2016年度匯編版建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)02448練習(xí)情況總結(jié)復(fù)習(xí)資料

1、H建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)02448第一章結(jié)構(gòu)試驗(yàn)概論1.1結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的任務(wù)1. 簡(jiǎn)述結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的任務(wù)建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的任務(wù)： 在結(jié)構(gòu)物或?qū)嶒?yàn)對(duì)象上以各種儀器設(shè)備為工具利用實(shí)驗(yàn)技術(shù)手段，在荷載作用下通過(guò)測(cè)試與結(jié)構(gòu)工作性能有關(guān)的參數(shù)(變形撓度位移應(yīng)變振幅頻率)，從強(qiáng)度剛度抗裂性和破壞形態(tài)判斷實(shí)際工作性能，估計(jì)承載能力，確定結(jié)構(gòu)對(duì)使用要求的符合程度， 用來(lái)檢驗(yàn)發(fā)展結(jié)構(gòu)的計(jì)算理論?？煽慷龋瑸榻Y(jié)構(gòu)的安全使2. 劍術(shù)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)在科學(xué)發(fā)展中的作用和意義 以實(shí)驗(yàn)方式測(cè)試有關(guān)數(shù)據(jù)。反映結(jié)構(gòu)構(gòu)件的工作性能、承載能力、 用、設(shè)計(jì)理論提供依據(jù)。1.2結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的目的結(jié)構(gòu)試驗(yàn)從目的出發(fā)分為生產(chǎn)性試驗(yàn)和科研型試驗(yàn)。A. 生產(chǎn)性試驗(yàn)1. 具有直

2、接生產(chǎn)的目的，以實(shí)際建筑物或者構(gòu)件為試驗(yàn)鑒定對(duì)象，通過(guò)試驗(yàn)對(duì)結(jié)構(gòu)作出正確 的技術(shù)結(jié)論。2. 生產(chǎn)性試驗(yàn)可以解決哪些問(wèn)題？(1) .綜合鑒定重要工程和建筑物的設(shè)計(jì)與施工質(zhì)量。(2) .鑒定預(yù)制構(gòu)件的產(chǎn)品質(zhì)量(比如生產(chǎn)的綱吉你混凝土預(yù)制構(gòu)件出場(chǎng)或安裝前必須用科學(xué) 抽樣試驗(yàn)的原則按照質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)和試驗(yàn)規(guī)程推斷其質(zhì)量)(3) .既有結(jié)構(gòu)可靠性檢驗(yàn)推斷和估計(jì)結(jié)構(gòu)剩余壽命(大多采用非破損檢測(cè)試驗(yàn)法，采用與實(shí) 際結(jié)構(gòu)相符的分析模型和分析方法進(jìn)行評(píng)判)(4) .工程改建加固通過(guò)試驗(yàn)判斷既有結(jié)構(gòu)實(shí)際承載能力。(5) .處理受災(zāi)結(jié)構(gòu)或者工程質(zhì)量事故通過(guò)試驗(yàn)鑒定提供技術(shù)依據(jù)。B. 科研型試驗(yàn)1. 目的是驗(yàn)證結(jié)構(gòu)

3、設(shè)計(jì)計(jì)算的假定，通過(guò)制定各種設(shè)計(jì)規(guī)范發(fā)展新的設(shè)計(jì)理論并改進(jìn)計(jì)算方 法，為發(fā)展和推廣新結(jié)構(gòu)新材料新工藝提供理論依據(jù)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。2. 科研型試驗(yàn)可以解決哪些問(wèn)題？(1) .驗(yàn)證結(jié)構(gòu)計(jì)算理論的假定(對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的計(jì)算圖示和本構(gòu)關(guān)系作簡(jiǎn)化假定，動(dòng)力和靜力 分析中，本構(gòu)關(guān)系模型化也是試驗(yàn)確定)(2) .為制定設(shè)計(jì)規(guī)范提供依據(jù)(鋼混結(jié)構(gòu)和磚石結(jié)構(gòu)的計(jì)算理論全部以試驗(yàn)研究的直接結(jié)果 為基礎(chǔ)，題型了結(jié)構(gòu)試驗(yàn)在發(fā)展設(shè)計(jì)理論和改進(jìn)設(shè)計(jì)方法上的作用)(3) .為發(fā)展和推廣新結(jié)構(gòu)新材料新工藝提供實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)1.3結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的分類(lèi)一. 按試驗(yàn)對(duì)象的尺寸分類(lèi)A.原型試驗(yàn)1. 對(duì)象：實(shí)際結(jié)構(gòu)或者實(shí)際結(jié)構(gòu)構(gòu)件，一般用于生產(chǎn)性試驗(yàn)。

