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基于動(dòng)力測試的簡支梁火災(zāi)下振動(dòng)分析與試驗(yàn)研究

劉才瑋; 苗吉軍; 高天予; 黃緒宏 青島理工大學(xué)土木工程學(xué)院; 山東青島266033; 青島理工大學(xué)藍(lán)色經(jīng)濟(jì)區(qū)工程建設(shè)與安全山東省協(xié)同創(chuàng)新中心; 山東青島266033

摘要:為研究火災(zāi)環(huán)境下混凝土結(jié)構(gòu)的振動(dòng)規(guī)律及火災(zāi)后損傷評(píng)估方法,試驗(yàn)設(shè)計(jì)了4根足尺寸混凝土簡支梁L1~L4。首先,對(duì)其進(jìn)行了火災(zāi)前的動(dòng)力測試,并基于實(shí)測模態(tài)信息,對(duì)L1~L4初始有限元模型進(jìn)行修正;然后,分別對(duì)其進(jìn)行60、90、120及150min的受火試驗(yàn),同時(shí)拾取火災(zāi)下結(jié)構(gòu)模態(tài)信息,研究火災(zāi)下結(jié)構(gòu)振動(dòng)發(fā)展規(guī)律,擬合火災(zāi)下基頻衰減公式。結(jié)果表明:火災(zāi)下簡支梁振動(dòng)時(shí)域信息發(fā)展大致可劃分為初始階段、不穩(wěn)定發(fā)展階段及穩(wěn)定發(fā)展階段,且規(guī)律與截面剛度衰減基本一致;振動(dòng)頻率總體呈波動(dòng)式衰減趨勢,且停火后振動(dòng)頻率有繼續(xù)衰減的趨勢;通過拾取火災(zāi)前模態(tài)信息,對(duì)簡支梁進(jìn)行有限元模型修正,修正后有限元模型能夠更好地反映簡支梁在火災(zāi)過程中頻率衰減規(guī)律;最后,進(jìn)行了火災(zāi)后的動(dòng)力測試及承載力試驗(yàn),研究火災(zāi)后L1~L4剛度及承載力衰減程度,并結(jié)合火災(zāi)后模態(tài)信息,以等效爆火時(shí)間作為損傷指標(biāo),利用支持向量機(jī)智能算法預(yù)測火災(zāi)后簡支梁損傷程度;在此基礎(chǔ)上,結(jié)合《火災(zāi)后建筑結(jié)構(gòu)鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(CECS252—2009),提出簡支梁火災(zāi)后損傷指標(biāo)綜合評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn),并基于此評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)L1~L4進(jìn)行了損傷評(píng)估。

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