建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)（PPT473張）

1、GaoSuGongLu第一章 建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)概述SACE青島農(nóng)業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院1建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)是一門什么性質(zhì)的課程？ 建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)是一門必修的專業(yè)基礎(chǔ)課程（32學(xué)時(shí)，理論22學(xué)時(shí)，試驗(yàn)10學(xué)時(shí)），是電學(xué)、光學(xué)、光電子學(xué)、力學(xué)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)等學(xué)科相互交叉的、實(shí)用性很強(qiáng)的一門學(xué)科，是用試驗(yàn)的方法研究和測(cè)量建筑結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)受荷載作用后的反應(yīng)及評(píng)估建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)品質(zhì)量的一門學(xué)科。2建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)應(yīng)達(dá)到的基本要求是什么？ 通過本課程的學(xué)習(xí)應(yīng)達(dá)到的基本要求是:1掌握經(jīng)常使用的各種測(cè)試方法的基本原理和測(cè)量技術(shù)，結(jié)合土木工程專業(yè)的特點(diǎn)，培養(yǎng)建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的試驗(yàn)技能，使之具有從事一般建筑結(jié)構(gòu)的檢測(cè)

2、能力，為進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)結(jié)構(gòu)檢測(cè)和科學(xué)研究的試驗(yàn)打下良好的基礎(chǔ)。2掌握建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的前期準(zhǔn)備工作程序，為結(jié)構(gòu)試 驗(yàn)的順利進(jìn)行準(zhǔn)備測(cè)試方案。3掌握典型建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的測(cè)試內(nèi)容、測(cè)試方法、數(shù)據(jù)處理及書寫測(cè)試報(bào)告的全過程。4熟練掌握建筑結(jié)構(gòu)無損檢測(cè)的原理和檢測(cè)方法。3建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)課程內(nèi)容體系建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)課程主要是講述建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中的試驗(yàn)準(zhǔn)備工作，加載方法的選擇，測(cè)點(diǎn)和測(cè)試方法的選擇，試驗(yàn)過程、數(shù)據(jù)處理及測(cè)試報(bào)告的書寫等內(nèi)容。教學(xué)內(nèi)容按教材的章節(jié)的模塊化進(jìn)行設(shè)計(jì):建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)準(zhǔn)備工作、試驗(yàn)裝置和加載設(shè)備、測(cè)試技術(shù)、無損檢測(cè)技術(shù)、試驗(yàn)?zāi)Ｐ驮O(shè)計(jì)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理。4學(xué)習(xí)參考書：5第一章 建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)概述1.1 建筑結(jié)

3、構(gòu)試驗(yàn)的任務(wù)1.2 建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的作用1.3 建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的分類6第一節(jié) 建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的任務(wù)建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)研究對(duì)象：建設(shè)工程的結(jié)構(gòu)物建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的任務(wù)： 在試驗(yàn)研究對(duì)象上應(yīng)用科學(xué)的試驗(yàn)組織程序，使用儀器設(shè)備為工具，利用各種實(shí)驗(yàn)為手段，在荷載或其它因素作用下，通過量測(cè)與結(jié)構(gòu)工作性能有關(guān)的各種參數(shù)，從強(qiáng)度、 剛度和抗裂度以及結(jié)構(gòu)實(shí)際破壞形態(tài)來判明結(jié)構(gòu)的實(shí)際工作性能，估計(jì)結(jié)構(gòu)的承載能力 確定結(jié)構(gòu)對(duì)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(jì)算理論。7 所謂建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)，就是對(duì)建筑結(jié)構(gòu)或者是它的構(gòu)件施加一定的荷載，這個(gè)荷載我們指的就是比較廣義的，包括力，也包括溫度或者是變形，然后用現(xiàn)代的測(cè)試手段對(duì)它引起

4、來的各種反應(yīng)，比如說：變形、位移、應(yīng)變等等進(jìn)行測(cè)量，通過這些測(cè)量來觀測(cè)結(jié)構(gòu)對(duì)荷載的反應(yīng)能力，考查它是否符合使用和設(shè)計(jì)要求，同時(shí)，也可以通過這種觀測(cè)，來得到荷載與它產(chǎn)生的變形之間的關(guān)系，為計(jì)算提供實(shí)踐根據(jù)。8例如： 鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁在靜力集中荷載作用下，可以通過測(cè)得梁在不同受力階段的撓度、角變位、截面應(yīng)變和裂縫寬度等參數(shù)，來分析梁的整個(gè)受力過程以及結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、撓度和抗裂性能。 適筋受彎構(gòu)件截面受力的幾個(gè)階段:第一階段截面開裂前階段（抗裂驗(yàn)算）第二階段從截面開裂到受拉區(qū)縱向鋼筋開始 屈服階段（變形和裂縫寬度驗(yàn)算）第三階段破壞階段（承載力計(jì)算） 9結(jié) 論建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)是以實(shí)驗(yàn)方式測(cè)定有關(guān)數(shù)據(jù)，由此反映

5、結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的工作性能、承載能力和相應(yīng)的安全度，為結(jié)構(gòu)的安全使用和設(shè)計(jì)理論的建立提供重要根據(jù)的學(xué)科。10 第二節(jié) 建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的作用一、建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)是發(fā)展結(jié)構(gòu)理論的重要途徑二、建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)是發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題的主要手段三、建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)是驗(yàn)證結(jié)構(gòu)理論的唯一方法四、建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)是建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量鑒定的直接方式五、建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)是制定各類技術(shù)規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)11（1）結(jié)構(gòu)試驗(yàn)是發(fā)展結(jié)構(gòu)理論的重要途徑 17世紀(jì)初伽利略（1564-1642）在1638年錯(cuò)誤地提出：受彎梁的斷面應(yīng)力為均勻受拉。 46年后法國(guó)物理學(xué)家馬里奧脫和德國(guó)數(shù)學(xué)家萊布尼茲對(duì)這個(gè)假設(shè)提出了修正,認(rèn)為：斷面應(yīng)力不是均勻分布，是三角形分布。后來

6、胡克和伯努里又建立了平面假設(shè)。 121713年法國(guó)巴郎提出了中和層理論：認(rèn)為一邊受拉，一邊受壓，但該理論無法用試驗(yàn)驗(yàn)證，而未被人們接受。 1767年法國(guó)科學(xué)家容格密里用簡(jiǎn)單的試驗(yàn)驗(yàn)證了巴郎理論中一邊受拉，一邊受壓的結(jié)論。后人把該試驗(yàn)譽(yù)為“路標(biāo)試驗(yàn)”。 1821年法國(guó)科學(xué)院院士拿維葉從理論上導(dǎo)出了受彎構(gòu)件斷面應(yīng)力計(jì)算公式，20年后該公式被法國(guó)另一位院士莫列恩一用試驗(yàn)方法驗(yàn)證了。13（2）結(jié)構(gòu)試驗(yàn)是發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題的主要手段斜撐幾乎不起作用；斜撐交點(diǎn)首先出現(xiàn)塑性角而破壞。 14通過多次改進(jìn)：有如一些特殊結(jié)構(gòu)的研究，需要做大量的結(jié)構(gòu)試驗(yàn)，如混凝土-復(fù)合結(jié)構(gòu)：鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，鋼筋混凝土-鋼，籠式結(jié)構(gòu)等

