《建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)》必過資料

1、 第一章 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)概論第一節(jié)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的任務(wù) 建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的任務(wù)是什么（2011.10） 建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的任務(wù)就是在結(jié)構(gòu)物或試驗(yàn)對象（實(shí)物或模型）上，以儀器設(shè)備為工具，利用各種實(shí)驗(yàn)技術(shù)為手段，在荷載（重力、機(jī)械擾動力、地震力、風(fēng)力等）或其他因素（溫度、變形沉降等）作用下，通過測試與結(jié)構(gòu)工作性能有關(guān)的各種參數(shù)（變形、撓度、位移、應(yīng)變、振幅、頻率等），從強(qiáng)度（穩(wěn)定）、剛度、抗裂性以及結(jié)構(gòu)的破壞形態(tài)等各個方面來判斷結(jié)構(gòu)的實(shí)際工作性能，估計結(jié)構(gòu)的承載能力，確定結(jié)構(gòu)對使用要求的符合程度，并用以檢驗(yàn)和發(fā)展結(jié)構(gòu)的計算理論。第二節(jié)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的目的、生產(chǎn)性試驗(yàn)1.綜合鑒定重要工程和建筑物的設(shè)計與施工質(zhì)量。2.鑒定預(yù)制

2、構(gòu)件的產(chǎn)品質(zhì)量。3.已建結(jié)構(gòu)的可靠性檢驗(yàn)，推斷和估計結(jié)構(gòu)的剩余壽命。4.工程改建或加固，通過試驗(yàn)判斷具體結(jié)構(gòu)的實(shí)際承載能力。5.處理受災(zāi)結(jié)構(gòu)和工程事故，通過試驗(yàn)鑒定提供技術(shù)依據(jù)。二、科學(xué)性試驗(yàn)1.驗(yàn)證結(jié)構(gòu)計算理論的假定。2.為制定設(shè)計規(guī)范提供依據(jù)。3.為發(fā)展和推廣新結(jié)構(gòu)、新材料和新工藝提供實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。第三節(jié)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的分類一、按試驗(yàn)對象尺寸分類 1.原型試驗(yàn)（一般用于生產(chǎn)性試驗(yàn)）2.模型試驗(yàn)?zāi)Ｐ?：仿照原型（真實(shí)結(jié)構(gòu)）并按照一定比例關(guān)系復(fù)制而成的試驗(yàn)代表物，它具有實(shí)際結(jié)構(gòu)的全部或部分特征，但大部分結(jié)構(gòu)模型是尺寸比原型小得多的縮尺模型(1)相似模型試驗(yàn)：幾何相似、力學(xué)相似、材料相似(2)縮尺模型試驗(yàn)

3、：不須遵循嚴(yán)格的相似條件(3)足尺模型試驗(yàn)：尺寸、材料、受力特性與原型結(jié)構(gòu)相同二、按試驗(yàn)荷載性質(zhì)分類1.結(jié)構(gòu)靜力試驗(yàn)（最大量最常見）加載過程：指荷載從零開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，即在一個不長的時間段內(nèi)完成試驗(yàn)加載的過程。、簡述靜力試驗(yàn)的最大優(yōu)點(diǎn)（2012.10）：設(shè)備相對簡單，荷載可逐步施加，還可以停下來仔細(xì)觀測結(jié)構(gòu)變形的發(fā)展，給人以最明確和清晰的破壞概念。在實(shí)際工作中，即使是承受動力荷載的結(jié)構(gòu)，在試驗(yàn)過程中為了了解靜力荷載下的工作特性，在動力試驗(yàn)前往往也先進(jìn)行靜力試驗(yàn) 。2.結(jié)構(gòu)動力試驗(yàn) 根據(jù)試驗(yàn)荷載的性質(zhì)，結(jié)構(gòu)動力試驗(yàn)主要分為哪幾類？（2012.01）(1)結(jié)構(gòu)動

4、力特性試驗(yàn)：測量結(jié)構(gòu)自身所固有的動力性能(2)結(jié)構(gòu)動力反應(yīng)試驗(yàn)：量測結(jié)構(gòu)或其特定部位動力性能參數(shù)和動態(tài)反應(yīng)(3)結(jié)構(gòu)疲勞試驗(yàn)：測試結(jié)構(gòu)疲勞性能3.結(jié)構(gòu)抗震試驗(yàn)(1)低周反復(fù)加載靜力試驗(yàn)(2)擬動力試驗(yàn)(3)地震模擬振動臺試驗(yàn)三、按試驗(yàn)時間長短分類（2010.01）1.短期荷載試驗(yàn)2.長期荷載試驗(yàn)。四、按試驗(yàn)所在場地分類1.實(shí)驗(yàn)室結(jié)構(gòu)試驗(yàn)2.現(xiàn)場結(jié)構(gòu)試驗(yàn)。五、按試驗(yàn)是否破壞分類1.結(jié)構(gòu)破壞試驗(yàn)（科研性試驗(yàn)較多采用）2.結(jié)構(gòu)非破壞試驗(yàn)（生產(chǎn)性試驗(yàn)較多采用）剛度檢驗(yàn)法：以30%60%的設(shè)計荷載進(jìn)行加載，測得結(jié)構(gòu)變形和材料的應(yīng)變，判斷試驗(yàn)結(jié)構(gòu)和材料的可靠性。第二章 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的加載設(shè)備和試驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)的荷

5、載試驗(yàn)是結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的基本方法。 試驗(yàn)用的荷載形式、大小、加載方式等都是根據(jù)試驗(yàn)的目的要求，以如何能更好的模擬原有荷載等因素來選擇的。 在進(jìn)行結(jié)構(gòu)的動力試驗(yàn)時，對于荷載激振設(shè)備或加載方法的選擇主要決定于試驗(yàn)的任務(wù)與試驗(yàn)對象的性質(zhì)；正確的荷載設(shè)計和選擇適合于試驗(yàn)?zāi)康男枰募虞d設(shè)備是保證整個試驗(yàn)工作順利進(jìn)行的關(guān)鍵之一；（一）結(jié)構(gòu)試驗(yàn)荷載的類別靜力加載：重力加載方法；液壓加載方法；機(jī)械加載法；氣壓加載法等。動力加載：利用慣性力或電磁系統(tǒng)激振；電液伺服加載系統(tǒng)和地震模擬振動臺加載；人工爆炸和利用環(huán)境隨機(jī)激振(脈動法)加載。（二）結(jié)構(gòu)試驗(yàn)對加載設(shè)備的要求？（2008.01） 1.選用的試驗(yàn)的加載設(shè)備和試驗(yàn)裝

6、置應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計計算荷載圖示的要求。 2.荷載傳力方式和作用點(diǎn)明確，產(chǎn)生的荷載數(shù)值要穩(wěn)定，特別是靜力荷載要不隨加載時間、外界環(huán)境和結(jié)構(gòu)的變形而變化。3.荷載分級的分度值要滿足試驗(yàn)量測的精度要求，加載設(shè)備要有足夠的強(qiáng)度儲備。4.加載裝置本身要安全可靠，不僅要滿足強(qiáng)度要求，還應(yīng)滿足剛度要求。5.加載設(shè)備要操作方便，便于加載和卸載，并能控制加載速度，又能適應(yīng)同步加載或先后加載和恒載等不同要求。 6試驗(yàn)加載方法要力求采用現(xiàn)代化先進(jìn)技術(shù)，減輕體力勞動，提高試驗(yàn)質(zhì)量。第二節(jié)重力加載法 （一）重力加載的概念重力加載就是利用物體本身的重量加于結(jié)構(gòu)上作為荷載。加載方式：直接加載將重物直接施加于試驗(yàn)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件上；

