(高清版)GB∕T 37745-2019 木结构剪力墙静载和低周反复水平加载试验方法

ICS91.080.20GB/T37745—2019木结构剪力墙静载和低周反复水平加载试验方法国家市场监督管理总局中国国家标准化管理委员会GB/T37745—2019 1 13术语和定义、符号 1 2 2 4 7 7附录A(资料性附录)本标准与ISO21581:2010相比的结构变化情况 9附录B(资料性附录)本标准与ISO21581:2010的技术性差异及其原因 附录C(资料性附录)木结构剪力墙静载和低周反复水平加载试验记录表 附录D(资料性附录)测试方法的补充说明 附录E(资料性附录)剪力墙试件性能计算、荷载-位移曲线和表格格式范例 IⅢGB/T37745—2019本标准使用重新起草法修改采用ISO21581:2010《木结构剪力墙静载和低周反复水平加载试验本标准与ISO21581:2010相比在结构上有较多调整，附录A中列出了本标准与ISO21581:2010的章条编号对照一览表。本标准与ISO21581:2010相比存在技术性差异，附录B中给出了相应技术性差异及其原因的一——增加了资料性附录C,提供了木结构剪力墙静载和低周反复水平加载试验记录表；——修改了标准名称。本标准由国家林业和草原局提出。本标准由全国木材标准化技术委员会(SAC/TC41)归口。1GB/T37745—2019木结构剪力墙静载和低周反复水平加载试验方法本标准适用于测定水平作用下木结构剪力墙系统的静载和低周反复荷载下抗侧性能，包括破坏模2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文GB/T1928木材物理力学试验方法总则(GB/T1928—2009,ISO3129:1975,NEQ)GB/T1931木材含水率测定方法(GB/T1931—2009GB/T1933木材密度测定方法(GB/T1933—2009,ISO3131:1975,MOD)GB/T17657人造板及饰面人造板理化性能试验方法3.1.1剪力墙shearwall3.1.2木基结构板材或石膏板作为木结构剪力墙的覆面板材。3.1.33.1.43.1.52GB/T37745—20193.1.63.1.73GB/T37745—2019a)方法I:边界条件的设计应能使系统主要产生剪切变形、并保证系统达到墙的全部剪切能力；b)方法Ⅱ:边界条件的设计应能使系统主要产生剪力墙试件摇摆(剪力墙试件的刚体转动)或剪切-摇摆混合效应，且能反映出剪力墙与上下边界连接节点的实际工作情况。测试设备(见图1)应该能满足方法I和Ⅱ中提到的边界条件，参见D.1。a)端部约束示例b)通长锚固螺杆示例c)组合压缩荷载示例d)组合拉伸荷载示例6——竖向约束；Fv——施加的竖向荷载；测试设备应能够以±1%Fmax和±1%l。或更高的精度进行水平加载并连续地记录荷载和位移。当水平侧向荷载F与竖向荷载F,同时施加时，测试设备应能分别控制水平侧向荷载和竖向荷载，并建议考虑摩擦阻力。竖向荷载的施加方法参见D.2。4GB/T37745—2019在方法I中，剪力墙试件的最大剪切能力通过施加足够的竖向荷载和充分的竖向约束(如抗拔紧固件)或通长锚固螺杆(在低周反复测试中置于剪力墙试件的上下两端)实现。当使用抗拔紧固件时，应首先能有效抵抗上拔力，同时应能确定抗拔紧固件施加给剪力墙的附加方法I的目标是使剪力墙试件本身产生剪切破坏。因此设计剪力墙试件时应考虑不使剪力墙产生压溃和屈曲破坏。在不需要单独考虑水平或垂直加载时，建议在剪力墙试件的顶部使用抗拔紧固件。在方法Ⅱ中，剪力墙试件应按实际工程中有代表性的边界条件(如锚固、抗拔紧固件细节)和竖向(压缩和拉伸)荷载情况进行测试。测量点A应该尽量接近剪力墙试件的顶部。测试框架平台应该为测试试件提供一个相对坚固的水平基础，从而可以忽略水平基础的变形。为测量剪力墙试件变形提供刚性基准(独立于测试框架)。加载梁应牢固地固定在剪力墙试件的上部以保证水平侧向荷载均匀分布。施加荷载的作动器应固定在加载梁上，且不应限制剪力墙试件的向上运动。加载梁的断面尺寸和位置应允许覆面板材在测试根据预期的最终用途，选择使用刚性或柔性加载梁。