7、。 15（3）結(jié)構(gòu)試驗(yàn)是驗(yàn)證結(jié)構(gòu)理論的唯一方法如愛因斯坦的相對(duì)論 如歌德巴赫猜想負(fù)物質(zhì)理論等各種科學(xué)猜想和預(yù)言16（4）結(jié)構(gòu)試驗(yàn)是建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量鑒定的直接方式；（5）結(jié)構(gòu)試驗(yàn)是制定各類技術(shù)規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)；17 第三節(jié) 建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的分類 建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)按試驗(yàn)?zāi)康?、荷載性質(zhì)、試驗(yàn)對(duì)象、試驗(yàn)周期、試驗(yàn)場(chǎng)合等因素進(jìn)行分類。 （一）按照試驗(yàn)?zāi)康姆诸?試驗(yàn)可以按照各種方法來分類，但最基本的就是按照試驗(yàn)?zāi)康膩矸诸悺０丛囼?yàn)?zāi)康目梢詫⒔Y(jié)構(gòu)試驗(yàn)分成下面兩類：一生產(chǎn)檢驗(yàn)性試驗(yàn)，二科學(xué)研究性試驗(yàn).。 由于試驗(yàn)?zāi)康牟煌?，整個(gè)試驗(yàn)安排和某些試驗(yàn)方法、試驗(yàn)要求都有很大的不同，所以這是建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)分類里面最基本的一種分類

8、方法。181.3 建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的分類 1.3.1生產(chǎn)性試驗(yàn)和科研性試驗(yàn) 1生產(chǎn)性試驗(yàn) 目的：以具體實(shí)際的結(jié)構(gòu)為鑒定的對(duì)象，通過試驗(yàn)對(duì)具體結(jié)構(gòu)作出正確的技術(shù)結(jié)論。常解決的問題：（1）設(shè)計(jì)論證、施工質(zhì)量控制和鑒定（2）預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量鑒定（3）已建結(jié)構(gòu)的可靠性鑒定、剩余壽命評(píng)估（4）改建、擴(kuò)建或加固工程，通過試驗(yàn)判明結(jié)構(gòu)的實(shí)際承載能力（潛力）（5）為工程事故處理提供技術(shù)依據(jù)1920工程事故處理的一般程序:1、基本情況調(diào)查2、結(jié)構(gòu)及材料檢測(cè)3、復(fù)核分析4、專家會(huì)商5、調(diào)查報(bào)告21結(jié)構(gòu)及材料檢測(cè)內(nèi)容1、地基基礎(chǔ)2、建筑物所用材料的實(shí)際性能檢測(cè)3、建筑物表面缺陷的觀測(cè)4、對(duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)部缺陷的檢查5、必要時(shí)可作模

9、型試驗(yàn)或現(xiàn)場(chǎng)加載試驗(yàn)，通過試驗(yàn)檢查結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的實(shí)際承載力。222科研性試驗(yàn) 目的：驗(yàn)證、改進(jìn)和發(fā)展結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算的理論和方法主要表現(xiàn)： （1）驗(yàn)證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算的各種假定； （2）制定各種設(shè)計(jì)規(guī)范； （3） 發(fā)展新的設(shè)計(jì)理論； （4）為發(fā)展和推廣新結(jié)構(gòu)、新材料及新工藝 提供理論與實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)。232425（ 1.3.2 靜力試驗(yàn)和動(dòng)力試驗(yàn) （二）按照荷載性質(zhì)、試驗(yàn)對(duì)象、試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間、試驗(yàn)場(chǎng)所等不同因素進(jìn)行分類。1、按荷載性質(zhì)來分類（1）靜力試驗(yàn)（2）動(dòng)力試驗(yàn)261.3.2 靜力試驗(yàn)和動(dòng)力試驗(yàn)按試驗(yàn)荷載性質(zhì)分：靜力試驗(yàn)、動(dòng)力試驗(yàn)。1.靜力試驗(yàn)：應(yīng)有最多、最常見的基本試驗(yàn)。分兩種：(1). 結(jié)構(gòu)靜力單調(diào)

10、加載試驗(yàn)： 結(jié)構(gòu)加載過程從零開始逐步遞增一直到結(jié)構(gòu)破壞。即在一個(gè)不長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)試驗(yàn)加載全過程。 結(jié)構(gòu)低周反復(fù)靜力加載試驗(yàn)：也稱偽靜力試驗(yàn)，是以靜力的方式模擬地震作用的試驗(yàn)，它是一種控制荷載或控制變形的周期性反復(fù)靜力試驗(yàn)。 2728土木工程材料2930靜力試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)：加載設(shè)備相對(duì)來講比較簡(jiǎn)單，荷載可以逐步 施加，還可以停下來仔細(xì)觀察結(jié)構(gòu)變形的發(fā) 展，給人們以最明確、最清晰的破壞概念。312、動(dòng)力試驗(yàn) 對(duì)于在實(shí)際工作中主要承受動(dòng)力作用的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件，為了研究結(jié)構(gòu)在施加動(dòng)力荷載作用下的工作性能，一般要進(jìn)行動(dòng)力試驗(yàn)。例如：研究廠房承受吊車及動(dòng)力設(shè)備作用下的動(dòng)力特性； 吊車梁的疲勞強(qiáng)度與疲勞壽命問題； 多層

11、廠房由于機(jī)器設(shè)備上樓后產(chǎn)生的振動(dòng)影響； 高層建筑和高聳構(gòu)筑物在風(fēng)荷載作用下的動(dòng)力問題； 結(jié)構(gòu)抗爆炸、抗沖擊問題; 抗震動(dòng)力試驗(yàn)采用電液伺服加載設(shè)備或地震模擬振動(dòng)臺(tái)動(dòng)力試驗(yàn)的特點(diǎn)：由于荷載特性不同，動(dòng)力試驗(yàn)的加載設(shè)備 和測(cè)試手段與靜力試驗(yàn)有很大的差別，而 且要比靜力試驗(yàn)復(fù)雜得多。32在結(jié)構(gòu)的抗震性能研究中，除了采用結(jié)構(gòu)低周反復(fù)靜力加載試驗(yàn)外，更為理想的是直接施加動(dòng)力荷載進(jìn)行試驗(yàn)?？拐饎?dòng)力試驗(yàn)采用電液伺服加載設(shè)備或地震模擬振動(dòng)臺(tái)等設(shè)備來進(jìn)行。如廣州大學(xué)抗震研究中心、同濟(jì)大學(xué)抗震中心332.動(dòng)力試驗(yàn)： 荷載大小隨時(shí)間變化的，可能是有規(guī)律變化，也可能是無規(guī)律變化的。一些研究動(dòng)力問題的，需要做動(dòng)力試驗(yàn)，