7、 間接加載通過杠桿原理將荷載放大作用在結(jié)構(gòu)上； 注意事項(xiàng)：使用砂石等松散材料顆粒材料加載時，如果將材料直接堆放于結(jié)構(gòu)表面，將會造成荷載材料本身的起拱，而對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生卸荷（2011.01）作用，為此，最好將顆粒材料置于一定容量的無底箱框中，然后疊加于結(jié)構(gòu)之上，在試驗(yàn)構(gòu)件跨度方向施加的箱框數(shù)量不應(yīng)少于兩個；（二）重力直接加載和杠桿加載的特點(diǎn)和使用注意事項(xiàng)重力加載法的優(yōu)點(diǎn)是試驗(yàn)用的重物容易取得，并可重復(fù)使用，但加載過程中需要花費(fèi)較大的勞動力。杠桿制作方便，荷載值穩(wěn)定不變，當(dāng)結(jié)構(gòu)有變形時，荷載可以保持恒定，對于作持久荷載試驗(yàn)尤為適合。第三節(jié)液壓加載法（一）液壓加載器加載液壓加載（2010.01選擇題）是

8、目前結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中應(yīng)用比較普遍和理想的一種加載方法。簡述液壓加載的優(yōu)點(diǎn)（2011.10）液壓加載的最大優(yōu)點(diǎn)是利用油壓（2011.01）使液壓加載器產(chǎn)生較大的荷載，試驗(yàn)操作安全方便。特別是對于大型結(jié)構(gòu)構(gòu)件試驗(yàn)，它不受加載點(diǎn)數(shù)的多少、加載點(diǎn)的距離和高度的限制，并能適應(yīng)均布和非均布、對稱和非對稱加載的需要。尤其是電液伺服系統(tǒng)（模擬實(shí)際荷載）在試驗(yàn)加載設(shè)備重得到了廣泛應(yīng)用，此法為結(jié)構(gòu)動力試驗(yàn)?zāi)M地震荷載、海浪波動等不同特性的動力荷載創(chuàng)造了有利條件，使動力加載技術(shù)發(fā)展到了一個新的高度。液壓加載的原理：用高壓油泵將具有一定壓力的液壓油壓入液壓加載器的工作油缸使之推動活塞，對結(jié)構(gòu)施加荷載。液壓加載器的類型：手動

9、液壓加載器、單向作用及雙向作用的液壓加載器。 液壓加載的試驗(yàn)裝置：普通手動液壓加載器、加荷承力架和靜力試驗(yàn)臺座。液壓加載荷載值的確定：應(yīng)按事先做好的標(biāo)定曲線來確定荷載量。注意事項(xiàng)：量測荷載值優(yōu)先采用荷載傳感器；荷載傳感器的精度不應(yīng)低于C級；指示儀表的最小分度值不宜大于被測力值總量的1.0%；示值誤差應(yīng)為1.0%（全刻度量程）；油壓表精度不應(yīng)低于1.5級（2010.01）；在選擇量程時，應(yīng)使其使用狀態(tài)試驗(yàn)荷載值所對應(yīng)的油壓表讀數(shù)大致為油壓表量程的1/3； 由于液壓加載器內(nèi)部摩阻力的影響，會出現(xiàn)荷載量和油壓間不呈嚴(yán)格的線性關(guān)系的狀況，應(yīng)采用事先制作的標(biāo)定曲線確定荷載量；液壓加載器的標(biāo)定：將加載器安

10、置在荷載支承裝置內(nèi)，用力值量測儀表測定加載器的作用力。力值量測儀表（優(yōu)先采用）采用試驗(yàn)機(jī)標(biāo)定液壓加載器時，按照加載器使用時的實(shí)際工況，必須采用加載器的活塞頂升試驗(yàn)機(jī)的主動加載方式。在制作標(biāo)定曲線時，至少加載器在不同行程位置上重復(fù)循環(huán)三次去平均值來繪制標(biāo)定曲線，任一次測量值和曲線上對應(yīng)點(diǎn)的力值偏差不應(yīng)大于5%（二）液壓加載系統(tǒng)加載 系統(tǒng)由儲油箱、高壓油泵、測力裝置和各類閥門組成的操縱臺，通過高壓油管同時并聯(lián)連接若干個液壓加載器組成。特點(diǎn)：液壓加載試驗(yàn)系統(tǒng)可完成各類建筑結(jié)構(gòu)的靜載試驗(yàn)，尤其對大噸位、大跨度、大撓度的結(jié)構(gòu)更為適用，它不受加載點(diǎn)數(shù)的多少、加載點(diǎn)的距離和高度的限制，并能適應(yīng)均布和非均布、

11、對稱和非對稱加載的需要。（三）結(jié)構(gòu)試驗(yàn)機(jī)加載大型結(jié)構(gòu)試驗(yàn)機(jī)由液壓操縱臺、大噸位的液壓加載器和試驗(yàn)機(jī)架三部分組成。大型結(jié)構(gòu)試驗(yàn)機(jī)的精度不應(yīng)低于2級結(jié)構(gòu)疲勞試驗(yàn)機(jī)由液壓脈動器、控制系統(tǒng)和液壓加載脈動器組成。液壓脈動器：疲勞試驗(yàn)機(jī)的核心部分，是產(chǎn)生脈動負(fù)荷的主要機(jī)構(gòu)；脈動加載器：施加負(fù)荷的執(zhí)行機(jī)構(gòu)；液壓控制系統(tǒng)：試驗(yàn)機(jī)的操縱控制中心，脈動頻率可根據(jù)試驗(yàn)的不同要求在100150次/分（2011.01、2010.01）范圍內(nèi)任意調(diào)節(jié)選用；結(jié)構(gòu)疲勞試驗(yàn)機(jī)應(yīng)滿足2級試驗(yàn)機(jī)的精度要求，測力示值相對誤差應(yīng)為2.0%（2010.10）；（四）電液伺服加載系統(tǒng)加載（五）地震模擬振動臺加載地震模擬振動臺由振動臺臺體結(jié)

12、構(gòu)、液壓驅(qū)動和動力系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、測試和分析系統(tǒng)組成。振動臺必須安裝在質(zhì)量很大的基礎(chǔ)上（2010.10），這樣可以改善系統(tǒng)的高頻特性，并減小對周圍建筑和其他設(shè)備的影響。使用頻率范圍由所做試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷牡谝活l率而定，整個系統(tǒng)的頻率范圍應(yīng)該大于10 Hz。第四節(jié)機(jī)械力加載法（一）機(jī)械力加載使用的機(jī)具種類吊鏈、卷揚(yáng)機(jī)、絞車、花籃螺絲、螺旋干斤頂及彈簧等。（二）利用機(jī)具對結(jié)構(gòu)施加拉力的試驗(yàn)裝置與特點(diǎn) 吊鏈，卷揚(yáng)機(jī)，絞車和花籃螺絲等主要是配合鋼絲或繩索對結(jié)構(gòu)施加拉力，還可與滑輪組聯(lián)合使用，改變作用力的方向和拉力大小。拉力的大小通常用拉力測力計測定，按測力計的量程有兩種裝置方式。螺旋千斤頂是利用齒輪及螺桿式蝸

13、輪蝸桿機(jī)構(gòu)傳動的原理，當(dāng)搖動手柄時，就帶動螺旋桿頂升，對結(jié)構(gòu)施加頂推壓力，用測力計測定加載值。（三）彈簧加載的特點(diǎn)與注意事項(xiàng)彈簧加載法常用于構(gòu)件的持久荷載試驗(yàn)。用彈簧作持久荷裁時，應(yīng)布先估計到由于結(jié)構(gòu)徐變使彈簧壓力變小時，其變化值是否在彈簧變形的允許范圍內(nèi)。（四）機(jī)械力加載的優(yōu)缺點(diǎn)是什么？機(jī)械力加載的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡單，容易實(shí)現(xiàn)，當(dāng)通過索具加載時，很容易改變荷載作用的方向，故在建筑物、柔性構(gòu)筑物(桅桿、塔架等)的實(shí)測或大尺寸模型試驗(yàn)中，常用此法施加水平集中荷載。其缺點(diǎn)是荷載值不大，當(dāng)結(jié)構(gòu)在荷載作用點(diǎn)產(chǎn)生變形時，會引起荷載值的改變。第五節(jié)氣壓加載法（一）氣壓加載法（正壓或負(fù)壓加載）的工作原理氣壓加載