4、.實(shí)物試驗(yàn)：用于生產(chǎn)性試驗(yàn)(比如泰山核電站安全殼加壓整體性能試驗(yàn)、工業(yè)廠房結(jié)構(gòu) 剛度試驗(yàn)、樓蓋承載力、高層建筑風(fēng)振測(cè)試、環(huán)境隨機(jī)振動(dòng)測(cè)定結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性等） .實(shí)際結(jié)構(gòu)構(gòu)件試驗(yàn)：對(duì)象是一根梁、板、一榀屋架等既可在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)又可在現(xiàn)場(chǎng)（比如 機(jī)場(chǎng)建設(shè)中對(duì)跨度和下弦高強(qiáng)度鋼纜的R2預(yù)應(yīng)力鋼屋架、江南造船廠屋架進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉和足尺構(gòu)件的荷載試驗(yàn)）B模型試驗(yàn)（仿照原型并按照一定比例關(guān)系復(fù)制而成的試驗(yàn)代表物，具有實(shí)際結(jié)構(gòu)的全部或部分特征，大部分是比原型小的縮尺結(jié)構(gòu)或者1:1的足尺模型，因投資大周期長(zhǎng)測(cè)量精度受環(huán)境影響，原型結(jié)構(gòu)試驗(yàn)在物質(zhì)或技術(shù)上有點(diǎn)困難，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方案階段進(jìn)行初步探索或?qū)υO(shè)計(jì)理論計(jì)算方法進(jìn)行

5、探討研究時(shí)多采用比原型結(jié)構(gòu)小的模型進(jìn)行試驗(yàn)） 相似模型試驗(yàn)采用適當(dāng)比例尺和相似材料制成與原型幾何相似的試驗(yàn)對(duì)象按照相似理論進(jìn)行模型設(shè)計(jì)制作與試驗(yàn)，這類(lèi)模型要滿足幾何相似、力學(xué)相似、材料相似。注：相似力系=比例荷載 施加后模型重演原型的實(shí)際工作狀態(tài)。 .縮尺模型原型結(jié)構(gòu)縮小幾何比例尺寸的試驗(yàn)代表物，不用遵循相似條件，可用與原型結(jié)構(gòu)相同的材料并按一般設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)制造（在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范編制中大量利用此構(gòu)件的試驗(yàn)提供數(shù)據(jù)、 建立公司、制定條文） .足尺模型試驗(yàn)對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)造和構(gòu)件之間的相互作用和結(jié)構(gòu)整體剛度和結(jié)構(gòu)破壞階段的實(shí)際工作進(jìn)行全面觀測(cè)了解。二. 按試驗(yàn)荷載的性質(zhì)分類(lèi)A. 結(jié)構(gòu)靜力試驗(yàn)1. 是結(jié)構(gòu)

6、試驗(yàn)中最大量最常見(jiàn)的基本試驗(yàn)（絕大部分建筑承受的是靜力荷載）2. 研究強(qiáng)度剛度抗裂性和破壞機(jī)理一般通過(guò)重力或加載設(shè)備來(lái)模擬和實(shí)現(xiàn)加載要求3. 靜力記在試驗(yàn)的過(guò)程： 荷載從0開(kāi)始逐步遞增一直加到試驗(yàn)?zāi)骋活A(yù)定目標(biāo)或結(jié)構(gòu)破壞為止（不長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)完成試驗(yàn)加載全過(guò)程）4. 靜力試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)：加載設(shè)備簡(jiǎn)單、荷載可逐步施加、可停止仔細(xì)觀察結(jié)構(gòu)變形發(fā)展、使人 明確清晰破壞概念。注：動(dòng)力試驗(yàn)前都先進(jìn)行靜力試驗(yàn)（如疲勞試驗(yàn)）B. 結(jié)構(gòu)動(dòng)力試驗(yàn)1. 概念：指研究結(jié)構(gòu)在不同性質(zhì)動(dòng)力作用下結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性和動(dòng)力反應(yīng)的試驗(yàn) .結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性試驗(yàn)1. 概念：結(jié)構(gòu)受動(dòng)力何在時(shí)在結(jié)構(gòu)自由震動(dòng)或強(qiáng)迫震動(dòng)情況下量測(cè)結(jié)構(gòu)固定動(dòng)力性能的試驗(yàn)（一般

7、采用人工激振法中的自由和強(qiáng)迫振動(dòng)法或者環(huán)境隨機(jī)振動(dòng)法或者量測(cè)自振頻率周期、阻尼系數(shù)、結(jié)構(gòu)振型等參數(shù)） .結(jié)構(gòu)動(dòng)力反應(yīng)試驗(yàn)1. 概念：動(dòng)力荷載下量測(cè)結(jié)構(gòu)動(dòng)力性能參數(shù)和動(dòng)態(tài)反應(yīng)的試驗(yàn)（如振幅、振動(dòng)形態(tài)、頻率、 頻譜曲線、加速度、動(dòng)應(yīng)變時(shí)呈曲線、動(dòng)力系數(shù)）2. 根據(jù)動(dòng)荷載特性才用不同的加載設(shè)備和試驗(yàn)方法（如風(fēng)洞設(shè)備可進(jìn)行抗風(fēng)試驗(yàn)、模爆器內(nèi)模擬爆炸沖擊波對(duì)結(jié)構(gòu)做抗爆試驗(yàn)、人工造波設(shè)備在水池造波、模擬海浪對(duì)海工結(jié)構(gòu)做動(dòng)力試驗(yàn)）C結(jié)構(gòu)抗震試驗(yàn)1. 概念：地震或模擬地震荷載下研究構(gòu)件抗震性能和抗震能力2. 低周反復(fù)加載靜力試驗(yàn)偏重于抗震性能的評(píng)定和研究；非周期性的結(jié)構(gòu)抗震試驗(yàn)偏重對(duì)抗震能力的評(píng)定和研究（如模