12、如 34如下圖為東方明珠電視塔的振動(dòng)臺(tái)模型試驗(yàn)。 35361.3.3 、按試驗(yàn)對(duì)象分類（1）真型試驗(yàn)（2）模型試驗(yàn)（3）小構(gòu)件試驗(yàn)371.3.3 真型試驗(yàn)、模型試驗(yàn)和小構(gòu)件試驗(yàn) 按試驗(yàn)對(duì)象的尺寸分：真（原）型試驗(yàn)、模型試驗(yàn)及小構(gòu)件試驗(yàn)。 1真型試驗(yàn) 試驗(yàn)對(duì)象是實(shí)際結(jié)構(gòu)或按實(shí)際結(jié)構(gòu)足尺復(fù)制的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件。 對(duì)于實(shí)物試驗(yàn)一般均為生產(chǎn)性試驗(yàn)，很多為非破壞性的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)居多。 足尺及小構(gòu)件試驗(yàn)一般多在試驗(yàn)室進(jìn)行，也可在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行，如梁、板及屋架。 對(duì)結(jié)構(gòu)整體性研究，一直是國(guó)內(nèi)外研究的熱門課題，多為大型試驗(yàn)，可在試驗(yàn)室進(jìn)行，也可在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行。38（1）真型試驗(yàn)試驗(yàn)對(duì)象：（1）實(shí)際結(jié)構(gòu) （2）實(shí)物結(jié)構(gòu)足尺復(fù)制的結(jié)

13、構(gòu)或構(gòu)件。（1）實(shí)際結(jié)構(gòu)試驗(yàn) 一般均用于生產(chǎn)性試驗(yàn)。例如：秦山核電站安全殼 加壓整體性的試驗(yàn)就是一種非破壞性的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。又如對(duì)工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)的剛度試驗(yàn)、樓蓋承載能力試驗(yàn)等均在實(shí)際結(jié)構(gòu)上加載量測(cè)。 （2）足尺結(jié)構(gòu)或構(gòu)件試驗(yàn) 試驗(yàn)對(duì)象是一根梁、一塊扳或一榀屋架之類的實(shí)物構(gòu)件，它可以在試驗(yàn)室內(nèi)試驗(yàn)，也可以在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行。394041（2）模型試驗(yàn) 模型試驗(yàn)：采用比真型結(jié)構(gòu)縮小的模型進(jìn)行試驗(yàn)。模型的設(shè)計(jì)制作與試驗(yàn)是根據(jù)相似理論，要求做到幾何相似、力學(xué)相似和材料相似等等。42（2）模型試驗(yàn)投資大、周期長(zhǎng)、測(cè)量精度受環(huán)境因素影響大，在財(cái)力和技術(shù)上有困難時(shí)，可以考慮采用縮尺模型試驗(yàn)。模型試驗(yàn)：仿照真型并按一定比例

14、關(guān)系復(fù)制而成的試驗(yàn)構(gòu)件或試驗(yàn)結(jié)構(gòu)物，它具有實(shí)際結(jié)構(gòu)的全部或部分特征，尺寸比真型小得多。 4344454647（3）小構(gòu)件試驗(yàn) 小構(gòu)件試驗(yàn)是結(jié)構(gòu)試驗(yàn)常用的研究形式之一。試驗(yàn)不要求滿足嚴(yán)格的相似條件，只是用試驗(yàn)結(jié)果與理論計(jì)算進(jìn)行對(duì)比校核的方式來研究結(jié)構(gòu)的性能，驗(yàn)證設(shè)計(jì)假定與計(jì)算方法的正確性。483小構(gòu)件試驗(yàn)比較常用，可能是足尺試驗(yàn)，也可能是縮尺試驗(yàn)。它有別于模型試驗(yàn)：不依靠相似理論，不考慮相似比例對(duì)結(jié)果的影響，即不要求嚴(yán)格的相似條件。認(rèn)為這些結(jié)果所證實(shí)的一般規(guī)律與計(jì)算理論可以推廣到實(shí)際結(jié)構(gòu)中去。 4950土木工程材料511.3.4、按試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間分類（1）短期荷載試驗(yàn)（2）長(zhǎng)期荷載試驗(yàn)52（1）短

15、期荷載試驗(yàn) 荷載從零開始施加到最后結(jié)構(gòu)破壞或到某階段進(jìn)行卸荷的時(shí)間總和只有幾十分鐘、幾小時(shí)或者幾天。1短期荷載試驗(yàn) 絕大數(shù)承受靜力荷載的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件實(shí)際上一般都是承受的長(zhǎng)期荷載作用。 由于試驗(yàn)條件、時(shí)間和試驗(yàn)步驟限制，我們不得不采取短期荷載試驗(yàn)。 試驗(yàn)時(shí)荷載從零開始加，到結(jié)構(gòu)破壞可能幾十分鐘、幾小時(shí)或幾天。這與實(shí)際情況是有差別的。 5354（2）長(zhǎng)期荷載試驗(yàn) 對(duì)于研究結(jié)構(gòu)在長(zhǎng)期荷載作用下的性能就必須要進(jìn)行靜力荷載的長(zhǎng)期試驗(yàn)，它將連續(xù)進(jìn)行幾個(gè)月或幾年時(shí)間。 如：混凝土的徐變、結(jié)構(gòu)受溫度變化的影響、預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)中的鋼筋的松弛、三峽大壩長(zhǎng)期變形監(jiān)控試驗(yàn)。 555657581.3.5 、按試驗(yàn)場(chǎng)所分類（1

16、）試驗(yàn)室試驗(yàn)（2）現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)1、試驗(yàn)室試驗(yàn) 適宜于研究性試驗(yàn)。2、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn) 多用于解決生產(chǎn)性的問題。 591.3.5 試驗(yàn)室試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)按試驗(yàn)所在場(chǎng)地分：試驗(yàn)室試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)1.試驗(yàn)室試驗(yàn)試驗(yàn)室試驗(yàn)條件較好，儀器設(shè)備精度高，可以排除一些不利因素對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的干擾。適合做研究性試驗(yàn)。2現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn) 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)與室內(nèi)試驗(yàn)相比，環(huán)境因素影響較大，不宜使用精度較大的儀器設(shè)備。多是解決生產(chǎn)中的實(shí)際問題，可以獲得實(shí)際結(jié)構(gòu)物的工作狀態(tài)的數(shù)據(jù)參數(shù)。此外還可以按試驗(yàn)是否破壞分：破壞性試驗(yàn)、非破壞性試驗(yàn)。 606162建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容 為了獲得解決一般建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及施工中所遇到的結(jié)構(gòu)檢測(cè)問題的基本知識(shí)和基本技能

