日本桥梁和建筑结构监测的研究与实施综述丨Engineering(32)

图26 以第1层、第19层和第29层楼上测得的加速度为基础，结合三种最低振动模态估算的南北方向上所有楼层中心的地震响应。（a）最大响应加速度；（b）最大响应位移；（c）安装了加速度计的楼层；（d）标准楼层和传感器位置。UD：由上至下，即垂直
研究人员通过1/3比例的18层钢试样进行了振动台试验，首次研究了该方法在非线性范围内的适用性。该试验于2013年在“E-Defense”上进行，E-Defense是由日本国家地球科学与防灾研究院（National Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention，NIED）主管的三维全方位地震测试设备。图27显示了一种抗弯框架结构，它是用于测试的钢试样，其尺寸为6.0 m长（在x 方向上有三个长为2.0 m的隔间）× 5.0 m宽（在y 方向上有一个隔间）× 25.3 m高。该框架结构模型是按1/3比例缩小的建筑物，它的各组成部分的高度如下：地基高为0.7 m，第一层楼高为1.65 m，其他各层楼高为1.35 m。模型总重量为4180 kN。
该框架由箱形钢柱和H形钢梁组成，柱宽为200 mm。x 方向上的钢梁深度为270 mm，法兰宽度为85~95 mm；y 方向上的钢梁深度为250 mm，法兰宽度为125 mm。

图27（a）试样概述（B：隔间；C：钢柱；S30：混凝土板；FB：地基梁）；（b）在pSv110-1激发下的输入加速度。FL：楼层
如图27所示，加速度计被安装在每个楼层的两个角落处。加速度以200 Hz的采样频率被记录。在日本本州岛以南俯冲带发生超级大地震的情况下，在使用输入人为地震动（预计发生在爱知县对马岛）后，试验样本仅在x 方向（纵向）上被激发。地面加速度峰值约为300 cm·s–2 。对于全尺寸的建筑结构，在0.8~10 s的时间段内，阻尼率为5%的拟速度（pSv）响应谱值约为110 cm·s–1 ，输入持续时间约为460 s。对应于1/3比例的样本，人工地震的时间被缩减为