14、法主要是利用空氣壓力對試件施加荷載。氣壓加載產(chǎn)生的是均布荷載。（二）氣壓加載的試驗(yàn)裝置與特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)是加載、卸載方便，荷載穩(wěn)定。缺點(diǎn)是試件受力載面無法觀測，利用真空加載時試件周邊密封要求較高。第六節(jié)慣性力加載法（一）慣性力加載法的含義、分類（2010.10） 在結(jié)構(gòu)動力試驗(yàn)中，利用物體質(zhì)量在運(yùn)動時產(chǎn)生的慣性力對結(jié)構(gòu)施加動力荷載的方法稱之為慣性力加載法；根據(jù)荷載作用方法不同，分為沖擊力加載和離心力加載兩種。（二）沖擊力加載方法的特點(diǎn)與注意事項(xiàng)沖擊力加載：荷載作用時間極為短促，通過突加荷載或張拉卸載，使被加荷載結(jié)構(gòu)產(chǎn)生自由振動，適用于進(jìn)行結(jié)構(gòu)動力特性的試驗(yàn)；沖擊力加載包括初位移加載法（張拉突卸法）、初

15、速度加載法（突加荷載法）。初位移加載法（張拉突卸法） 加載原理：在結(jié)構(gòu)上拉一鋼絲纜繩，使結(jié)構(gòu)變形而產(chǎn)生一個人為的初始強(qiáng)迫位移，然后突然釋放，使結(jié)構(gòu)在靜力平衡位置附近作自由振動。加載時為防止結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的變形，加載的數(shù)量必須正確控制，經(jīng)常是按所需的最大振幅計算求得。初速度加載法（突加荷載法）加載原理：利用擺錘或落重的方法使結(jié)構(gòu)在瞬時內(nèi)受到水平或垂直的沖擊，產(chǎn)生初速度，同時使結(jié)構(gòu)獲得所需的沖擊荷載。利用垂直落重沖擊時，為防止重物回彈再次撞擊和結(jié)構(gòu)局部受損，擬在落點(diǎn)處鋪設(shè)100200mm的砂墊層。（三）離心力加載方法的特點(diǎn)與注意事項(xiàng)離心力加載的含義及特點(diǎn)（2011.01）：根據(jù)旋轉(zhuǎn)質(zhì)量產(chǎn)生的離心力對

16、結(jié)構(gòu)施加簡諧振動荷載；其特點(diǎn)是運(yùn)動具有周期性，作用力的大小和頻率按一定規(guī)律變化，使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生強(qiáng)迫振動。第七節(jié)電磁加載法（一）電磁激振器的構(gòu)造與工作原理電磁式激振器是由磁系統(tǒng)(包括勵磁線圈、鐵芯、磁極板)、動圈(工作線圈)、彈簧、頂桿等部件組成。當(dāng)激振器工作時，在勵磁線圈中通入穩(wěn)定的直流電，使在鐵芯與磁極板的空隙中形成一個強(qiáng)大的磁場。與此同時，由低頻信號發(fā)生器輸出一交變電流，并經(jīng)功率放大器放大后輸入工作線圈，這時工作線圈即按交變電流諧振規(guī)律在磁場中運(yùn)動并產(chǎn)生一電磁感應(yīng)力F，使頂桿推動試件振動。（二）電磁振動臺的工作原理和組成電磁振動臺通常是由信號發(fā)生器，振動自動控制儀，功率放大器，振動臺激振器和臺

17、面組成。電磁振動臺原理基本上與電磁激振器一樣，在構(gòu)造上實(shí)際是利用電磁激振器來推動一個活動的臺面而構(gòu)成。第八節(jié)其他加載方法（了解）反沖激振器加載法的含義；人工爆炸加載法的含義；人激振動加載法的含義；環(huán)境隨機(jī)激振加載法的含義；第九節(jié) 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)荷載裝置和試驗(yàn)臺座（一）結(jié)構(gòu)試驗(yàn)荷載裝置結(jié)構(gòu)試驗(yàn)荷載裝置的作用和主要組成是什么？（2011.01）結(jié)構(gòu)試驗(yàn)荷載裝置是滿足試驗(yàn)荷載設(shè)計、實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)荷載圖示、模擬邊界條件要求、保證試驗(yàn)加載正常進(jìn)行的關(guān)鍵之一。它由試件支承裝置（支座、支墩）、荷載傳遞裝置、荷載支承裝置、結(jié)構(gòu)試驗(yàn)臺座和試驗(yàn)輔助裝置等部分組成。試件支承裝置，荷載傳遞裝置，荷載支承裝置，結(jié)構(gòu)試驗(yàn)臺座，試驗(yàn)輔

18、助裝置。（二）試件支承裝置支座和支墩。試件支承裝置的主要作用是什么？ 支承結(jié)構(gòu)構(gòu)件、正確傳遞作用力、模擬實(shí)際荷載圖示（2011.01）和邊界條件。支座的形式 鉸支座（滾動鉸支座、固定鉸支座）、固定端支座、受壓構(gòu)件刀鉸支座、梁式受扭構(gòu)件轉(zhuǎn)動支座鉸支座的劃分:按照自由度的不同劃 分滾動鉸支座和固定鉸支座按照型式的不同劃分 滾軸式和刀鉸式對鉸支座的基本要求1、必須保證結(jié)構(gòu)在支座處能自由水平移動和自由轉(zhuǎn)動；2、必須保證結(jié)構(gòu)在支座處力的傳遞；3、如果結(jié)構(gòu)在支承處沒有預(yù)埋支承鋼墊板，則在試驗(yàn)時必須另加墊板，墊板的尺寸滿足強(qiáng)度及相關(guān)的構(gòu)造要求；4、滾軸的長度，一般取等于試件支承處截面寬度b；5、滾軸的直徑根

19、據(jù)受力進(jìn)行選擇，并應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算；支墩 支墩的構(gòu)造要求：在試驗(yàn)荷載作用下，支墩和地基的總壓縮變形不宜超過試件撓度（2011.01）的1/10。 支墩的高度一般在400600mm，以滿足儀表安裝、測讀、裂縫觀測和加卸荷載的要求；各支座支墩的高差不宜大于試件跨度的1/200。（三）荷載傳遞裝置杠桿，分配梁和臥梁。 分配梁的構(gòu)造要求和使用注意事項(xiàng)：分配梁一般均為單跨簡支形式，不能用多跨連續(xù)梁的形式；單跨簡支分配梁均為等比例分配，即將一個集中荷載分為兩個集中力；分配梁的層次不宜大于三層；如需不等比例分配，比例不宜大于1:4，且需將荷載分配比例大的一端設(shè)置在靠近固定鉸支座的一側(cè)；（四）荷載支承裝置豎向荷

20、載的支承裝置，水平荷載的支承裝置（水平反力梁和反力墻）。（五）結(jié)構(gòu)試驗(yàn)臺座（2010.10）抗彎大梁式臺座，空間桁架式臺座，槽式臺座，地錨式臺座，箱式臺座（孔式臺座）和抗側(cè)力臺座。（六）試驗(yàn)輔助裝置 豎向荷載的支承裝置，水平荷載的支承裝置（水平反力梁和反力墻）。（七）結(jié)構(gòu)現(xiàn)場試荷載裝置 構(gòu)件試驗(yàn)和整體結(jié)構(gòu)試驗(yàn)。第三章 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的數(shù)據(jù)采集和測量儀器(二)數(shù)據(jù)采集的方法始采集的數(shù)據(jù) 分析處理試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)采集得到的數(shù)據(jù)，是數(shù)據(jù)處理的原始資料。數(shù)據(jù)采集是結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的重要步驟，是結(jié)構(gòu)試驗(yàn)成功的必要條件之一。數(shù)據(jù)采集的方法1.用最簡單的量測工具進(jìn)行人工測量、人工記錄（直尺測量）2.用一般的量測儀器進(jìn)行測量、

21、人工記錄（百分表測量）3.用儀器進(jìn)行測量、記錄（傳感器、X-Y函數(shù)記錄儀）4.用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行測量和記錄（傳感器、數(shù)據(jù)采集儀、計算機(jī)） 數(shù)據(jù)采集方法的選用原則:用最經(jīng)濟(jì)合理的代價來獲取最多的有用數(shù)據(jù)(三)數(shù)據(jù)流通的過程和數(shù)據(jù)采集的原則數(shù)據(jù)的采集原則同時性：要求一次采集（或一次測量）得到的所有數(shù)據(jù)是同一時刻試件受到的作用和試件的反應(yīng) ,這些同一時刻的數(shù)據(jù)才能正確的反映和描述某一時刻試件的作用和試件的反應(yīng)之間的關(guān)系。 客觀性：要求按照客觀事實(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并把所有關(guān)于試驗(yàn)實(shí)際情況的數(shù)據(jù)都加以測量和記錄，使采集得到的數(shù)據(jù)能夠客觀、完整的反映和描述整個試驗(yàn)過程。(四)數(shù)據(jù)采集的儀器分類 按功能和使用