17、，并在科研方面得到初步的訓(xùn)練，必須在掌握結(jié)構(gòu)工程專業(yè)理論和其它有關(guān)專業(yè)技術(shù)知識(shí)的基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)下列內(nèi)容：（1）規(guī)劃、組織和進(jìn)行結(jié)構(gòu)檢測(cè)的一般原則、方法和技 術(shù)；（2）結(jié)構(gòu)檢測(cè)中常用的量測(cè)儀器和加載設(shè)備的原理、性 能和使用方法；（3）收集、整理、計(jì)算和評(píng)定檢測(cè)資料的原理和方法。63GaoSuGongLu第二章 建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)組織計(jì)劃SACE青島農(nóng)業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院64第二章 建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)組織計(jì)劃2.1 概述2.2 試驗(yàn)前期工作方案設(shè)計(jì)2.3 試驗(yàn)構(gòu)件方案設(shè)計(jì)2.4 試驗(yàn)荷載方案設(shè)計(jì)2.5 試驗(yàn)觀測(cè)方案設(shè)計(jì)2.6 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)和材料力學(xué)性能關(guān)系2.7 試驗(yàn)大綱及其他文件65 第一節(jié) 建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)組織計(jì)劃理

18、論概述 一、建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)組織計(jì)劃的意義1、建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)組織計(jì)劃是組織工作的需要2、建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)組織計(jì)劃是結(jié)構(gòu)試驗(yàn)特點(diǎn)的要求 建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)特點(diǎn)： （1）結(jié)構(gòu)試驗(yàn)沒有固定的模式； （2）結(jié)構(gòu)試驗(yàn)耗資大； （3）結(jié)構(gòu)試驗(yàn)周期長(zhǎng)。3、建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)組織計(jì)劃關(guān)系到試驗(yàn)的成敗4、建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)組織計(jì)劃是體現(xiàn)技術(shù)水平和管理水平的 窗口 66 建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)組織計(jì)劃關(guān)系到試驗(yàn)的成?。?一個(gè)不完整的或錯(cuò)誤的組織計(jì)劃只能導(dǎo)致失敗，好的組織計(jì)劃是成功的基礎(chǔ)。如：某鋼管砼受彎構(gòu)件試驗(yàn)兩個(gè)方案對(duì)比： A錯(cuò)誤方案 B正確方案 67A方案的錯(cuò)誤：1處沒有位移傳感器，由于懸臂端位移增量1而失真。2處上表面沒有傾角傳感器，因懸臂端位

19、移增量2而失真。2處右上方位移傳感器沒有布置在試件下表面，因懸臂端位移增量3而失真。 4建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)組織計(jì)劃體現(xiàn)了技術(shù)水平和管理水平68二、PDCA循環(huán)的基本內(nèi)容 美國(guó)質(zhì)量管理專家戴明（W.E.Deming)50年代初提出一項(xiàng)質(zhì)量管理循環(huán)體系，稱為PDCA循環(huán)，是一項(xiàng)提高工程質(zhì)量、改善企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理十分有效的科學(xué)方法，被工程界廣泛應(yīng)用。 PDCA質(zhì)量循環(huán)體系的基本思想是把質(zhì)量管理的工作過程分為四個(gè)階段：（1）計(jì)劃階段 （Plan）（2）實(shí)施階段 （Do）（3）檢查階段 （Check）（4）處理階段 （Action）691計(jì)劃階段P：打算干什么、在那兒干、何 時(shí)干、由誰(shuí)干、怎么干等問題。 2實(shí)施階

20、段D：按計(jì)劃方案去執(zhí)行的過程。 3檢查階段C: 把執(zhí)行的結(jié)果與計(jì)劃目標(biāo)進(jìn) 行比較，找出問題。4處理階段A：總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，制定標(biāo)準(zhǔn)、措 施；同時(shí)為解決的問題進(jìn)入下一 個(gè)循環(huán)。 70三、PDCA循環(huán)的存在的范圍和特點(diǎn)1 PDCA循環(huán)的應(yīng)用范圍： 存在于各行各業(yè)，哪里有矛盾，哪里就存在PDCA循環(huán)。2PDCA循環(huán)的特點(diǎn)：有序性：4個(gè)階段缺一不可，次序不能顛倒。嵌套性：71. 關(guān)鍵性：關(guān)鍵在P階段，即計(jì)劃階段。. 重復(fù)性：循環(huán)滾動(dòng)前進(jìn)，每循環(huán)一次質(zhì) 量上一個(gè)臺(tái)階。.普遍性： 4個(gè)階段，周而復(fù)始，循環(huán)一次，改善一下，逐步提高。 PDCA循環(huán)的關(guān)鍵是在P階段，即計(jì)劃階段。它是標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)，是指導(dǎo)同級(jí)其它環(huán)節(jié)的

21、關(guān)鍵。7273四、結(jié)構(gòu)試驗(yàn)組織計(jì)劃的內(nèi)容： 1試驗(yàn)計(jì)劃階段: 明確試驗(yàn)?zāi)康?，進(jìn)行技術(shù)調(diào)研，試驗(yàn)設(shè)計(jì)，確定試驗(yàn)大綱。 2試驗(yàn)準(zhǔn)備階段：包括技術(shù)準(zhǔn)備、物質(zhì)準(zhǔn)備和場(chǎng)地準(zhǔn)備。3試驗(yàn)實(shí)施階段：試驗(yàn)加載，試驗(yàn)記錄，數(shù)據(jù)處理。4試驗(yàn)完成階段：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理，試驗(yàn)分析，試驗(yàn)研究總結(jié)。 74四、結(jié)構(gòu)試驗(yàn)組織計(jì)劃的內(nèi)容1、試驗(yàn)設(shè)計(jì)（計(jì)劃）階段 （1）反復(fù)研究試驗(yàn)?zāi)康?，充分了解體會(huì)試驗(yàn)的具體任務(wù)， 進(jìn)行調(diào)查研究，搜集有關(guān)資料；（2）確定試驗(yàn)的性質(zhì)與規(guī)模。對(duì)于研究性試驗(yàn)，應(yīng)提出本試驗(yàn) 擬研究的主要參量以及這些參量在數(shù)值上的變動(dòng)范圍，并 根據(jù)試驗(yàn)室的設(shè)備能力確定試件的尺寸和量測(cè)項(xiàng)目及量測(cè) 要求；（3）提出試驗(yàn)大綱2、試驗(yàn)