8、擬地震振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)為非周期抗震動(dòng)力試驗(yàn)，可在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)）。 .低周反復(fù)加載靜力試驗(yàn)1. 概念：以控制結(jié)構(gòu)變形或控制施加荷載由小到大對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件多次低周期反復(fù)作用的結(jié)構(gòu)抗 震靜力試驗(yàn)。2. 作用：（1）.形成結(jié)構(gòu)構(gòu)件正反方向加載卸載過(guò)程 （2）.獲得結(jié)構(gòu)構(gòu)件超過(guò)彈性極限后的荷載 變形工作性能（恢復(fù)力特性）和破壞特征 （3）.比較驗(yàn)證抗震構(gòu)造措施的有效性和確定結(jié)構(gòu)的 抗震極限承載能力3. 此試驗(yàn)又稱(chēng)偽靜力試驗(yàn)、周期性抗震靜力試驗(yàn)、結(jié)構(gòu)恢復(fù)力特性試驗(yàn)。因?yàn)榧虞d周期大于 自振周期所以為靜力試驗(yàn)。 .擬動(dòng)力試驗(yàn)1. 概念：利用計(jì)算機(jī)和電液伺服加載器聯(lián)機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗震試驗(yàn)2. 又稱(chēng)為偽動(dòng)力試驗(yàn)、非周期性抗

9、震靜力試驗(yàn)、計(jì)算機(jī)加載器聯(lián)機(jī)試驗(yàn)。 .模擬地震振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)1. 概念：在模擬地震振動(dòng)臺(tái)上進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗震動(dòng)力試驗(yàn)。2. 優(yōu)點(diǎn)：（1）.根據(jù)人的意圖要求再現(xiàn)各種地面運(yùn)動(dòng)加速度記錄（2）.模擬結(jié)構(gòu)受地震作用從彈性到彈塑性到破壞倒塌的受力過(guò)程和結(jié)構(gòu)物破壞現(xiàn)象（3）.評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)抗震能力的一種有效試驗(yàn)方法。D.結(jié)構(gòu)疲勞試驗(yàn)1. 概念：結(jié)構(gòu)構(gòu)件在等幅穩(wěn)定多次重復(fù)荷載下為測(cè)試疲勞性能進(jìn)行的動(dòng)力試驗(yàn)。2. 量測(cè)的參數(shù)：疲勞強(qiáng)度和疲勞壽命（量測(cè)結(jié)構(gòu)在液壓脈沖疲勞試驗(yàn)機(jī)施加多次重復(fù)荷載作用下疲勞破壞的強(qiáng)度值和荷載重復(fù)次數(shù)）對(duì)吊車(chē)梁、懸掛吊車(chē)的屋架、 預(yù)應(yīng)力構(gòu)件錨具都要進(jìn)行疲勞試驗(yàn)。三. 按試驗(yàn)時(shí)間長(zhǎng)短分類(lèi)A. 短期荷載試

10、驗(yàn)整個(gè)1. 概念：結(jié)構(gòu)試驗(yàn)時(shí)限、試驗(yàn)條件、試驗(yàn)時(shí)間或其他因素需及時(shí)解決，經(jīng)常對(duì)實(shí)際承受長(zhǎng)期 荷載作用的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，在實(shí)驗(yàn)時(shí)將荷載從0開(kāi)始到最后結(jié)構(gòu)破壞火某個(gè)階段進(jìn)行卸載。 試驗(yàn)過(guò)程和時(shí)間盡在較短時(shí)間段內(nèi)完成2. 整個(gè)加載過(guò)程只有幾秒或者毫秒微秒，實(shí)際是一種瞬態(tài)沖擊試驗(yàn)，屬于動(dòng)力試驗(yàn)范疇。所 以短期荷載試驗(yàn)不能代表長(zhǎng)年進(jìn)行的長(zhǎng)期荷載試驗(yàn)。B. 長(zhǎng)期荷載試驗(yàn)1. 概念：長(zhǎng)期荷載作用下研究結(jié)構(gòu)變形隨時(shí)間變化規(guī)律。又稱(chēng)持久試驗(yàn)、結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)。連 續(xù)進(jìn)行幾個(gè)月或幾年時(shí)間。如混凝土結(jié)構(gòu)徐變、預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)鋼筋松弛。2. 長(zhǎng)期荷載試驗(yàn)一般在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行。四. 按試驗(yàn)所在場(chǎng)地分類(lèi)A. 實(shí)驗(yàn)室結(jié)構(gòu)試驗(yàn)1. 概念：進(jìn)行

11、結(jié)構(gòu)構(gòu)件試驗(yàn)而專(zhuān)門(mén)建設(shè)的場(chǎng)所。2. 實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)的對(duì)象可以是真型或模型，結(jié)構(gòu)可以一直試驗(yàn)到破壞。實(shí)驗(yàn)室結(jié)構(gòu)試驗(yàn)更適宜 進(jìn)行科學(xué)性研究試驗(yàn)。B. 現(xiàn)場(chǎng)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)1. 概念：在生產(chǎn)或施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行的實(shí)際結(jié)構(gòu)試驗(yàn)。多用于生產(chǎn)性試驗(yàn)2. 對(duì)象：正在生產(chǎn)使用的已建結(jié)構(gòu)或?qū)⒁度胧褂玫男慕Y(jié)構(gòu)3. 缺點(diǎn)：使用高精度高靈敏度觀測(cè)儀表設(shè)備受限制，試驗(yàn)精度和準(zhǔn)確度較差，若沒(méi)有固定的 加載設(shè)備和試驗(yàn)裝置，對(duì)試驗(yàn)加載困難很大。四.按試件是否破壞分類(lèi)A.結(jié)構(gòu)破壞試驗(yàn)1. 概念：通過(guò)荷載試驗(yàn)了解結(jié)構(gòu)從彈性到彈塑性再到極限破壞各個(gè)階段工作性能的全過(guò)程，分析超載后的工作情況和破壞機(jī)制獲得安全儲(chǔ)備。適用于科研型試驗(yàn)。B.結(jié)構(gòu)非破壞試