22、情況分類傳感器（感受各種物理量，并將其轉(zhuǎn)換成電信號或其他容易處理的信號放大器（把傳感器傳來的信號進(jìn)行放大，使之可以顯示和記錄）顯示器 (把信號用可見的形式顯示出來)記錄儀（將采集得到的數(shù)據(jù)記錄下來，作長期保存）分析儀器（對采集得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理） 數(shù)據(jù)采集儀（用于自動掃描和采集數(shù)據(jù)） 完整的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（集成式儀器，包括傳感器、數(shù)據(jù)采集儀和計算機(jī)或其他記錄器、顯示器等，可用于進(jìn)行自動掃描、采集及數(shù)據(jù)處理） 量程（2011.01）儀器可以測量的最大范圍。靈敏度被測量的單位物理量所引起儀器輸出或顯示裝置示值的大小，即儀器對被測物理量變化的反應(yīng)能力。分辨率儀器測量被測物理量最小變化值的能力。線性

23、度儀器校準(zhǔn)曲線對理想擬合直線的接近程度。穩(wěn)定性當(dāng)被測物理量不變，儀器在規(guī)定的時間內(nèi)保持示值與特性參數(shù)不變的能力。重復(fù)性（2010.10）在同一工作條件下，儀器多次重復(fù)測量同一數(shù)值的被測量時，保持示值一致的能力。頻率響應(yīng)動測儀器輸出信號的幅值和相位隨輸入信號的頻率而變化的特性。精確度（精度）儀器指示值與被測值的符合程度。目前常以最大量程時的相對誤差來代表精度，并以此相對誤差值來判定儀表的精度等級。如精度為0.2級的儀表,其測定值的誤差不超過最大量程的0.2%。 六)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)對測量儀器的要求和儀器標(biāo)定結(jié)構(gòu)試驗(yàn)對測量儀器的要求1.測量儀器不應(yīng)該影響結(jié)構(gòu)的工作，要求儀器自重輕，尺寸小，尤其是對模型結(jié)構(gòu)

24、試驗(yàn)，還要考慮儀器的附加質(zhì)量和儀器對結(jié)構(gòu)的作用力。2.測量儀器具有合適的靈敏度和量程。3.安裝使用方便，穩(wěn)定性和重復(fù)性好，有較好的抗干擾能力。4.價廉耐用，可重復(fù)使用，安全可靠。維修容易。5.在達(dá)到上述要求的條件下盡量要求多功能、多用途，適應(yīng)多方面的需要。 儀器的標(biāo)定 含義：為了確定儀器設(shè)備的精確度和靈敏度，確定試驗(yàn)數(shù)據(jù)的誤差，而將儀表指示值和標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較的過程。 單件標(biāo)定 確定某一件儀器的靈敏度和精確度； 系統(tǒng)標(biāo)定 確定某些儀器組成的系統(tǒng)的靈敏度和精確度；第二節(jié) 儀器的工作原理(一)傳感器和放大器的工作原理機(jī)械式傳感器的組成部分有哪些（2010.01） 感受機(jī)構(gòu) 直接感受被測量的變化 轉(zhuǎn)換

25、機(jī)械 將被測量的變化轉(zhuǎn)換成長度或角度等的變化，并加以放大或轉(zhuǎn)換等； 顯示裝置 用來顯示被測量的大小，通常由指針或度盤等組成； 附屬裝置 如外殼、裝夾具等，使儀器成為整體，并便于安裝使用 機(jī)械式傳感器是帶有顯示器的傳感器電測式傳感器的組成部分有哪些（2011.10） 感受部分 直接感受被測量的變化 轉(zhuǎn)換部分 把感受到的物理量變化轉(zhuǎn)換成電量變化 傳輸部分 把電量變化的信號傳輸?shù)椒糯笃骰蛴涗浧骱惋@示器的導(dǎo)線和相應(yīng)的接插件等 附屬裝置 如傳感器的外殼、支架等(二)記錄器的工作原理記錄器的功能：把放大部分傳來的量測結(jié)果按照一定的方式記錄在某種介質(zhì)上，需要時可以把這些數(shù)據(jù)讀出或輸送到其他分析儀器進(jìn)行處理。

26、模擬式記錄器 將模擬量直接記錄在介質(zhì)上，數(shù)據(jù)一般是連續(xù)的；數(shù)字式記錄器 將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后再記錄在介質(zhì)上，數(shù)據(jù)一般是間斷的；第三節(jié) 應(yīng)變測量儀器應(yīng)變（2011.10）：單位長度內(nèi)的變形（拉伸、壓縮和剪切變形） 線應(yīng)變：單位長度內(nèi)的直線變形 剪應(yīng)變：單位長度內(nèi)的剪切變形測量應(yīng)變的儀器和方法（2010.01、2011.10） 1.電阻應(yīng)變儀（結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中用來測量試件應(yīng)變的最常用儀器）2.手持應(yīng)變儀3位移計方法 4.光測法（云紋法、激光衍射法、光彈法）有些儀器和方法可以直接測量應(yīng)變，另一些儀器和方法只能測量相對位移（2010.01），需要通過換算得到應(yīng)變。(一)電阻應(yīng)變儀(應(yīng)變測量電橋)和電阻應(yīng)變

27、計的工作原理、構(gòu)造和使用技術(shù)電阻應(yīng)變儀利用電阻應(yīng)變計作為應(yīng)變傳感器，和應(yīng)變儀中的電阻元件（2011.01）組成測量電橋，進(jìn)行應(yīng)變測量，還可以用電阻應(yīng)變儀配合各種電阻應(yīng)變式傳感器，測量其他物理量的變化。電阻應(yīng)變計的工作原理利用某種金屬絲導(dǎo)體的“應(yīng)變電阻效應(yīng)”，即此金屬絲的電阻值隨著其機(jī)械變形而變化的物理特性。電阻應(yīng)變計的構(gòu)造在拷貝紙或薄膠膜等基底與覆蓋層之間粘貼合金敏感器（電阻柵），敏感柵的兩端焊上引出線。主要技術(shù)指標(biāo) 電阻值R：選用時應(yīng)考慮與應(yīng)變儀配合，一般電阻值為120; 標(biāo)距 L：敏感柵的有效長度，根據(jù)試件測點(diǎn)處應(yīng)變梯度的大小來進(jìn)行選擇; 靈敏系數(shù)K （2011.01）：表示單位應(yīng)變引起應(yīng)

28、變計的相對電阻變化;電阻應(yīng)變計的粘貼要求（2011.01）測點(diǎn)基底平整，清潔、干燥；粘結(jié)劑的電絕緣性、化學(xué)穩(wěn)定性和工藝性能良好，以及蠕變小、粘貼強(qiáng)度高，溫濕度影響??；同一組應(yīng)變計規(guī)格型號應(yīng)相同；粘貼牢固、方位準(zhǔn)確、不含氣泡；在應(yīng)變計粘貼完成后，有時還需對應(yīng)變計作防潮絕緣處理；應(yīng)變測量電橋試件受力變形時，應(yīng)變計將試件的應(yīng)變轉(zhuǎn)換成電阻變化。采用惠斯頓電橋（1/4電橋、半橋接法、全橋接法），將電阻變化轉(zhuǎn)換為電壓或電流的變化，使信號得以放大，并可以解決溫度補(bǔ)償?shù)葐栴}。 1 /4電橋 僅連接一個應(yīng)變計（R1為應(yīng)變計） 半橋接法 連接二個應(yīng)變計（R1、R2為應(yīng)變計） 全橋接法 連接四個應(yīng)變計（R1、R2、