22、準(zhǔn)備階段 試驗(yàn)準(zhǔn)備階段要占全部試驗(yàn)工作的大部分時(shí)間，工作量也最重。試驗(yàn)準(zhǔn)備工作的好壞直接影響到試驗(yàn)?zāi)芊耥樌M(jìn)行和能獲得試驗(yàn)結(jié)果的多少。75試驗(yàn)準(zhǔn)備階段的主要工作有：（1）試件的制作 在制作試件時(shí)應(yīng)注意材性試樣的留取、編號(hào)，還要作施工日志，注明試件日期、原材料情況，這些原始資料都是最后分析試驗(yàn)結(jié)果不可缺少的參考資料。（2）試件質(zhì)量檢查 包括試件尺寸和缺陷的檢查，應(yīng)作詳細(xì)記錄，納入原始資料。（3）試件安裝就位 試件的支承條件應(yīng)力求與計(jì)算簡(jiǎn)圖一致。一切支承零件均應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算，并使其安全儲(chǔ)備大于試驗(yàn)結(jié)構(gòu)可能有的最大安全儲(chǔ)備。（4）安裝加載設(shè)備 加載設(shè)備的安裝應(yīng)滿足“一穩(wěn)二準(zhǔn)三方便，四強(qiáng)五剛六安全“的

23、要求，即就位要穩(wěn)定準(zhǔn)確方便，固定設(shè)備的支撐系統(tǒng)要有一定的強(qiáng)度、剛度和安全度。76（5）儀器儀表的率定 對(duì)測(cè)力計(jì)及一切量測(cè)儀表均應(yīng)按技術(shù)規(guī)定要求進(jìn)行率定，各儀器儀表的率定記錄應(yīng)納入試驗(yàn)原始記錄中，誤差超過規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的儀表不得使用。（6）作輔助試驗(yàn) 輔助試驗(yàn)多半在加載試驗(yàn)階段之前進(jìn)行，以取得試件材料的實(shí)際強(qiáng)度，便于對(duì)加載設(shè)備和儀器儀表的量程等作進(jìn)一步的驗(yàn)算。（7）儀表的安裝、連線試調(diào) 儀表的安裝位置、測(cè)點(diǎn)號(hào)，在應(yīng)變儀或記錄儀上的通道號(hào)等等都應(yīng)嚴(yán)格按照試驗(yàn)大綱中的儀表布置圖實(shí)施，如有變動(dòng)，應(yīng)立即做好記錄，以免時(shí)間長(zhǎng)久后記憶不清而將測(cè)點(diǎn)混淆。77 （8）記錄表格的設(shè)計(jì)準(zhǔn)備 在試驗(yàn)前應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)要求設(shè)計(jì)記錄

24、表格，其內(nèi)容及規(guī)格應(yīng)周到詳細(xì)地反映試件和試驗(yàn)條件的詳細(xì)情況，以及需要記錄和量測(cè)的內(nèi)容。 記錄表格的設(shè)計(jì)反映試驗(yàn)組織者的技術(shù)水平，切勿養(yǎng)成試驗(yàn)前無準(zhǔn)備地在現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用白紙記錄的習(xí)慣。記錄表格上應(yīng)有試驗(yàn)人員的簽名并附有試驗(yàn)日期、時(shí)間、地點(diǎn)和氣候條件。（9）算出各加載階段試驗(yàn)結(jié)構(gòu)各特征部位的內(nèi)力及變形值 以備在試驗(yàn)時(shí)判斷及控制。（10）在準(zhǔn)備工作階段和試驗(yàn)階段應(yīng)每天記工作日志。783、試驗(yàn)實(shí)施階段 （1）加載試驗(yàn) 加載試驗(yàn)是整個(gè)試驗(yàn)過程的中心環(huán)節(jié)，應(yīng)按規(guī)定的加載順序和量測(cè)順序進(jìn)行。重要的量測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)在試驗(yàn)過程中隨時(shí)整理分析并與事先估算的數(shù)值比較，發(fā)現(xiàn)有反常情況時(shí)應(yīng)查明原因或故障，把問題弄清楚后才能繼續(xù)加

25、載。 在試驗(yàn)過程中，結(jié)構(gòu)所反映的外觀變化是分析結(jié)構(gòu)性能的極為寶貴的資料，對(duì)節(jié)點(diǎn)的松動(dòng)與異常變化，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展，特別是結(jié)構(gòu)的破壞情況都應(yīng)作詳盡的記錄及描述。這些容易被初做試驗(yàn)者忽視，而把主要注意力集中在儀表讀數(shù)或記錄曲線上，因此應(yīng)分配專人負(fù)責(zé)觀察結(jié)構(gòu)的外觀變化。79 試件破壞后要拍照和測(cè)繪破壞部位及裂縫簡(jiǎn)圖，必要時(shí)，可從試件上切取部分材料測(cè)定力學(xué)性能，破壞試件在試驗(yàn)結(jié)果分析整理之前不要過早毀棄，以備進(jìn)一步核查。（2）試驗(yàn)資料整理 試驗(yàn)資料整理是將所有的原始資料整理完善，其中特別要注意的是試驗(yàn)量測(cè)數(shù)據(jù)記錄和記錄曲線，都作為原始數(shù)據(jù)經(jīng)負(fù)責(zé)記錄人員簽名后，不得隨便涂改。經(jīng)過處理后得到

26、的數(shù)據(jù)不能和原始數(shù)據(jù)列在同一表格內(nèi)。 一個(gè)嚴(yán)格認(rèn)真的科學(xué)試驗(yàn)，應(yīng)有一份詳盡的原始數(shù)據(jù)記錄，連同試驗(yàn)過程中的觀察記錄，試驗(yàn)大綱及試驗(yàn)過程中各階段的工作日志，作為原始資料，在有關(guān)的試驗(yàn)室內(nèi)存檔。804、試驗(yàn)完成階段 （1）試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理 因?yàn)閺母鱾€(gè)儀表獲得的測(cè)量數(shù)據(jù)和記錄曲線一般不能直接解答試驗(yàn)任務(wù)所提出的問題，它們只是試驗(yàn)的原始數(shù)據(jù)，需對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)的運(yùn)算處理才能得出試驗(yàn)結(jié)果。（2）試驗(yàn)結(jié)果分析 試驗(yàn)結(jié)果分析內(nèi)容是分析通過試驗(yàn)得出了哪些規(guī)律性的東西，揭示了哪些物理現(xiàn)象。最后，應(yīng)對(duì)試驗(yàn)得出的規(guī)律和一些重要現(xiàn)象作出解釋，分析它們的影響因素，將試驗(yàn)結(jié)果和理論值進(jìn)行比較，分析產(chǎn)生差異的原因，并作出結(jié)論