12、驗(yàn) 生產(chǎn)性試驗(yàn)的作用可用非破壞性試驗(yàn)。1. 剛度檢驗(yàn)法：結(jié)構(gòu)彈性階段的性能檢驗(yàn)為主，以30%-60%設(shè)計(jì)荷載進(jìn)行加載，測(cè)得結(jié)構(gòu)變 形和材料的應(yīng)變與理論計(jì)算結(jié)果對(duì)比，若符合則承認(rèn)試驗(yàn)結(jié)構(gòu)和材料可靠性。2. 承載力檢驗(yàn)法：加載到小于極限荷載的某一預(yù)定荷載值，檢測(cè)結(jié)構(gòu)受載后的反應(yīng)。因結(jié)構(gòu) 抗力分布隨機(jī)性和實(shí)際加載可能有誤差因此要注意可能接近極限荷載從而引起結(jié)構(gòu)破壞的 危險(xiǎn)性。補(bǔ)充：生產(chǎn)性試驗(yàn)多被用于原型試驗(yàn)中的實(shí)物試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)、結(jié)構(gòu)非破壞試驗(yàn)。 科研型試驗(yàn)多誒用于結(jié)構(gòu)破壞試驗(yàn)第二章結(jié)構(gòu)試驗(yàn)設(shè)計(jì)2.1結(jié)構(gòu)試驗(yàn)設(shè)計(jì)概述1.結(jié)構(gòu)試驗(yàn)所有環(huán)節(jié)？ .結(jié)構(gòu)試驗(yàn)?zāi)康?.結(jié)構(gòu)試驗(yàn)設(shè)計(jì)：1.試件，荷載，觀測(cè)的設(shè)

13、計(jì)和誤差控制，試驗(yàn)安全措施；2.設(shè)計(jì)試件的形狀尺寸以及試件數(shù)量和構(gòu)造措施。3.試驗(yàn)荷載圖紙以及設(shè)計(jì)試驗(yàn)加載裝置以及選擇試驗(yàn)方法設(shè)備和加載制度。4.試驗(yàn)觀測(cè)項(xiàng)目和測(cè)點(diǎn)部位數(shù)量以及選擇測(cè)試儀器。試件制作與安裝，人員組織分工，儀器設(shè)備檢測(cè)率定，材料力學(xué)性能測(cè) .結(jié)構(gòu)試驗(yàn)準(zhǔn)備：定和試驗(yàn)。試驗(yàn)加載和反應(yīng)觀測(cè)與數(shù)據(jù)采集和試驗(yàn)變形裂縫破壞形態(tài)記錄。試驗(yàn)觀測(cè)與數(shù)據(jù)處理，參數(shù)識(shí)別，破壞機(jī)制分析，結(jié)構(gòu)性能與承載能力分 .結(jié)構(gòu)試驗(yàn)實(shí)施： .結(jié)構(gòu)試驗(yàn)分析：析。 .結(jié)論2.2結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的試件設(shè)計(jì)1. 試件設(shè)計(jì)時(shí)要考慮哪些因素？ 試件形狀選擇.試件尺寸與數(shù)量.構(gòu)造措施.結(jié)構(gòu)受力的邊界條件和試件破壞形態(tài)與 加載條件的要求。A

14、. 試件形狀選擇（最重要的是要造成和設(shè)計(jì)目的相一致的應(yīng)力狀態(tài)） .取部分構(gòu)件特別是復(fù)雜超靜定體系時(shí)注意邊界條件模擬，要反應(yīng)該部分結(jié)構(gòu)的實(shí)際工作。 .試件從整體結(jié)構(gòu)中隔離出來(lái)，應(yīng)采用容易模擬試件的邊界受力狀態(tài)。 .磚塊和砌體用于墻體試驗(yàn)。采用帶翼緣或不帶翼緣的單層單片墻，也可以采用雙層單片 墻或開(kāi)洞墻體的砌體試件。若是縱墻，因外墻窗口多可采用 2個(gè)或1個(gè)窗間墻的雙肢或單肢 窗間墻試件。B. 試件尺寸 .國(guó)內(nèi)試驗(yàn)研究中的框架截面尺寸大約為原型的1 / 4-1 / 2,足尺輕板框架試驗(yàn) 3-5層 .靜力試驗(yàn)取大比例尺。如砌體結(jié)構(gòu)模型取1:1.動(dòng)力試驗(yàn)因振動(dòng)臺(tái)等加載設(shè)備能力限制取小 比例尺。如砌體結(jié)構(gòu)

