桥梁抗震实验方法的发展(2)
结构地震反应分析是直接采用了实际地震记录输入进行的,比较全面地考虑了在地震作用下的强震三要素(振幅、频谱和持时)对结构破坏的影响;全过程恢复力曲线模型比较合理的运用在结构或构件的弹塑性性质上,使得计算结果能够详细、具体的给出桥梁结构弹塑性地震反应的全部过程。在整个地震过程中,这对于了解构件受力状态、判断结构的屈服机制、找出结构的薄弱环节都具有重要的意义。目前,直接动力分析的方法越来越多的被运用在一些特殊的、复杂的重要建筑中,而且在很多国家的抗震规范中都作出了明确的规定。
拟动力实验方法和大型地震模拟振动台的建立的应用是这一时期抗震实验最重要的标志。20世纪60年代末,美国和日本先后建成了大型地震模拟振动台;70年代初期,以拟静力实验的方法来获取构件的数学模型首先被美国使用,为整体结构的计算机分析提供了构件模型,同时结构模型的参数是用地震模拟震动台试验做进一步的修正。差不多同一时期,日本开发应用了拟动力实验方法,这是结构构件抗震实验研究过程中的一项重大成就,因而这个时期被认为是抗震实验方法发展过程中的一个重要的里程碑。从实验设备的发展看,新型的传感器:如应变计和位移计以及激光设备和光纤的采用可以精确测量结构的响应;闭环控制的电液伺服实验系统提高了实验的控制载荷和位移的精度;大量传感器能够准确可靠的被使用在数据的采集和分析处理系统中,从而来记录结构的实验表现;大型足尺构件甚至原始结构的实验都能够在大型反力墙和反力台座中被允许进行。
4.小结
从20世纪80年代至今,桥梁结构抗震实验在概念、方法、技术和设备更新等诸多方面都得到了快速发展,已经达到了一个很高的水平,但是仍然面临着许多问题。这是因为地震的发生有时间、空间和强度方面的随机性,加上地震发生的本身也是随机的。因此,为了比较全面、深入地把握地震作用的规律,需要从概率理论的角度出发,采用随机动力分析的方法。但是如何处理各种因素对结构抗震性能的影响还需要做许多工作,主要是由于概率弹塑性理论还处于研究和发展阶段,所以如何在概率弹塑性理论发展中还存在许多问题。但由于这种方法的合理性和科学性,随着研究工作的不断深入和完善,这种理论必将在结构抗震设计中发挥巨大的作用[1]。
[1] 邱法维,钱稼茹,陈志鹏. 结构抗震实验方法. 北京:科学出版社. 2000。
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