在方法I中，应使用刚性加载梁。在方法Ⅱ在方法I中，地脚螺栓和竖向约束(抗拔紧固件)的设计应能允许剪力墙试件因剪切而破坏。6测试方法水平侧向荷载F应如图1所示施加，并根据位移计A的读数稳定持续地施加荷载。当加载或卸载载速率应能使试件在5min～30min内达到极限位移。施加水平侧向荷载的荷载-时间曲线见图2。荷载-变形曲线见图3。5GB/T37745—2019a——稳定加载周期；c——强度测试。剪力墙试件的位移应在点A、B、C、D(如图C和点D的位移应单独计入报告。静载测试的极限位移的平均值应按图4中l。的定义来确定。图3荷载-变形曲线6GB/T37745—20191——Fmax(例a,例b);b——1。(例b),0.8Fmax时的位移；移(例b),或H/15的位移(例c),并以上述三种情况中最先出现的情况为准。a)能充分说明剪力墙试件弹性和非弹性周期特性的数据；b)地震作用于剪力墙试件上的代表性需求。图5中给出的低周反复位移程序应在1min～30min内达到极限位移。低周反复加载的幅度是在静载(单调)测试中获得的极限位移l。的平均值的函数(在适用情况下)。表1用极限位移乘以相应百分比后的幅度表示加载幅度。也可采用满足上述原则且能达到测试目标的低周反复位移程序(如以速图5低周反复位移程序7GB/T37745—2019步骤周数1121314151637383933320%l,的增量在满足6.2的前提下，根据剪力墙试件刚度和记测系统的精始加载步骤(1.25%lu～10%la)。B.4中明确了可以更改标准低周反复位移程序的情况。应绘制并储存每个测试剪力墙试件的全部滞回数据(荷载-位移)。在处理原始数据时应包含时间、第一，第二和第三骨架曲线应为每个滞回曲线上最大荷载点的连线。最初五个循环往复周期的最大荷载及其相应位移均应绘制于所有的骨架曲线。示例见图E.1。低周反复测试时，三根骨架曲线各自正反两个方向上的最大荷载和极限位移(见图3的定义)应以表格形式计入报告。示例见表E.1和表E.2。8测试报告4)剪力墙试件取样及环境调节；b)安装细节的描述(例如安装完成到开始测试的耗时);8GB/T37745—2019d)说明各测试组及相应试件个数的清单；g)实际测试方法与本标准规定方法的偏差说明；h)数据采集过程中采样速度的报告；9GB/T37745—2019(资料性附录)本标准与ISO21581:2010相比的结构变化情况本标准与ISO21581:2010相比在结构上有较多调整，具体章条编号对照情况见表A.1。表A.1本标准与ISO21581:2010的章条编号对照情况本标准章条编号对应的ISO标准章条编号35.1a)5.1b)8j)附录AD.1A.2D.2A.1D.3A.3D.4A.4A.5E.1A.6E.2A.7GB/T37745—2019(资料性附录)表B.1给出了本标准与ISO21581:2010的技术性差异及其原因。表B.1本标准与ISO21581:2010技术性差异及其原因本标准章条编号技术性差异原因1将ISO21581:2010中1的a)和b)移至5.1中这两段内容属于试验设备的要求，是第5章条的内容1增加了本标准测定的具体测试项目该内容是对本标准抗侧性能具体指标的规定2关于规范性引用文件，本标准做了具有技术性差异的调整，调整的情况集中反映在第2章“规范性引用文件”中，具体调整如下：——用GB/T1928代替了ISO554(见4.2);——用GB/T1933代替了ISO3131(见4.2);——增加引用了GB/T1931(见4.2);——增加引用了GB/T17657(见4.2)引用GB/T1928和GB/T1933,便于标准使用者使用中文规定及测试方法；采用GB/T1931和GB/T17657,确保技术内容的确定与我国标准的协调一致性增加了“术语和定义”章节对本标准中的术语和定义进行规定，增加本标准可操作性增加了Fmax,est和lre的符号定义这两个定义便于使用者明确使用环境4.1将相对湿度(65±5)%修改为(65±3)%此条件符合GB/T19284.2删除ISO21581:2010中剪力墙单元之间连接件的测试