15、 1 /10-1 /4，混凝土結(jié)構(gòu)1/40-1 /4,（超）高層結(jié)構(gòu)1 /25-1 /50, 有機(jī)玻璃整體模型1 / 25-1 /100.C試件數(shù)量 .對(duì)于生產(chǎn)性試驗(yàn)，一般按照試驗(yàn)任務(wù)要求明確試驗(yàn)對(duì)象。混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范用來(lái)確定工業(yè)民用建筑鋼混和預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制構(gòu)件的數(shù)量以及質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定，其他的則按相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)確定數(shù)量。 .對(duì)于科研型試驗(yàn)，按照研究要求專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)制造。(鋼混短柱抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)影響參數(shù)有強(qiáng)度等級(jí)、受拉鋼筋配筋率、配箍率、軸向應(yīng)力和剪跨比統(tǒng)稱(chēng)為分析因子。注意 剪跨比如=2,3,4.稱(chēng)為水平數(shù)。設(shè)計(jì)時(shí)必須相互結(jié)合起來(lái)研究各參數(shù)與其相應(yīng)狀態(tài)對(duì)試驗(yàn)的影響)綜上所述。因子數(shù)和水平數(shù)

16、越多則試件數(shù)量也增加。缺點(diǎn): .正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)：優(yōu)點(diǎn)：只需要少量試件就可得到主要信息并對(duì)問(wèn)題作出綜合評(píng)價(jià)。不能提供某一因子的單值變化與試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)之間的函數(shù)關(guān)系2. 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)對(duì)試件設(shè)計(jì)的要求：必須考慮試件安裝、加載、量測(cè)需要并作出必要的構(gòu)造措施，特別是對(duì)科研型試驗(yàn)。以下舉例：.混凝土試件支承點(diǎn)埋設(shè)鋼墊板(2).屋架受集中荷載作用位置埋設(shè)鋼板防止局部承壓(3).加載面傾斜作出凸緣包住加載設(shè)備的穩(wěn)定設(shè)置(4).鋼混試驗(yàn)為了框架端部側(cè)面施加反復(fù)荷載應(yīng)設(shè)置預(yù)埋構(gòu)件以便與加載用的液壓加載器連接(5).設(shè)置加大截面的基礎(chǔ)梁包住框架柱腳部分與試驗(yàn)臺(tái)固接(6).磚石或者砌塊的砌體試件中，上下預(yù)先澆搗混凝土墊塊使垂直

17、荷載均勻傳 遞(7).墻體上下設(shè)置混凝土墊梁，下墊梁可模擬基礎(chǔ)梁與試驗(yàn)臺(tái)座固定，上墊梁模擬過(guò)梁傳 遞豎向荷載(8)。鋼混偏心受壓試驗(yàn)，兩端做成牛腿可增大端部承壓面積并便于施加偏心荷 載并在上下端加設(shè)分布鋼筋網(wǎng)進(jìn)行加強(qiáng)。注意：為保證結(jié)構(gòu)構(gòu)件在預(yù)定部位破壞，得到必要測(cè)試數(shù)據(jù)，需對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件其他部位事先加固，為保證試驗(yàn)測(cè)量的可靠度和儀表安裝方便，在試件內(nèi)必須預(yù)設(shè)買(mǎi)件或預(yù)留空洞。比如： 測(cè)定混凝土內(nèi)部應(yīng)力的預(yù)埋元件或?qū)ｉT(mén)的混凝土應(yīng)變計(jì)一級(jí)鋼筋應(yīng)變計(jì)，應(yīng)在澆注混凝土前按技術(shù)要求用專(zhuān)門(mén)的方法就位固定埋設(shè)在混凝土內(nèi)部。2.3結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的荷載設(shè)計(jì)荷載圖示與設(shè)計(jì)計(jì)算荷載圖示A. 試驗(yàn)加載圖示的選擇與設(shè)計(jì) 試驗(yàn)時(shí)荷載

18、應(yīng)使結(jié)構(gòu)處于某一種實(shí)際可能的最不利工作狀態(tài)。 一樣。不一樣有以下原因：(1) .設(shè)計(jì)計(jì)算采用的荷載圖示合理性有所懷疑(2).試驗(yàn)條件限制。(2).為了加載方便和減少解決方法：(1).采用某種接近結(jié)構(gòu)實(shí)際受力情況的荷載布置方式。 荷載量，不影響結(jié)構(gòu)工作和試驗(yàn)結(jié)構(gòu)分析的前提下改變加載圖式。 舉例：用幾個(gè)集中荷載替代均布荷載，但集中荷載數(shù)量和位置盡可能符合均布荷載產(chǎn)生的內(nèi)力值，試驗(yàn)荷載大小可根據(jù)相應(yīng)等效條件(位移和應(yīng)力等效)換算得到。此方法-等效荷載法(注意修正某些參數(shù)，比如構(gòu)件滿足強(qiáng)度等效，整體變形的撓度一般不等效)B. 試驗(yàn)加載裝置的設(shè)計(jì)保證試驗(yàn)正常進(jìn)行，加載的設(shè)備裝置也必須進(jìn)行專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)，使用試