29、R3 、R4 均為應(yīng)變計）注意事項(xiàng)：1、輸出電壓和四個橋臂的應(yīng)變的代數(shù)和呈線性關(guān)系2、相鄰橋臂的應(yīng)變符號相反，相對橋臂的應(yīng)變符號相同應(yīng)變測量的溫度補(bǔ)償 試驗(yàn)過程中，設(shè)法去除由于溫度變化所引起的應(yīng)變。溫度補(bǔ)償片的布置方法在試件旁邊，與試件同樣的溫度環(huán)境中，放置一與試件同樣材料的物體，此物體僅受溫度作用，它的應(yīng)變即代表試件由于溫度引起的應(yīng)變。在試件的零應(yīng)力部位布置應(yīng)變測點(diǎn)，該測點(diǎn)的應(yīng)變僅受溫度影響，與荷載作用無關(guān)，該測點(diǎn)的應(yīng)變可用于溫度補(bǔ)償。(二)其他方法測量應(yīng)變手持應(yīng)變儀，位移計方法，光測法。手持應(yīng)變儀工作原理：在標(biāo)距兩端粘結(jié)兩個腳標(biāo)（每邊各一個），通過測量結(jié)構(gòu)變形前后兩個腳標(biāo)之間距離的改變，求

30、得標(biāo)距內(nèi)的平均應(yīng)變。位移計方法工作原理：利用位移計測量一條直線上兩點(diǎn)之間的相對位移來表示兩點(diǎn)之間的平均應(yīng)變。光測法（云紋法、激光衍射法、光彈法）常用于測量平面應(yīng)變，較多應(yīng)用于節(jié)點(diǎn)或構(gòu)件的局部應(yīng)力分析第四節(jié) 位移測量儀器(一)線位移傳感器的工作原理和構(gòu)造(百分表、千分表、電阻應(yīng)變式位移傳感器、滑阻式位移傳感器和差動式位移傳感器) 線位移傳感器（位移傳感器）測量內(nèi)容：測點(diǎn)相對于位移傳感器支架固定點(diǎn)的位移。工作原理：利用一可滑動的測桿去感受線位移，然后把這個位移量用各種方法轉(zhuǎn)換成表盤讀數(shù)或各種電量。 通常把傳感器支架固定在試驗(yàn)臺或地面的不動點(diǎn)（2011.10）上，這時的所測得的位移表示測點(diǎn)相對于試驗(yàn)

31、臺座或地面的位移。 常用的位移測量儀器及其構(gòu)造 （機(jī)械式）百分表：由測桿、彈簧、外殼、指針、齒輪、刻度盤等構(gòu)成； 電子百分表：由測桿、彈簧、外殼、刻度盤、電阻應(yīng)變計、電纜等構(gòu)成； 滑阻式位移傳感器：由測桿、彈簧、外殼、電纜、電阻絲等構(gòu)成； 差動式位移傳感器：由測桿、線圈等構(gòu)成；(二)角位移傳感器的工作原理和構(gòu)造(水準(zhǔn)管式傾角儀、電阻應(yīng)變式傾角傳感器及DC一1 0水準(zhǔn)式角度傳感器)角位移傳感器 測量內(nèi)容：測量一個截面相對于另一個截面的相對角位移；或一個截面相對于某一物體的角位移。 工作原理 ：將角位移傳感器附著在結(jié)構(gòu)上，以重力作用線為參考，以感受元件相對于重力線的某一狀態(tài)為初值，當(dāng)傳感器隨測量截

32、面一起發(fā)生角位移后，其感受元件相對于重力線的狀態(tài)也隨之改變，將這個相應(yīng)的變化量用各種方法轉(zhuǎn)換成表盤讀數(shù)或各種電量。 常用的角位移測量儀器及其對應(yīng)的感受元件 水準(zhǔn)管式傾角儀 利用水準(zhǔn)管作為感受元件 電阻應(yīng)變式傾角傳感器 利用梁式擺作為感受元件 DC-10水準(zhǔn)式角度傳感器 利用液體擺作為感受元件第五節(jié) 力值測量儀器 力傳感器和液壓傳感器的工作原理、構(gòu)造和使用(機(jī)械式測力傳感器、電阻應(yīng)變式測力傳感器及液壓傳感器)力傳感器和液壓傳感器的類型：機(jī)械式和電測式兩種 工作原理 ：利用彈性元件感受力或液壓，使彈性元件發(fā)生與外力或液壓成對應(yīng)關(guān)系的變形，測量此變形值并作適當(dāng)轉(zhuǎn)換后即可得到作用力的數(shù)值。 機(jī)械式傳感

33、器：利用機(jī)械裝置對變形進(jìn)行放大和顯示的裝置 機(jī)械式傳感器為直讀儀器，可直接從傳感器上讀取力值； 應(yīng)變式傳感器： 利用電阻應(yīng)變計將變形轉(zhuǎn)變成電阻變化后進(jìn)行測量的裝置； 第六節(jié) 裂縫測量開裂 ，即裂縫發(fā)生的時刻和位置； 度量 ，即裂縫的寬度和長度； 裂縫測量儀器的類型：裂縫測量儀器有放大鏡、讀數(shù)顯微鏡等，放大鏡用于觀察發(fā)現(xiàn)開裂，讀數(shù)顯微鏡用于測量裂縫寬度。 最常用的發(fā)現(xiàn)開裂的簡便方法是借助放大鏡用肉眼觀察(二)裂縫測量的儀器(讀數(shù)顯微鏡、裂縫標(biāo)尺和塞尺) 第七節(jié) 振動測量儀器(一)測振傳感器的基本原理測振傳感器的基本原理：由慣性質(zhì)量、阻尼和彈簧組成一個動力系統(tǒng)，此動力系統(tǒng)固定在振動體上（即傳感器的

34、外殼固定在振動體上），與振動體一起振動，通過測量慣性質(zhì)量相對于傳感器外殼的運(yùn)動，來獲得振動體的振動規(guī)律。(三)磁電式速度傳感器的工作原理、構(gòu)造和特性主要技術(shù)指標(biāo)：靈敏度、頻率響應(yīng)、阻尼(四)壓電式加速度傳感器的工作原理、構(gòu)造和特性壓電式加速度傳感器的構(gòu)造和特點(diǎn) 構(gòu)造：壓電式加速度傳感器是由外殼、硬彈簧、質(zhì)量塊、壓電晶體、輸出端等構(gòu)成。 特點(diǎn)：電式加速度傳感器是利用晶體的壓電效應(yīng)而制成的，其特點(diǎn)是穩(wěn)定性高，機(jī)械強(qiáng)度高及能在很寬的溫度范圍內(nèi)使用，但靈敏度較低。主要技術(shù)指標(biāo)：靈敏度、安裝諧振頻率、頻率響應(yīng)、橫向靈敏度比、幅值范圍第八節(jié) 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(一)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的組成數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的組成及各部分的

35、作用1. 傳感器部分 組成：各種電測傳感器等 作用：感受各種物理變量，如線位移、角位移等，并把這些物理量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枴?2. 數(shù)據(jù)采集儀 組成：包括與各種傳感器相對應(yīng)的接線模塊和多路開關(guān)、A/D轉(zhuǎn)換器、主機(jī)、儲存器、其他輔助部件。 第四章 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)設(shè)計(一) 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的程序和主要環(huán)節(jié)第二節(jié) 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的試件設(shè)計(一)結(jié)構(gòu)試件設(shè)計的內(nèi)容當(dāng)不能用原型或足尺模型結(jié)構(gòu)進(jìn)行試驗(yàn)時，也可采用它的縮尺比例的模型結(jié)構(gòu)或構(gòu)件，這時試驗(yàn)的模型應(yīng)考慮與原型之間的相似關(guān)系（2013.01）。結(jié)構(gòu)試驗(yàn)對試件設(shè)計的要求科研性試驗(yàn)的試件設(shè)計應(yīng)包括試件形狀的設(shè)計、尺寸和數(shù)量的確定、構(gòu)造措施、同時必須滿足結(jié)構(gòu)和受力的邊界條件的要