本标准测试方法将剪力墙作为一个整体进行规定的测试，不单独对连接节点进行测试4.3删除ISO21581:2010中对重复试件数量的要求剪力墙试件制造及测试成本均较高，且属于破坏性试验，本标准仅规定测试方法，具体重复试件数量由标准使用者根据工程要求确定删除ISO21581:2010中对加载梁刚度和质量的测试要求测试中需要根据剪力墙的种类、强度和刚度确定应使用的加载梁，无法进行详细的规定8增加a)中的2)木材和木基结构板材对剪力墙结构受力性能及耐久性能具有较大影响8增加j)由于试验的特殊性，剪力墙试件加工和测试均具有较大难度，所以要求对所有试件及测试过程进行照片记录GB/T37745—2019表B.1(续)本标准章条编号技术性差异原因将ISO21581:2010中的附录A中的A.1、A.2、A.3和A.4移至本标准附录D中的D.2、D.1、D.3和D.4将测试方法的补充说明单独作为一个资料性附录附录D删除ISO21581:2010附录A中的A.5本标准测试方法未涉及与其他标准的对比分析附录E将ISO21581:2010中的附录A中的A.6和A.7移至本标准附录E中的E.1和E.2将剪力墙试件性能计算、荷载位移曲线和表格格式范例单独作为一个资料性附录GB/T37745—2019(资料性附录)木结构剪力墙静载和低周反复水平加载试验记录表试验地点：实验室温度：实验室相对湿度：试样编号木材木基结构板材树种产地等级密度含水率产地/品牌等级密度含水率钢材和连接件剪力墙试样安装细节描述及剪力墙试件照片等级尺寸取样及环境调节说明开口等配置说明尺寸说明试验设备及测试仪器安装说明及照片低周反复位移程序列表描述滞回曲线列表骨架曲线列表最大荷载极限位移破坏模式测试完成后剪力墙试件破坏照片GB/T37745—2019测试方法的补充说明D.1边界条件本标准允许水平侧向荷载测试时施加竖向的压力或拉力。竖向压载因抵抗侧向荷载产生倾覆力a)先施加竖向压荷载，然后施加恒载和静c)同时施加竖向拉荷载和水平侧向静载，竖向拉荷载与水平侧向荷载的比例大小应能模拟风荷载的实际情况。D.3周期测试程序的基本原理基本原理如下：a)本标准提供一种低周反复测试方法以确定被测剪力墙试件的骨架曲线。该方法采用低周反复序的测试结果来确定屈服位移。(1.25%,2.5%,5%,7.5%和10%的极限位移)只加载一个周期。在非弹性范围内，这个方法产生三个包络线，均匀分布在位移轴上。这些骨架曲线可用于确定强度的损失以及延性和屈c)低周反复测试需在几分钟内完成，因为地震时间一般不会超过1min。本标准允许低周反复测试在1min～30min之内进行。下限的1min是用来避免对被测试件产生动力学上的影响。上限的30min是一种低速率的测试方法，主要是为了使测试方法可以适用于高速位移加载受限的仪器设备上。本标准适用于基于速度或频率的测试协议。D.4本标准位移程序的修正在下述情况下应修正本标准位移计划：a)剪力墙试件在两个方向的性能表现出很大的差异时，两个方向都需要进行静载(单调的)测试。GB/T37745—2019两个方向的低周反复位移测试程序，应分别根据静载(单调的)测试中取得的各自极限位移来c)因第一步和第二步的加载幅度过小而其他的周期位移程序可能更适合[如由美国大学地震工程研究协会(CUREE)开发的用于加利GB/T37745—2019(资料性附录)剪力墙试件性能计算、荷载-位移曲线和表格格式范例E.1剪力墙试件性能计算刚度、屈服位移、延性和强度损失等特性，可以根据定义利用骨架曲线进行确定。刚度可按式(E.1)计算：对于静载(单调)和低周反复位移测试的第一、第二和第三骨架曲线，l₄0%F和l1o%F是各自骨架曲线上40%Fmax和10%Fmax时的相应位移。今后可能还需要确定诸如能耗等更多的附加特性，因此建议将数据以数字形式保存，以便完整描述滞回周期，如7.1中描述。剪力墙试件的水平相对位移lrel,总剪切变形角Yre,由于剪力墙上拔和嵌入作用而产生的剪切转角Yrot,实际的剪切位移角Yture,可按式(E.2)～式(E.5)计算：lrel=lA一lp…………(E.2)…………(E.4)Yturc=Yrcl—Yrot