19、驗(yàn)室內(nèi)現(xiàn)有設(shè)備也要按每項(xiàng)試驗(yàn)要求對(duì)裝置的強(qiáng)度和剛度復(fù)核計(jì)算。以下注意事項(xiàng)：(1) .強(qiáng)度滿足最大荷載量要求，保證足夠的安全儲(chǔ)備，考慮結(jié)構(gòu)受載后使局部構(gòu)件強(qiáng)度提高導(dǎo)致最大承載力比預(yù)計(jì)的大 加載裝置承載力要求至少提高70%,保證加載裝置剛度。(2) .剛度不足，難以獲得試件極限荷載后的變形和受力性能。(3) .加載裝置要求符合結(jié)構(gòu)受力條件，能模擬結(jié)構(gòu)構(gòu)件邊界條件和變形條件。(4) .注意試件的支承方式。梁抗剪試驗(yàn)中，加載點(diǎn)和支承點(diǎn)的摩擦力均會(huì)產(chǎn)生次應(yīng)力使梁彎 矩減小，支承反力增大，滾軸可能產(chǎn)生變形甚至塑性，摩擦力加大導(dǎo)致誤差。C結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的加載制度概念：結(jié)構(gòu)試驗(yàn)進(jìn)行期間控制荷載與加載時(shí)間的關(guān)系。包括

20、加載速度快慢、加載時(shí)間間歇長(zhǎng)短、分級(jí)荷載大小、加載循環(huán)次數(shù)。承載能力和變形性質(zhì)與其所受荷載作用的時(shí)間特征有關(guān)。2.4結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的觀測(cè)設(shè)計(jì)A. 確定觀測(cè)項(xiàng)目時(shí)需要考慮哪些因素？(1) .結(jié)構(gòu)整體工作和全貌整體變形.如撓度轉(zhuǎn)角和支座偏移。(2).測(cè)量撓度可了解結(jié)構(gòu)剛度、彈 性或非彈性工作性質(zhì)。(3).撓度不正常能反映結(jié)構(gòu)某些特殊的局部現(xiàn)象(4).轉(zhuǎn)角用來(lái)分析超靜定連續(xù)結(jié)構(gòu)。(5).結(jié)構(gòu)局部工作狀況的局部變形也要考慮，如應(yīng)變、裂縫、鋼筋滑移。(6).動(dòng)力加載試驗(yàn)需測(cè)量加速度。B. 測(cè)點(diǎn)如何選擇與布置？(1) .利用結(jié)構(gòu)試驗(yàn)一起對(duì)結(jié)構(gòu)物進(jìn)行變形和應(yīng)變測(cè)量時(shí)，在滿足試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)的前提下，測(cè)點(diǎn)宜 少不宜多，都要

21、服從結(jié)構(gòu)分析的需要。-控制測(cè)點(diǎn)。若不是說(shuō)明局部缺測(cè)點(diǎn)位置要有代表性，最大撓度和最大應(yīng)力必須布置測(cè)點(diǎn) 陷影響則不應(yīng)在有缺陷的截面布置測(cè)點(diǎn)。(2) .部分測(cè)量?jī)x發(fā)生故障燈因素影響測(cè)量數(shù)據(jù)的正確性，為包住測(cè)量數(shù)據(jù)可靠，應(yīng)布置一定 數(shù)量的校核性測(cè)點(diǎn)可布置在結(jié)構(gòu)物邊緣凸角和零應(yīng)力構(gòu)件截面桿件，也可布置在理論 計(jì)算比較有把握區(qū)域，利用結(jié)構(gòu)本身和荷載作用的對(duì)稱(chēng)性在控制測(cè)點(diǎn)相對(duì)稱(chēng)的位置上布置校 核測(cè)點(diǎn)。C儀器的選擇與測(cè)讀原則5%，儀表最小刻度值不大于 5%為最大(1) .儀器符合量測(cè)所需的精度要求。相對(duì)誤差不超過(guò) 被測(cè)值。1/52 / 3,最大被測(cè)值不超過(guò)儀(2) .量測(cè)滿足試驗(yàn)最大量測(cè)需要，最大被測(cè)值為滿量

22、程的 表最大量程80%。(3) .測(cè)點(diǎn)數(shù)多且很高很遠(yuǎn)，采用電測(cè)儀表，對(duì)埋于結(jié)構(gòu)內(nèi)部的測(cè)點(diǎn)只能用電測(cè)儀表。(4) .首選數(shù)據(jù)自動(dòng)采集設(shè)備，考慮到測(cè)讀方便省時(shí)。(5) .為避免差錯(cuò)，同類(lèi)參數(shù)量測(cè)儀器選用一用的型號(hào)規(guī)格，校核測(cè)點(diǎn)上使用另一種類(lèi)型的儀 器方便。(6) .動(dòng)測(cè)試驗(yàn)使用的儀表，注意線性范圍、頻響特性、相位特性滿足要求。2.5材料力學(xué)性能與結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的關(guān)系A(chǔ). 1.構(gòu)件的受力和變形特點(diǎn)除了受荷載外還取決于其材料內(nèi)部抵抗外力的性能。試驗(yàn)中按照結(jié)構(gòu)構(gòu)件材料性質(zhì)不同必須測(cè)定相應(yīng)的一些基本數(shù)據(jù)。比如科學(xué)性試驗(yàn)要了解材料的荷載-變形、應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系，需要測(cè)定彈性模量。2. 根據(jù)地震荷載作用特點(diǎn)，在結(jié)構(gòu)上