27、，寫出試驗(yàn)總結(jié)報(bào)告?？偨Y(jié)報(bào)告中應(yīng)提出試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的新問題及進(jìn)一步的研究計(jì)劃。81第二節(jié) 試驗(yàn)前期工作方案設(shè)計(jì)一、調(diào)研方案設(shè)計(jì) 一項(xiàng)科研工作開始，首先要做的就是調(diào)研工作，只有如此才能保證科研工作具有前沿性和先進(jìn)性。 調(diào)研方法：實(shí)地調(diào)查； 信函調(diào)查； 電話調(diào)查； 網(wǎng)上調(diào)查； 學(xué)刊查詢； 通過國(guó)家權(quán)威部門技術(shù)查新。 82二、研究路線方案設(shè)計(jì) 1研究路線的含義 也叫技術(shù)路線，是指完成一項(xiàng)試驗(yàn)研究任務(wù)的起始點(diǎn)、中點(diǎn)和結(jié)束點(diǎn)等若干技術(shù)環(huán)節(jié)上所有內(nèi)容順序的方式。 一項(xiàng)研究任務(wù)的技術(shù)路線可能有多個(gè)，我們要選擇一個(gè)最優(yōu)的技術(shù)路線。832. 研究路線的內(nèi)容：（1）、項(xiàng)目研究能夠順利進(jìn)行的條件； 如已經(jīng)建立的基礎(chǔ)，包

28、括理論基礎(chǔ)和試驗(yàn)基礎(chǔ)。（2）、完成本項(xiàng)目研究?jī)?nèi)容必須經(jīng)過的技術(shù)途徑或理論依據(jù)，以及針對(duì)難點(diǎn)問題的對(duì)策。84（3）研究路線的作用是科研項(xiàng)目申請(qǐng)的重要內(nèi)容。是完成科研任務(wù)的重要保證。 （4）研究路線的制定 進(jìn)行充分的調(diào)研，查清技術(shù)發(fā)展水平，提出問題，預(yù)計(jì)困難，探索攻克對(duì)策，規(guī)劃技術(shù)路線。 85三、其他工作方案設(shè)計(jì) 主要有：人員分工方案、技術(shù)準(zhǔn)備方案、時(shí)間進(jìn)度方案、經(jīng)費(fèi)預(yù)算法案和試驗(yàn)安全方案。 86第三節(jié) 試驗(yàn)構(gòu)件方案設(shè)計(jì)1、試件形狀2、試件尺寸3、試件數(shù)目872.3 試驗(yàn)構(gòu)件方案設(shè)計(jì) 包括：試件形狀、試件尺寸和數(shù)量及構(gòu)造措施。同時(shí)還必須滿足結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的邊界條件、破壞特征及加載條件的要求。 88一、

29、試件形狀雖然與構(gòu)件尺寸無關(guān)，重要的是要考慮構(gòu)件的受力狀態(tài)和邊界條件與實(shí)際一致性。對(duì)靜定結(jié)構(gòu)中的單一構(gòu)件，如簡(jiǎn)支梁、柱、屋架等較簡(jiǎn)單；對(duì)于超靜定結(jié)構(gòu)問題較復(fù)雜，則必須考慮構(gòu)件的受力狀態(tài)和邊界條件。圖17頁(yè)89二、試件尺寸1真型試驗(yàn)：是足尺試驗(yàn)，優(yōu)點(diǎn)：能直接反映實(shí)際結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)。缺點(diǎn)：耗費(fèi)的財(cái)力和人力較大，有時(shí)難以完成。2模型或小構(gòu)件試驗(yàn)：縮尺試驗(yàn)，優(yōu)點(diǎn)：耗費(fèi)的財(cái)力和人力較小。缺點(diǎn)：與實(shí)際情況有一定的差別。 90壓彎構(gòu)件：取截面邊長(zhǎng)1635cm；偏壓短柱：取截面邊長(zhǎng)1550cm；剪力墻：取真型尺寸1/41；整體性結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的試件：可取1/101/2； 雙向受力構(gòu)件：取截面邊長(zhǎng)1030cm；磚石及砌

30、體式件：1/41/2；動(dòng)力試驗(yàn)：受振動(dòng)臺(tái)面尺寸限制，我國(guó)完成了1/501/4模型試驗(yàn)； 尺寸太小則應(yīng)考慮尺寸效應(yīng)。91三、試件數(shù)目1優(yōu)選設(shè)計(jì)法：利用數(shù)學(xué)原理合理安排試驗(yàn)點(diǎn)，采用步步逼近，層層優(yōu)選的方式快速找到最佳試驗(yàn)點(diǎn)的方法。2因子設(shè)計(jì)法： 也叫全面試驗(yàn)法或全因子設(shè)計(jì)法，試驗(yàn)次數(shù)： 試驗(yàn)次數(shù)=水平數(shù)因子數(shù)92因子：對(duì)試驗(yàn)內(nèi)容有影響的發(fā)生變化的因 素，因子數(shù)即可變化因素的個(gè)數(shù)。 水平：為因子可改變的試驗(yàn)檔次，水平數(shù)即 為檔次數(shù)。用因子法確定試驗(yàn)數(shù)量因子數(shù)水平數(shù)（不同參量個(gè)數(shù)）23451（砂）23452（石）491625 3（水泥）82764125 4（水）1681256625 5（外加劑）322

31、431024312593 均勻設(shè)計(jì)法由我國(guó)數(shù)學(xué)家王元等創(chuàng)建的，也是一種數(shù)學(xué)方法試驗(yàn)次數(shù)等于設(shè)計(jì)因子的最大水平數(shù)。該方法雖然試驗(yàn)次數(shù)少，但并沒有被工程界普遍接受，至今沒有推廣開。 94正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)法 該方法在工程界被普遍采用，優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單、快捷、準(zhǔn)確。 該方法根據(jù)因子數(shù)和水平數(shù)選擇正交試驗(yàn)表，按正交試驗(yàn)表設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案。 正交試驗(yàn)表： L9（34） 表示有4個(gè)因子， 每個(gè)因子有3個(gè)水平，試驗(yàn)次數(shù)為9次。 試驗(yàn)次數(shù)=水平數(shù)295正交試驗(yàn)法與全面試驗(yàn)法比較：下表中括號(hào)內(nèi)為正交試驗(yàn)次數(shù)。 因子法和正交試驗(yàn)試驗(yàn)數(shù)量比較因子數(shù)水平數(shù)（不同參量個(gè)數(shù)）23451（砂）23452（石）4（4）9（9）16（16）2

32、5（25） 3（水泥）8（4）27（9）64（16）125（25） 4（水）16（4）81（9）256（16）625（25） 5（外加劑）32（4）243（9）1024（16）3125（25）96如. 某商品混凝土公司為減小混凝土拌合物坍落度損失,選用了兩種水泥, 兩種外加劑, 兩種摻合料,若采用正交試驗(yàn)法,其正交試驗(yàn)表及試驗(yàn)結(jié)果如下表。 L4(23) 正交試驗(yàn)結(jié)果 列號(hào)試驗(yàn)號(hào)水泥外加劑摻合料坍落度損失(厘米)ABC1234A1A2A1A2B1B1B2B2C1C2C2C19.512.74.15.1K1K2R97求: (1)本試驗(yàn)中有幾個(gè)水平、幾個(gè)因子?如采用全面試驗(yàn)法需要做幾次試驗(yàn)? (2)請(qǐng)

