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3试验结果分析 3.1试验分析和自振特性 试验中模型在试验前及每一个强度等级的四个单向加载之后，均用自噪声对模型进行双向扫频以监测模型动力特性的变化过程，表2列出了试验模型各次扫描频率及阻尼比，图5和图6分别绘出了模型X方向、Y方向第一阶自振频率随加载工况的变化曲线。 当台面输入加速度峰值在0.19时，模型房屋X方向的外挂墙板拼缝、连接节点、窗洞U的加固扁钢和角钢及其锚接铁钉均完好，没有观察到裂缝、节点松动等破坏情况。Y方向的砌块砌体墙抹面也没有发现裂缝，砌体墙与钢柱、钢粱的连接节点也没有发现松动、脱落等破坏情况。砌体墙和墙板墙与钢柱和钢粱间隙之间的填充发泡剂也都完好。但是在x和Y两个方向模型房屋的自振频率分别下降了5.6％和10.9％，表明墙体结构内部已有细微裂缝开展，而且砌块墙比墙板墙开展更严重，致使Y向结构的抗侧刚度降低幅度大干x向。 当台面输入加速度峰值在0.2g时，墙板墙面主要在窗角下出现沿板拼缝处的垂直裂缝，但各块墙板本身没有发现有破坏，墙板和主结构的连接节点也没有发现破坏或松动；砌块砌体墙主要是在底层卅现细微的水平裂缝，裂缝基本上是沿水平灰缝发展，砌块砌体墙和主结构之间的L型铁件连接节点也没有发现有破坏或松动的现象。在这级地震动作用下，模型抗侧刚度进一步退化，Y向自振频率下降了lO.2％，而x向自振频率则下降了23.5％，表明墙板墙拼缝处的开裂对墙板墙的抗侧刚度影响显著，而砌块墙随着裂缝的开展，抗侧刚度的退化是一个相对平稳的过程。 当台面输入加速度峰值在0.4g时，墙板墙面在窗洞边缘的墙板拼缝处都出现了垂直裂缝，表面批土开始剥落，窗洞加固扁钢开始发生变形，但用角钢加固的窗洞没有观察到角钢有明显变形，墙板与主结构之间的连接节点没有发现有松动或破坏的迹象；砌块砌体墙面在窗角处甚至在窗洞半高处出现明显的水平裂缝并逐渐延伸接近钢柱，在与钢粱和钢柱的连接处也出现明显的水平裂缝和垂直裂缝，但砌体墙和主结构之间的L型铁件连接节点并没有发现有破坏或松动的现象。在这级地震动作用下，模型房屋抗侧刚度继续退化，但是退化都趋于平缓。 当台面输入加速度峰值在0.6g时，原有的裂缝加宽、加长更加明显并大部分形成了通长裂缝，但墙板本身和墙板与主结构之间的连接节点没有发现有松动或破坏的现象，砌体墙和主结构连接的L型铁件也没有发现有破坏和松动的现象。在这级地震动作用下，模型房屋抗侧刚度退化的趋势较前～阶段更平缓。 总之，从模型结构振动台试验的整个过程来看，在初始阶段，墙板墙和砌体墙的存在都对主结构的刚度有一定的影响，其中砌体墙的影响更大，这和砌体墙是嵌砌在钢框架柱内而墙板是二点外挂在框架上的结构形式有关。而且随着台面输入振动波加速度峰值的提高，墙板墙和砌体墙的裂缝逐渐扩展，墙板墙和砌体墙对结构的刚度的影响随裂缝的开展表现截然不同，墙板墙在开裂前后刚度的退化幅度相差很大，而砌体墙在开裂前后刚度的退化幅度一直都比较恒定，如图5、图6所示。 此外．由表2中数据得出：模型x方向的刚度与原框架x方向的刚度比值为 1.636、～阶阻尼比比值为4.392；模型Y方向的刚度与原框架Y方向的刚度比值为3.436、一阶阻尼比比值为1.047。可见砌块对结构的刚度贡献要大于外挂墙板的刚度贡献，但是砌块对结构阻尼比的提高能力远不及 外挂墙板，这与两者不同的安装连接方式有关：砌体墙与结构之间通过砂浆砌筑起来，整片墙与结构的整体性比较好，闶此对结构的阻尼比提高程度较小；而墙板墙由于板缝的存在，在大变形情况下板缝之间的相对运动极大地消耗结构吸收的地震能量，因此对结构的阻尼比提高程度较大。 ——作者供“同济品质加气”专稿，未完待续—— |
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