23、施加周期性反復(fù)荷載，結(jié)構(gòu)進(jìn)入非線性階段工作，相 應(yīng)的材料試驗(yàn)也需要再周期性反復(fù)荷載下進(jìn)行 包辛格效應(yīng)。比如混凝土材料的應(yīng)力-應(yīng)變曲線則要測(cè)定下降段。B. 1.材料力學(xué)性能指標(biāo)：鋼材、鋼筋、混凝土等分別制成的標(biāo)準(zhǔn)試樣或試塊進(jìn)行試驗(yàn)結(jié)果的 平均值。因材質(zhì)不均勻會(huì)有波動(dòng)。2. (混凝土為例)強(qiáng)度指標(biāo)影響因素：(1) .試件尺寸與形狀的影響 .混凝土材料強(qiáng)度測(cè)定用的試件有立方體和圓柱體。 .測(cè)定抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)試件：150mmx150mmx150mm 立方體 .測(cè)定軸心抗壓強(qiáng)度和彈性模量標(biāo)準(zhǔn)試件：h/ a=2:1的150x150x150棱柱體 .國(guó)外采用圓柱體，h/d=2:1的0 100X200或$ 15

24、0x300 .截面較小而高度較低的試件若抗壓強(qiáng)度偏高則是因?yàn)樵囼?yàn)方法和材料自身原因試驗(yàn)方法：試驗(yàn)機(jī)壓板對(duì)試件承壓面的摩擦力有箍緊作用，受壓面積與周長(zhǎng)比值不同，對(duì)小試件作用比大試件大。自身原因：內(nèi)部存在裂縫分布， 表面和內(nèi)部硬化程度差異對(duì)不同試件有不同影響，隨尺寸增大而增加。 .采用立方體或棱柱體優(yōu)點(diǎn)：制作方便，受壓面是模板面；平整度易于保證。缺點(diǎn)（采 用圓柱體優(yōu)點(diǎn)）：澆搗時(shí)棱角處由砂漿填充，所以混凝土拌合物顆粒分布不如圓柱體均勻。 此外圓柱體外形與鉆芯法從結(jié)構(gòu)上鉆取試樣一致，但因圓柱體是立式成型， 試件端面即是加載受壓面，比較粗糙，所以抗壓強(qiáng)度離散型大。（2）.試驗(yàn)加載速度的影響，強(qiáng)度和彈性模

25、量相應(yīng)提高。測(cè)定材料力學(xué)性能時(shí)，加載速度越快（材料應(yīng)變速率越高）鋼筋強(qiáng)度隨加載速度的提高而加大。2.6結(jié)構(gòu)試驗(yàn)影響因素結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的影響因素有哪些？試件尺寸、材料性能、試件安裝、試驗(yàn)設(shè)備、試驗(yàn)方法、試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析1. 試件尺寸的誤差和解決方法？原因：混凝土制作澆筑過(guò)程中產(chǎn)生模板尺寸誤差，脹模引起外形尺寸誤差； 綁扎鋼筋和振搗引起鋼筋位置和保護(hù)層厚度誤差，鋼筋尺寸也會(huì)產(chǎn)生誤差； 砌體試件因塊材性質(zhì)離散型和施工技術(shù)影響導(dǎo)致平整度和垂直度和實(shí)際尺寸誤差；鋼結(jié)構(gòu)因購(gòu)買(mǎi)材料尺寸誤差和加工技術(shù)影響導(dǎo)致尺寸誤差。解決方法：試驗(yàn)前必須量測(cè)試件的外形尺寸及各部件截面尺寸并試驗(yàn)后打開(kāi)試件量測(cè)內(nèi)部主 要部件尺寸，結(jié)果分析

26、時(shí)采用試件實(shí)際尺寸。2. 材料性能的誤差和解決方法？原因：試件受力和變形除荷載因素外還取決于組成材料，材料力學(xué)性能直接影響其質(zhì)量。由材料標(biāo)準(zhǔn)試件試驗(yàn)確定的材料強(qiáng)度、本構(gòu)關(guān)系是名義上的，因本身的離散型和試驗(yàn)方法使試驗(yàn)得到的名義力學(xué)性能和實(shí)際值之間存在誤差。解決方法：確定材料性能的試塊與結(jié)構(gòu)試件具有同一性（比如：對(duì)混凝土，要求同一和相同 的拌制，模板成型、振搗、養(yǎng)護(hù)條件、試件拆模和時(shí)間試驗(yàn)。 對(duì)砌體，要求同一和相同塊材、 砂漿、工人、養(yǎng)護(hù)條件和時(shí)間試驗(yàn)。對(duì)鋼材，同級(jí)同批同直徑取樣作代表， 按主筋逐根取樣。）安裝就位前仔細(xì)定出支座反 確定出荷載作用點(diǎn)位置。支 -支座約束條件與計(jì)算嚴(yán)3. 試件安裝 原