36、求。試件設(shè)計要求考慮的具體內(nèi)容有哪些？試件的形狀、試件的尺寸、試件的數(shù)量、結(jié)構(gòu)試驗(yàn)加載和測試對試件設(shè)計的要求。(二)試件的形狀試件的形狀設(shè)計，主要是要求滿足在試驗(yàn)時形成和實(shí)際工作相一致的應(yīng)力狀態(tài)。當(dāng)從整體結(jié)構(gòu)中取出部分構(gòu)件單獨(dú)進(jìn)行試驗(yàn)時，特別是對在比較復(fù)雜的超靜定體系中的構(gòu)件，必須要注意其(三)試件的尺寸1、結(jié)構(gòu)試驗(yàn)所用試件的尺寸和大小，總體上分為原型和模型兩類。 尺寸效應(yīng) (四)試件的數(shù)量控制試件數(shù)量的因素和正交試驗(yàn)設(shè)計法。 生產(chǎn)性試驗(yàn) 科研型試驗(yàn) (五)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)加載和測試對試件設(shè)計的要求1、為滿足試件安裝、加載、量測的需要，試件設(shè)計同時應(yīng)考慮必要的構(gòu)造措施。2、科研性試驗(yàn)時，為了保證試件在

37、某一預(yù)定的部位破壞，以期得到必要的測試數(shù)據(jù)，試件設(shè)計就需要對其他部位事先加強(qiáng)或進(jìn)行局部加固。3、為了保證試驗(yàn)量測的可靠性和安裝儀表的方便，在試件特定的部位必須預(yù)設(shè)埋件或預(yù)留孔洞。第三節(jié) 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的模型設(shè)計(一)結(jié)構(gòu)模型按相似理論設(shè)計的要求結(jié)構(gòu)模型: 按照原型的整體、部件或構(gòu)件復(fù)制的試驗(yàn)代表物，較多采用的是縮小比例的結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行試驗(yàn)。結(jié)構(gòu)模型按相似理論設(shè)計的要求 幾何相似：模型和原型的幾何尺寸相似并保持一定的比例； 材料相似：模型和原型的材料相似或具有某種相似關(guān)系； 荷載相似：施加于模型的荷載和原型荷載方向一致，且按照某一比例縮小或放大； 物理相似：確定模型結(jié)構(gòu)試驗(yàn)過程中各參與的物理量的相似常數(shù)

38、，并由此求得反映相似模型整個物理過程的相似條件；(二)結(jié)構(gòu)模型的相似要求和相似常數(shù)相似常數(shù)：模型和原型結(jié)構(gòu)之間對應(yīng)參數(shù)的比例關(guān)系； 幾何相似：模型和原型結(jié)構(gòu)之間所有對應(yīng)部分尺寸成比例關(guān)系； 質(zhì)量相似：模型和原型結(jié)構(gòu)之間對應(yīng)部分的質(zhì)量成比例關(guān)系； 荷載相似：模型和原型在各對應(yīng)點(diǎn)所受的荷載方向一致，荷載大小成 比例關(guān)系； 物理相似(2010.10)：模型和原型的各相應(yīng)點(diǎn)的應(yīng)力和應(yīng)變、剛度和變形間的關(guān)系相似； 時間相似(2011.01) ：模型和原型的各對應(yīng)的時間成比例關(guān)系； 邊界條件相似(2010.01) ：模型和原型在與外界接觸區(qū)域內(nèi)的各種條件保持相似；也即要求支承條件相似、約束情況相似以及邊界

39、上的受力情況相似； 初始條件相似：模型和原型結(jié)構(gòu)初始時刻的各運(yùn)動參數(shù)相似；運(yùn)動的初始條件包括初始狀態(tài)下的初始幾何位置、質(zhì)點(diǎn)的位移、速度和加速度等。(三)結(jié)構(gòu)模型設(shè)計的相似條件 相似條件：模型和原型結(jié)構(gòu)之間相似常數(shù)所應(yīng)滿足的一定關(guān)系；模型和原型間的相似條件為 、 、結(jié)構(gòu)模型設(shè)計的程序 根據(jù)力學(xué)及設(shè)計理論推導(dǎo)原型和模型結(jié)構(gòu)的相似條件； 確定幾何比例，即幾何相似系數(shù)，還可以設(shè)計確定幾個物理量的相似常數(shù)； 確定模型材料，并由此確定材料相似系數(shù)； 根據(jù)模型和原型的相似條件推導(dǎo)出其他物理量的相似常數(shù)的數(shù)值。結(jié)構(gòu)動力模型試驗(yàn)解決重力失真的處理方法 在模型上附加適當(dāng)?shù)姆植假|(zhì)量，即 采用高密度材料來增加結(jié)構(gòu)上有

40、效的模型材料密度。第四節(jié) 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的荷載設(shè)計(一)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)荷載設(shè)計的內(nèi)容結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中，影響荷載設(shè)計的主要因素有哪些？結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的荷載設(shè)計主要取決于結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的目的要求、 試驗(yàn)對象的結(jié)構(gòu)型式、 試件承受荷載的類型和性質(zhì)以及實(shí)驗(yàn)室或現(xiàn)場所具有的加載條件（2010.01）等因素。荷載設(shè)計內(nèi)容：試驗(yàn)設(shè)備和加載方法的選擇、試件就位與加載方案的確定、試驗(yàn)荷載圖式的設(shè)計、試驗(yàn)荷載裝置的設(shè)計及試驗(yàn)荷載值的計算和加載制度的設(shè)計等。(二)試件就位與加載方案正位試驗(yàn)，異位試驗(yàn)(反位和臥位)與原位試驗(yàn)各種試驗(yàn)加載方案的含義正位試驗(yàn) （最常見的加載方案，應(yīng)優(yōu)先采用）:試驗(yàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件是在與實(shí)際工作狀態(tài)相一致的情況下進(jìn)行異位試驗(yàn)：

41、結(jié)構(gòu)構(gòu)件安裝位置與實(shí)際工作狀態(tài)不相一致的情況下進(jìn)行的試驗(yàn)。反位試驗(yàn)：加載方案正好與正位試驗(yàn)方案在空間位置上相差180。臥位試驗(yàn)：加載方案與正位試驗(yàn)方案在空間位置上相差90。原位試驗(yàn)：加載方案為檢驗(yàn)已建結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行現(xiàn)場荷載試驗(yàn)唯一使用的方法。 (三)試驗(yàn)荷載圖式的選擇與設(shè)計等效荷載和框架梁、柱和節(jié)點(diǎn)的試驗(yàn)荷載圖式。等效荷載（2010.01） 指的是在它的作用下，結(jié)構(gòu)構(gòu)件的控制截面和控制部位上能產(chǎn)生與原來荷載作用時相同的某一作用效應(yīng)（軸力、彎矩、剪力或變形等）的荷載。等效荷載的數(shù)值要根據(jù)其相同的某一效應(yīng)的等效條件換算而得到。 (四)試驗(yàn)荷載裝置的設(shè)計結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中，對試驗(yàn)裝置設(shè)計的要求有哪些？ 試驗(yàn)荷

42、載裝置應(yīng)有足夠的強(qiáng)度儲備； 試驗(yàn)荷載裝置要求滿足剛度要求； 試驗(yàn)荷載裝置要滿足試件的邊界條件和受力變形的真實(shí)狀態(tài)； 試驗(yàn)荷載裝置應(yīng)盡可能使其構(gòu)造簡單，組裝時花費(fèi)時間短；方便試件的安裝，并縮短其安裝調(diào)整的時間；如有可能，最好設(shè)計成多功能、能滿足各種試驗(yàn)要求的荷載裝置。結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中，試驗(yàn)裝置的強(qiáng)度、剛度以及邊界條件的模擬對試驗(yàn)的影響有哪些？ 對于荷載裝置的強(qiáng)度，首先要滿足試驗(yàn)最大荷載量的要求，保證有足夠的強(qiáng)度儲備，同時要考慮結(jié)構(gòu)受載后有可能使局部構(gòu)件的強(qiáng)度有所提高。 試驗(yàn)裝置的剛度直接影響試件的破壞狀態(tài)，當(dāng)試驗(yàn)裝置剛度不足時，將難以獲得試件受極限荷載后變形極限狀態(tài)的反應(yīng)。 試驗(yàn)加載裝置要求它能符合結(jié)