33、完成下表中的相應(yīng)的影響因子K及極差R的計(jì)算; (3)確定水泥品種、外加劑品種和摻合料品種的最佳組合,并確定水泥、外加劑和摻合料哪種對(duì)混凝土拌合物坍落度損失影響程度最大、哪種損失影響程度最小? 98(1) 水平數(shù):2個(gè); 因子數(shù)3個(gè); 采用全面試驗(yàn)法需要做8次試驗(yàn)。(2) L4(23) 正交試驗(yàn)結(jié)果 列號(hào)試驗(yàn)號(hào)水泥外加劑摻合料坍落度損失(厘米)ABC1234A1A2A1A2B1B1B2B2C1C2C2C19.512.74.15.1K1K2R13.617.84.222.29.213.014.616.82.299(3) 外加劑對(duì)混凝土拌合物坍落度損失影響程度最大, 摻合料對(duì)混凝土拌合物坍落度損失影響

34、程度最小。100四、結(jié)構(gòu)試驗(yàn)對(duì)試件設(shè)計(jì)的構(gòu)造要求 構(gòu)件的設(shè)計(jì)和制造要滿足試件的安裝、加載和量測(cè)的需要：1.混凝土承受集中荷載處，支點(diǎn)處預(yù)埋鋼板，以防混凝土局部破壞。2.試件加載面為斜面時(shí)，做成凸緣，保證加載的穩(wěn)定性。3. 在反復(fù)荷載試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)作預(yù)埋件與加載器或傳感器連接。4. 框架結(jié)構(gòu)，為保證柱與底座固結(jié)，一般設(shè)置大截面基礎(chǔ)梁。1015. 磚石或砌體結(jié)構(gòu)，一般在其上下預(yù)先澆注混凝土墊梁，模擬基礎(chǔ)梁和圈梁。6. 在鋼筋混凝土偏心受壓構(gòu)件試驗(yàn)時(shí)，將試件制成牛腿，并布置鋼筋網(wǎng)。 在構(gòu)造設(shè)計(jì)時(shí)，要充分考慮： 附加構(gòu)造強(qiáng)度必須大于結(jié)構(gòu)本身安全儲(chǔ)備強(qiáng)度。 為測(cè)局部試驗(yàn)數(shù)據(jù)，考慮對(duì)局部加固。 為安裝測(cè)試儀器

35、儀表，須在構(gòu)件上安裝預(yù)埋件或留預(yù)留孔。 以上做法必須在圖紙中具體做法和精度要求，試驗(yàn)人員還需到現(xiàn)場(chǎng)參加試件的制造。 1022.4 靜力試驗(yàn)荷載方案設(shè)計(jì) 一、荷載設(shè)計(jì)的一般要求： 1選用的荷載圖式與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算的荷載圖式及產(chǎn)生的內(nèi)力完全一致或相近。2荷載值要準(zhǔn)確。3荷載傳力方式和作用點(diǎn)明確，荷載值穩(wěn)定，不隨加載時(shí)間、環(huán)境、構(gòu)件變形的改變而變化。 1034荷載的分級(jí)數(shù)值應(yīng)參考相應(yīng)的試驗(yàn)，同時(shí)滿足測(cè)量的精度要求。5加載裝置必須有足夠的強(qiáng)度要求和剛度要求。6加載設(shè)備操作方便，又能滿足加載技術(shù)要求。7加載方法要先進(jìn)，減輕體力勞動(dòng)，提高試驗(yàn)質(zhì)量。 104二、單調(diào)加載經(jīng)靜力試驗(yàn) 荷載作用形式有：集中荷載和均

36、布荷載；作用方向有垂直荷載、水平荷載和任意方向荷載；有單向作用荷載和雙向作用荷載。 105二、單調(diào)加載靜力試驗(yàn)1、荷載圖式的選擇與設(shè)計(jì) 加載圖式：試驗(yàn)荷載在試驗(yàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件上的布置形式（包括荷載類型和分布情況）。加載圖式設(shè)計(jì)要求：（1）加載圖式應(yīng)與理論計(jì)算簡(jiǎn)圖一致；（2）可采用與計(jì)算簡(jiǎn)圖等效的荷載圖式，即等效荷載。 例如：常用幾個(gè)集中荷載代替均布荷載，但集中荷載的數(shù)量和位置應(yīng)盡可能使結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的內(nèi)力值與均布荷載所產(chǎn)生的內(nèi)力值符合。1061、荷載圖式的選擇與設(shè)計(jì)荷載圖式： 試驗(yàn)荷載在結(jié)構(gòu)構(gòu)件上的分布形式，是指試驗(yàn)荷載的空間布置。可按設(shè)計(jì)規(guī)定的荷載圖式、或?qū)嶋H荷載圖式、或等效荷載圖式進(jìn)行加載。 107

37、等效荷載：加在試件上、使試件產(chǎn)生的內(nèi)力圖形與計(jì)算簡(jiǎn)圖相近、控制截面的內(nèi)力值相等的荷載 108試驗(yàn)加載方法： 1092、試驗(yàn)荷載制度 試驗(yàn)荷載制度是試驗(yàn)進(jìn)行期間荷載與時(shí)間的關(guān)系。正確制定試驗(yàn)的加載制度和加載程序，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)結(jié)果相互進(jìn)行比較。荷載制度包括：加載卸載程序、加載卸載的大小。靜力試驗(yàn)的加載程序：預(yù)載、標(biāo)準(zhǔn)荷載（正常使用荷載）、 破壞荷載三階段。1102 試驗(yàn)荷載制度 靜力試驗(yàn)的加載設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：. 加載制度的制定：試驗(yàn)荷載與時(shí)間關(guān)系的制度。. 加載圖式的制定：試驗(yàn)荷載的空間布置。 加載程序：預(yù)載、標(biāo)準(zhǔn)荷載、破壞荷載三個(gè)階段。加載大小 試驗(yàn)進(jìn)行不同階段

38、施加不同的荷載值。 111預(yù)載 目的：使試件接觸良好、進(jìn)入正常工作狀態(tài)，變形趨于穩(wěn)定；檢驗(yàn)全部試驗(yàn)裝置的可靠性，檢測(cè)量測(cè)的儀表工作是否正常檢查現(xiàn)場(chǎng)組織工作和人員情況，起演習(xí)作用要求加載分三級(jí)進(jìn)行，每級(jí)取標(biāo)準(zhǔn)值的20%。級(jí)間停歇10分鐘，卸載分級(jí)進(jìn)行。 112標(biāo)準(zhǔn)荷載試驗(yàn)加載要求：標(biāo)準(zhǔn)加載之前，每級(jí)加載值不大于標(biāo)準(zhǔn)荷載的20%，分5級(jí)；標(biāo)準(zhǔn)荷載之后，每級(jí)加載值不大于標(biāo)準(zhǔn)荷載的10%。破壞荷載到計(jì)算破壞荷載90%后，每級(jí)加載值不大于標(biāo)準(zhǔn)荷載的5%。具體的試驗(yàn)按有關(guān)規(guī)程處理。 113卸載 按加載級(jí)距處理，也可以放大1倍，或分兩次卸完。測(cè)殘余變形當(dāng)卸完載后應(yīng)空載一段時(shí)間，鋼筋混凝土空載時(shí)間為標(biāo)準(zhǔn)荷載的