27、因-解決方法：受荷試件的試驗(yàn)跨度與計(jì)算見(jiàn)圖不一致 力作用線位置。荷載偏心出現(xiàn)平面外破壞或額外附加力矩 座變形增加摩擦力，支承平面不平整引起扭轉(zhuǎn)或變形傾覆 格一致，產(chǎn)生次彎矩或局部應(yīng)力集中4. 試驗(yàn)設(shè)備原因：未定期計(jì)量標(biāo)定或?qū)嶒?yàn)維護(hù)不當(dāng)，產(chǎn)生荷載變形或傳感器測(cè)試誤差。解決方法：對(duì)加載設(shè)備定期計(jì)量標(biāo)定，對(duì)測(cè)試設(shè)備進(jìn)行定期標(biāo)定，試驗(yàn)前校核。5. 試驗(yàn)方法原因：加載速率不同，材料強(qiáng)度和彈性模量也不同。解決方法：測(cè)定材料力學(xué)性能時(shí)，對(duì)試 件尺寸形狀、加載設(shè)備和加載方法等按相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格規(guī)定。6. 試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析有效數(shù)字和頻響范圍存在誤差，建議采用更高解析率的方法。第三章建筑試驗(yàn)設(shè)備和儀器3.1結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的加載

28、設(shè)備荷載設(shè)計(jì)和適合試驗(yàn)?zāi)康男枰募虞d設(shè)備是試驗(yàn)順利的關(guān)鍵。試驗(yàn)荷載還取決于實(shí)驗(yàn)室設(shè)備和現(xiàn)場(chǎng)條件。結(jié)構(gòu)試驗(yàn)分為靜力加載和動(dòng)力加載，試驗(yàn)設(shè)備分為靜力加載設(shè)備和動(dòng)力加載設(shè)備。1. 靜力加載設(shè)備（1）.重力加載法（利用物體本身的重量施加于結(jié)構(gòu)上作為荷載） .將重物荷載直接堆放在結(jié)構(gòu)表面形成均布荷載或者置于荷載盤(pán)通過(guò)吊桿掛于結(jié)構(gòu)上 形成集中荷載（多用于現(xiàn)場(chǎng)屋架試驗(yàn)，注意避免重物形成拱而使均布荷載假定誤差偏大） .水盛在水桶內(nèi)用吊桿作用在結(jié)構(gòu)上，作集中荷載可采用特殊盛水裝置，作均布直接施 加在結(jié)構(gòu)表面。 .當(dāng)利用重物作為集中荷載受荷載量的限制時(shí)利用杠桿原理將荷重放大作用在結(jié)構(gòu)上，杠桿加載的裝置根據(jù)試驗(yàn)室或

29、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)條件不同分為：利用試驗(yàn)臺(tái)座、利用平衡重、利用墻身、利用樁（杠桿支點(diǎn)、力點(diǎn)、重物加載點(diǎn)位置必須明確，確定杠桿比例或放大率）（2）.液壓加載法（利用液壓加載裝置進(jìn)行加載） .最普通液壓加載裝置：液壓千斤頂使其推動(dòng)活塞，對(duì)工作原理：高壓油泵將有壓力的液壓油壓入液壓加載器的工作油缸，結(jié)構(gòu)施加荷載。 .根據(jù)帕卡斯原理，荷載值由油壓表示值和加載器活塞受壓面積求得或者液壓加載器與 荷載承力架直接的測(cè)力傳感器直接測(cè)讀和記錄。 .液壓加載系統(tǒng)+試驗(yàn)機(jī)架=試驗(yàn)機(jī)-液壓操縱臺(tái)、大噸位液壓加載器（2000噸以上）、機(jī)架（3m左右）三部分組成（比較典型的是結(jié)構(gòu)長(zhǎng)柱試驗(yàn)機(jī)，對(duì)柱墻板氣體借點(diǎn)和梁受壓受彎進(jìn)行試驗(yàn)）

30、.電液伺服裝置+液壓加載系統(tǒng)=電液伺服加載系統(tǒng)（模擬控制裝置和計(jì)算機(jī)控制試驗(yàn)的 加載全過(guò)程）電液伺服系統(tǒng)目前采用閉環(huán)控制。電液伺服加載器+控制系統(tǒng)+液壓源=電液伺服系統(tǒng)。指定發(fā)生器發(fā)出的指令信號(hào)和反饋信號(hào)比較的差值為誤差信號(hào)，放大后可用來(lái)控制伺服閥操縱液加載活塞的工作，完成全系統(tǒng)閉環(huán)控制。（3）.機(jī)械力加載法常用機(jī)具：吊鏈、卷?yè)P(yáng)機(jī)、絞車(chē)、花籃螺絲、螺旋千斤頂、彈簧前3個(gè)主要配合鋼絲或繩索對(duì)結(jié)構(gòu)施加拉力，與滑輪組合改變作用力大小和方向（拉力大小用拉力測(cè)力計(jì)測(cè)定）手搖手柄帶動(dòng)螺旋桿上升對(duì)結(jié)構(gòu)施螺旋千斤頂利用齒輪和螺桿式渦輪蝸桿機(jī)構(gòu)傳動(dòng)原理， 加頂推壓力。彈簧加載法用于持久荷載試驗(yàn)。（4）.氣壓加載法充氣后借住容器或氣囊壓力對(duì)試件上制作一密封容器或在試件和加載裝置之間放一氣囊， 試件表面施加均布荷載。2. 動(dòng)力加載設(shè)備（1）.慣性力加載法用于特點(diǎn)：.荷載作用時(shí)間短促.荷載作用下使被加載結(jié)構(gòu)產(chǎn)生有阻尼自由衰減運(yùn)動(dòng) 進(jìn)行結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性試驗(yàn)。（2）.離心力加載法偏心激振器是最常見(jiàn)離心力加載設(shè)備（不能