43、構(gòu)構(gòu)件的受力條件，要求能模擬結(jié)構(gòu)構(gòu)件的邊界條件和變形條件，否則它將失去受力的真實(shí)性。 (五)試驗(yàn)荷載值的計算和加載制度的設(shè)計根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)（GBJ 68-84）和各種結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范的規(guī)定，結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)分為承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)，還規(guī)定結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)按不同的荷載效應(yīng)（2010.01）組合設(shè)計值進(jìn)行承載力計算及穩(wěn)定、變形、抗裂和裂縫寬度驗(yàn)算。以混凝土結(jié)構(gòu)試驗(yàn)為例，試驗(yàn)荷載值應(yīng)如何進(jìn)行計算？（2010.01） 對結(jié)構(gòu)構(gòu)件的剛度、裂縫寬度進(jìn)行試驗(yàn)時，應(yīng)確定正常使用極限狀態(tài)的試驗(yàn)荷載值； 對結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗裂性進(jìn)行試驗(yàn)時，應(yīng)確定開裂試驗(yàn)荷載值； 對結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行承載能力試驗(yàn)時，應(yīng)確定

44、承載能力試驗(yàn)荷載值； 按荷載作用時間的不同，正常使用極限狀態(tài)的試驗(yàn)荷載值可分為使用狀態(tài)短期試驗(yàn)荷載值和長期試驗(yàn)荷載值，由于大部分試驗(yàn)是在短時間內(nèi)進(jìn)行的，故應(yīng)按規(guī)定要求，考慮長期效應(yīng)組合影響值進(jìn)行修正。試驗(yàn)加載制度的含義試驗(yàn)加載制度是指結(jié)構(gòu)試驗(yàn)進(jìn)行期間荷載與加載時間的關(guān)系。它包括加載速度的快慢、加載時間間歇的長短、 分級加載的大小和 加載卸載循環(huán)的次數(shù)等。第六節(jié) 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的誤差控制(一)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)誤差控制的內(nèi)容結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中，引起誤差的原因： 試件制作誤差；材料性能誤差；試件安裝誤差；試驗(yàn)裝置和試驗(yàn)加載誤差； 儀器使用和測試方法誤差； 荷載和量測設(shè)備誤差； 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)方法非標(biāo)準(zhǔn)誤差； (二)試件制作的誤

45、差試件尺寸，模板變形，鋼筋移位，砌體砌筑等產(chǎn)生的誤差?？刂圃嚰谱髡`差的方法：試驗(yàn)前必須量測試件主要受力區(qū)的實(shí)際外形尺寸，試驗(yàn)后打開混凝土實(shí)測主筋位置和保護(hù)層厚度，采用試件的實(shí)測尺寸進(jìn)行理論計算。(三)材料性能的誤差材性試件與結(jié)構(gòu)試件的同一性，材性試驗(yàn)方法的標(biāo)準(zhǔn)化。(四)試件安裝的誤差試件支承、荷載作用點(diǎn)和支座變形等產(chǎn)生的誤差。(五)試驗(yàn)裝置和試驗(yàn)加載誤差杠桿、分配梁和臥梁等加載裝置安裝不妥產(chǎn)生的誤差。結(jié)構(gòu)靜力試驗(yàn)采用杠桿加載時，杠桿比例不宜太太（不宜大于1:6），不然，試件撓度增大時，會使杠桿傾斜，在加載點(diǎn)產(chǎn)生水平分力，造成試件雙向受力和出平面的變形以致傾覆。當(dāng)施加集中荷載要求按荷載分配梁的

46、比例分配試驗(yàn)荷載時，梁的分配比例同樣不宜過大（不宜大于1:4）。試驗(yàn)安裝時應(yīng)將分配比例大而長度短的一端支承在不動鉸支座上。臥梁的抗彎剛度直接影響受壓應(yīng)力的均勻性，剛度愈大，則荷載作用的均勻性愈好。(六)儀表使用和測試方法誤差儀表安裝、試驗(yàn)環(huán)境和使用操作等產(chǎn)生的誤差。由于混凝土材質(zhì)的非均勻性，應(yīng)變計的標(biāo)距至少應(yīng)大于骨料粒徑的2-3倍。(七)荷載和量測設(shè)備的誤差(八)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)方法非標(biāo)準(zhǔn)的誤差第七節(jié) 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的安全與防護(hù)措施結(jié)構(gòu)試驗(yàn)考慮安全措施的重要意義： 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的安全與防護(hù)措施不僅關(guān)系到試驗(yàn)工作是否能順利進(jìn)行和很好完成預(yù)定的試驗(yàn)任務(wù)，更重要的是它關(guān)系到試驗(yàn)人員的生命安全和國家財產(chǎn)不受損失。因此，

47、試驗(yàn)工作中必須采取切實(shí)有效的措施，貫徹“安全第一”和“預(yù)防為主”的方針。(一)結(jié)構(gòu)靜力試驗(yàn)的安全與防護(hù) 試件、試驗(yàn)設(shè)備和荷載裝置等在起重運(yùn)輸、安裝就位以及電氣設(shè)備線路架設(shè)連接過程中，必須注意安全操作，遵守我國現(xiàn)行有關(guān)建筑安裝和電氣使用的安全技術(shù)規(guī)程； 試件的起吊安裝要注意吊點(diǎn)的設(shè)置，防止和避免混凝土試件在自重作用下的開裂（2013.01）。 試驗(yàn)進(jìn)入破壞階段，對于有可能發(fā)生突然脆性破壞的試件應(yīng)采取特別的防護(hù)措施，防止混凝土碎塊和鋼筋飛出危及人身安全、損壞儀器設(shè)備，造成嚴(yán)重后果； 結(jié)構(gòu)現(xiàn)場試驗(yàn)時，必須對地基承載力和剛度進(jìn)行復(fù)核，防止試驗(yàn)時隨試件荷載的增大，而使支座支墩產(chǎn)生不均勻沉降和傾側(cè)；(二)

48、結(jié)構(gòu)動力試驗(yàn)的安全與防護(hù) 試件、試驗(yàn)設(shè)備和荷載裝置等在起重運(yùn)輸、安裝就位以及電氣設(shè)備等方面與靜力試驗(yàn)一樣，必須注意安全操作，遵守我國現(xiàn)行有關(guān)建筑安裝和電氣使用的安全技術(shù)規(guī)程； 對于結(jié)構(gòu)動力試驗(yàn)，由于動力試驗(yàn)在荷載性質(zhì)、試驗(yàn)對象和加載設(shè)備等方面具有自身的特點(diǎn)，尚需采取專門的安全防護(hù)措施。第八節(jié) 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)大綱和試驗(yàn)報告（大綱無具體要求）(一)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)大綱的內(nèi)容(二)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)報告的內(nèi)容第五章 結(jié)構(gòu)靜力試驗(yàn)(一)結(jié)構(gòu)靜力試驗(yàn)的定義，靜力試驗(yàn)和單調(diào)加載。結(jié)構(gòu)靜力試驗(yàn) 靜力試驗(yàn)一般是指在不長的時間內(nèi)對試驗(yàn)對象進(jìn)行平穩(wěn)的連續(xù)加載，荷載從“零”開始一直加到結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞或達(dá)到預(yù)定荷載，或是在短時期內(nèi)平穩(wěn)地施加若

49、干次預(yù)定的重復(fù)荷載后，再連續(xù)增加荷載直到結(jié)構(gòu)構(gòu)件發(fā)生破壞。單調(diào)加載（2010.01）：單調(diào)加載是指荷載從“零”開始，一直加到結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞的一次性連續(xù)加載方法。 一般來說，結(jié)構(gòu)實(shí)際承受的靜力荷載不是單調(diào)加載，單調(diào)加載是把結(jié)構(gòu)實(shí)際承受的靜力荷載理想化。與結(jié)構(gòu)實(shí)際荷載情況相比，單調(diào)加載更為經(jīng)濟(jì)、方便和有效。單調(diào)加載試驗(yàn)可以得到結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的結(jié)構(gòu)性能等。 (二)結(jié)構(gòu)靜力試驗(yàn)的作用，研究結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的承載力、撓度、抗裂度、變形能力等基本性能和破壞機(jī)制靜力試驗(yàn)主要用于模擬結(jié)構(gòu)承受靜荷載作用下的工作情況，試驗(yàn)中可以觀測和研究結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力、撓度、抗裂度、變形能力等基本性能和破壞機(jī)制。 (三)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)方法的國家

