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2021年6月22日，長(zhǎng)江都市承擔(dān)的南京江北新區(qū)人才公寓（1號(hào)地塊）3#樓“預(yù)制混凝土外掛墻板模擬地震振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)”在同濟(jì)大學(xué)嘉定校區(qū)土木工程防災(zāi)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室順利完成，本試驗(yàn)為國(guó)內(nèi)首個(gè)預(yù)制混凝土外掛墻板足尺振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)。

試驗(yàn)用預(yù)制混凝土外掛墻板來(lái)源于南京江北新區(qū)人才公寓（1號(hào)地塊）3#樓工程同一批次生產(chǎn)的墻板。南京江北新區(qū)人才公寓（1號(hào)地塊）3#樓采用裝配式組合結(jié)構(gòu)（現(xiàn)澆混凝土剪力墻+鋼框架）體系，地下1層，地上28層，層高3.3m，結(jié)構(gòu)高度96.3m，項(xiàng)目北立面及兩側(cè)山墻外圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用預(yù)制混凝土外掛墻板。

▲ 預(yù)制混凝土外掛墻板現(xiàn)場(chǎng)施工圖

試驗(yàn)鋼框架模型一層層高 3.57m，二層層高 3.3m，含柱腳及柱頂延伸段高度，模型總高約7.17m。鋼框架平面尺寸為5.5m×3.5m，鋼柱型號(hào)為 HW300×300×10×15，雙向主鋼梁型號(hào)為 HN400×200×8×13，次鋼梁型號(hào)為HM250×175×7×11。長(zhǎng)度方向每層每側(cè)各掛 2 塊預(yù)制墻板，寬度方向每層每側(cè)掛一塊預(yù)制墻板。模型鋼框架自重約 9 噸，預(yù)制墻板重 28.04 噸，試驗(yàn)?zāi)Ｐ涂傊丶s 37 噸。試驗(yàn)相似比為1:1。

▲ 模型前期安裝

▲ 試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)照片

試驗(yàn)加載工況按照七度多遇、七度基本、七度罕遇烈度順序，分三個(gè)階段對(duì)模型結(jié)構(gòu)進(jìn)行模擬地震試驗(yàn)。在不同水準(zhǔn)地震波輸入前后，對(duì)模型進(jìn)行白噪聲掃頻，以測(cè)試模型結(jié)構(gòu)自振頻率、振型和阻尼比等動(dòng)力特性參數(shù)。在進(jìn)行每個(gè)試驗(yàn)階段的地震試驗(yàn)時(shí)，由臺(tái)面依次單向及雙向輸入 El Centro 波、Pasadena 波和 SHW2 波地震動(dòng)。在七度罕遇烈度地震完成后，預(yù)制混凝土外掛墻板性能良好，為進(jìn)一步考察結(jié)構(gòu)模型的破壞情況，分別進(jìn)行了八度罕遇、九度罕遇模擬地震試驗(yàn)。在九度罕遇地震作用下墻板角部區(qū)域出現(xiàn)少量微裂縫，個(gè)別連接節(jié)點(diǎn)連接螺栓出現(xiàn)松動(dòng)，外掛墻板整體性能良好。

▲ 螺栓松動(dòng)

▲ 墻板錯(cuò)位

▲ 墻板局部出現(xiàn)微裂縫

后期根據(jù)對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理擬得到以下成果：

（1）外掛墻板對(duì)主體結(jié)構(gòu)剛度的影響程度；

（2）外掛墻板在不同量級(jí)地震輸入下相對(duì)主體結(jié)構(gòu)的變形量；

（3）外掛墻板在不同量級(jí)地震輸入下板縫的變形量；

（4）外掛墻板裂縫開(kāi)展規(guī)律；

（5）連接節(jié)點(diǎn)在不同地震量級(jí)輸入下的應(yīng)力狀態(tài)。

本次試驗(yàn)填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)預(yù)制混凝土外掛墻板足尺振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)的空白，為同類(lèi)型預(yù)制混凝土外掛墻板的設(shè)計(jì)提供了寶貴的數(shù)據(jù)，具有重要的研究?jī)r(jià)值和應(yīng)用價(jià)值。