。当试体刚度很大时家电标准，可采用荷载控制下逼近位移的间接加 载控制方法，但最终控制量仍应是试体质点位移量。 知标信玉一彩该级加我下

输出量、限位等采取消除试验系统误差的措施。

加速度，应按试体第一次出现裂缝且该裂缝随地震加速度增 开展时的相应数值确定，并应记录此时的地震反应时间。