50、標(biāo)準(zhǔn)第二節(jié) 結(jié)構(gòu)靜力試驗(yàn)的加載設(shè)計(一)加載制度和荷載與時間的關(guān)系試驗(yàn)荷載的確定和荷載分級。分級加載和級間持荷時間。預(yù)載和正式加載。加載設(shè)計的內(nèi)容結(jié)構(gòu)靜力試驗(yàn)的加載設(shè)計包括加載制度和加載圖示兩方面的設(shè)計內(nèi)容。 加載制度 指的是試驗(yàn)進(jìn)行期間荷載的大小和方向與時間的關(guān)系； 加載圖示 指的是試驗(yàn)中荷載的空間布置；加載設(shè)計的目的 在試驗(yàn)中模擬結(jié)構(gòu)的實(shí)際荷載情況，提出與結(jié)構(gòu)的實(shí)際荷載相似的加載制度和加載圖示。 加載制度的意義只有正確制定試驗(yàn)的加載制度，才能正確了解結(jié)構(gòu)的承載能力和變形性質(zhì)，才能將試驗(yàn)的結(jié)構(gòu)相互進(jìn)行比較。 試驗(yàn)加載制度取決于不同的試驗(yàn)對象和試驗(yàn)?zāi)康模?科學(xué)研究與生產(chǎn)鑒定的結(jié)構(gòu)構(gòu)件試驗(yàn)一般均

51、需進(jìn)行破壞試驗(yàn)； 為了充分研究結(jié)構(gòu)的工作情況，試驗(yàn)加載常分級并按幾個循環(huán)進(jìn)行，最后才加載至結(jié)構(gòu)破壞。采用分級加載制度的優(yōu)點(diǎn)有哪些？ 采用分級加載一方面可控制加載速度，另一方面便于觀測結(jié)構(gòu)變形時隨荷載變化的規(guī)律，了解結(jié)構(gòu)各個階段的工作性能。從操作上看，分級加卸荷載也為加載和觀測提供了方便的條件。什么是典型的靜力試驗(yàn)加載制度？ 選分級加載到試驗(yàn)需要的相應(yīng)的試驗(yàn)荷載值，然后在滿載情況下持久停留足夠長的時間，觀測變形的發(fā)展，以后再作分級卸載，卸載完成后給以一定的空載時間，最后在分級逐步加載至結(jié)構(gòu)破壞。如何確定分級加載級間的持續(xù)時間？ 分級加載持續(xù)時間取決于結(jié)構(gòu)變形的發(fā)展情況，即要求在試驗(yàn)分級加載的持荷

52、時間內(nèi)結(jié)構(gòu)的變形能充分的得到反映。 第三節(jié) 受彎構(gòu)件的試驗(yàn) (一)試件安裝和加載方法常見的典型受彎構(gòu)件單向板、梁。 受彎構(gòu)件的試驗(yàn)布置方案是什么？試驗(yàn)安裝時常采用正位試驗(yàn)方案，其一端為可動鉸支座，另一端為固定鉸支座，支座下面用支墩安置在地面上。當(dāng)試驗(yàn)荷載的布置圖示不能完全與設(shè)計的規(guī)定或?qū)嶋H情況相符，或者為了試驗(yàn)加載的方便及加載條件的限制時，可以采用等效荷載。(二)試驗(yàn)項(xiàng)目和測點(diǎn)布置梁的撓度測量：1、梁的撓度值是試驗(yàn)數(shù)據(jù)中最能反映其總體工作性能的一項(xiàng)指標(biāo)，因?yàn)榱旱娜魏尾课坏漠惓Ｗ冃位蚓植科茐模ㄩ_裂）都將通過撓度或在撓度曲線中反映出來；2、受彎構(gòu)件中最主要的測量內(nèi)容是測定跨中最大撓度值及其撓度曲線

53、；3、在實(shí)際試驗(yàn)加載中，由于荷載的作用，梁的兩個端點(diǎn)處的支座都會或多或少地發(fā)生向下的位移稱為支座沉陷，以致使梁產(chǎn)生剛性位移，試驗(yàn)中通過是測量梁上某一點(diǎn)相對地面的位移。為測量真實(shí)的跨中撓度，應(yīng)該去除支座沉陷影響，一般需布置三個測點(diǎn)。4、對于跨度較大的梁，為測量梁的彈性撓度曲線，則需布置57個測點(diǎn)，并沿梁的跨間對稱布置。 如何判斷混凝土構(gòu)件出現(xiàn)微細(xì)裂縫 ？混凝土的微細(xì)裂縫不能光憑肉眼觀察，當(dāng)出現(xiàn)下列現(xiàn)象時，也可判明混凝土構(gòu)件開裂：若構(gòu)件在某級荷載作用下開始開裂，則跨越裂縫測點(diǎn)的儀器讀數(shù)將會有較大的躍變，此時相鄰測點(diǎn)儀器讀數(shù)可能變小，有時甚至出現(xiàn)負(fù)值，使原有光滑的曲線產(chǎn)生突然轉(zhuǎn)折的現(xiàn)象。 考慮到各儀

54、器標(biāo)距的不連續(xù)性，為防止裂縫正好出現(xiàn)在兩個儀器的間隙內(nèi)，可以將儀器交錯重疊布置。 裂縫寬度測量時，可根據(jù)裂縫出現(xiàn)前后兩級荷載（2011.01）所產(chǎn)生的儀器讀數(shù)差值來表示。 每一構(gòu)件中測量裂縫寬度的裂縫數(shù)目一般不少于3條；第四節(jié) 受壓構(gòu)件的試驗(yàn) (一)試件安裝和加載方法 軸心壓桿或偏心壓桿的邊界條件，球鉸支座和刀口支座，幾何對中和物理對中。各種加載方法和相應(yīng)的加載裝置(液壓加載、結(jié)構(gòu)試驗(yàn)機(jī)加載)。 (二)試驗(yàn)項(xiàng)目和測點(diǎn)布置 荷載、力和強(qiáng)度，撓曲、轉(zhuǎn)角和曲率，應(yīng)變和應(yīng)力，混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫和抗裂度等。 位移和撓曲測量的測點(diǎn)布置，支座位移的修正。軸壓和壓彎截面應(yīng)變測量的測點(diǎn)布置，雙肢柱腹桿應(yīng)變和桿件內(nèi)

55、力測量的測點(diǎn)布置。第五節(jié) 屋架的試驗(yàn)(一)試件安裝和加載方法 簡支的邊界條件，轉(zhuǎn)動角支座和滾動角支座。各種加載方法和相應(yīng)的加載裝置(液壓加載、重力加載)。屋架試驗(yàn)的側(cè)向支撐布置。(二)試驗(yàn)項(xiàng)目和測點(diǎn)布置 荷載、力和強(qiáng)度，桿件和屋架的撓度和轉(zhuǎn)角，桿件和節(jié)點(diǎn)的應(yīng)變和應(yīng)力，混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫和抗裂度等。 撓度測量的測點(diǎn)布置，支座沉陷的修正。桿件內(nèi)力和節(jié)點(diǎn)約束作用測量的應(yīng)變測點(diǎn)布置。端部節(jié)點(diǎn)平面應(yīng)力問題的應(yīng)變測量的測點(diǎn)布置。預(yù)應(yīng)力錨頭性能測量的應(yīng)變測點(diǎn)布置。預(yù)應(yīng)力混凝土屋架下弦鋼筋應(yīng)變測量的測點(diǎn)布置，裂縫測量的測點(diǎn)布置。第六節(jié) 薄殼和網(wǎng)架的試驗(yàn)(一)試件安裝和加載方法 薄殼結(jié)構(gòu)的多點(diǎn)支承和周邊支承。網(wǎng)架受壓和受拉壓鉸支座的邊界條件。各種加載方法和相應(yīng)的加載裝置。(二)試驗(yàn)項(xiàng)目和測點(diǎn)布置 荷載、力和承載力，撓度和轉(zhuǎn)角