39、恒載時(shí)間的1.5倍，鋼結(jié)構(gòu)大于30分鐘，木結(jié)構(gòu)大于24小時(shí)。 114加載制度應(yīng)考慮的因素： （1）控制荷載的計(jì)算確定：如正常使用試驗(yàn)荷載、抗裂試驗(yàn)荷載及承載力試驗(yàn)荷載的計(jì)算。（2）荷載分級(jí)：根據(jù)試驗(yàn)荷載的不同階段，確定荷載的級(jí)距。（3）持荷時(shí)間：根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)與鋼結(jié)構(gòu)等不同的結(jié)構(gòu)類型、荷載階段、變形是否穩(wěn)定等因素確定。 115（4）持荷的目的：給予結(jié)構(gòu)在荷載作用下充分變形的時(shí)間；利用持荷時(shí)間，進(jìn)行試驗(yàn)的觀測(cè)、分析等。（5）試驗(yàn)預(yù)載：檢驗(yàn)試驗(yàn)裝置，預(yù)緊安裝縫隙，使試驗(yàn)進(jìn)入正常狀態(tài)。預(yù)載值不宜超過開裂荷載的70。注意：構(gòu)件自重及試驗(yàn)設(shè)備自重的影響，應(yīng)該在試驗(yàn)荷載中考慮扣除。 116117三、結(jié)構(gòu)低

40、周反復(fù)加載靜力試驗(yàn)（建筑結(jié)構(gòu)抗震試驗(yàn)）試驗(yàn)?zāi)康模海?）研究結(jié)構(gòu)在地震荷載作用下的恢復(fù)力特性，確定 結(jié)構(gòu)構(gòu)件恢復(fù)力的計(jì)算模型。 恢復(fù)力特性:荷載和變形之間的關(guān)系。（2）研究結(jié)構(gòu)在地震作用下的破壞特征。 通過低周反復(fù)加載試驗(yàn)，可以獲得結(jié)構(gòu)構(gòu)件荷載變形的工作性能，即恢復(fù)力特性和破壞特征，從而比較或者驗(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。為建立數(shù)學(xué)模型，通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗震非線性分析，為改進(jìn)現(xiàn)行抗震設(shè)計(jì)方法、修訂設(shè)計(jì)規(guī)范提供依據(jù)。118三、結(jié)構(gòu)低周反復(fù)加載靜力試驗(yàn) 低周反復(fù)加載靜力試驗(yàn)：研究結(jié)構(gòu)在地震作用下恢復(fù)力特性，確定恢復(fù)力計(jì)算模型。通過試驗(yàn)從強(qiáng)度、變形和能量三個(gè)方面判別和鑒定結(jié)

41、構(gòu)的抗震性能。通過試驗(yàn)研究結(jié)構(gòu)的破壞機(jī)理。 119結(jié)構(gòu)低周反復(fù)加載制度1、單向反復(fù)加載制度 （1）控制位移加載法 （2）控制作用力加載法 （3）控制作用力和控制位移的混合加載法2、雙向反復(fù)加載制度 為了研究地震對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的空間組合效應(yīng)，克服結(jié)構(gòu)構(gòu)件采用單方向加載時(shí)不考慮另一方向地震力同時(shí)作用對(duì)結(jié)構(gòu)影響的局限性，可在X、Y兩個(gè)主軸方向同時(shí)施加低周反復(fù)荷載。反復(fù)加載同樣可以是控制位移、控制作用力和兩者混合控制的加載制度。120加載制度1單向反復(fù)加載制度 單向反復(fù)加載也稱為一維反復(fù)加載。按加載控制因素分，有三種加載制度：（1）控制位移加載，變幅加載：位移控制值隨加載周期增加而變化的加載制度。用于對(duì)構(gòu)

42、件的性能不太了解，作為探索性研究，確定恢復(fù)力模型，研究強(qiáng)度、變形和耗能等情況。 121等幅加載：位移控制值保持不變。主要研究構(gòu)件的強(qiáng)度退化和剛度退化。變幅等幅混合加載：上述兩種加載方法的綜合運(yùn)用122123（2）控制作用力加載這種加載制度很少采用。不如按位移控制直觀，以控制作用力大小實(shí)現(xiàn)反復(fù)加載 ，以此研究結(jié)構(gòu)的恢復(fù)特性。 （3）控制作用力和位移的混合加載一般在結(jié)構(gòu)屈服前，荷載變化大，而位移變化小，此時(shí)采用控制作用力加載；結(jié)構(gòu)屈服后，荷載變化小，位移變化大，此時(shí)采用控制位移加載。 1241252雙向反復(fù)加載制度 也稱二維反復(fù)加載。即從X、Y兩個(gè)主軸方向同時(shí)施加低周反復(fù)荷載。這是為了研究地震對(duì)結(jié)

43、構(gòu)構(gòu)件的空間組合影響。雙向反復(fù)加載試驗(yàn)的加載制度，可采用雙向同步或非同步的加載制度。雙向非同步加載制度按照兩個(gè)方向加載步調(diào)的差異，又可分為若干種。下圖為各種雙向反復(fù)加載試驗(yàn)的加載制度。 126127結(jié)構(gòu)低周反復(fù)加載靜力試驗(yàn)優(yōu)點(diǎn)：1、設(shè)備簡(jiǎn)單 2、可以人為控制 3、可以停下來觀察結(jié)構(gòu)開裂和破壞 狀態(tài) 缺點(diǎn)：加載完全是人為的，變形完全是對(duì)稱 的，因而與地震作用完全不同。 128結(jié)構(gòu)低周反復(fù)加載靜力試驗(yàn)結(jié)果1、結(jié)構(gòu)各個(gè)階段強(qiáng)度 (1)開裂強(qiáng)度Mf (2)屈服強(qiáng)度My (3)極限強(qiáng)度Mmax (4)破壞強(qiáng)度MP 1291強(qiáng)度。反映結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的指標(biāo)有： 開裂強(qiáng)度屈服強(qiáng)度極限荷載破壞荷載2剛度。反映結(jié)構(gòu)剛度

44、的指標(biāo)有：初次加載剛度卸載剛度反向加載、卸載剛度，重復(fù)加載剛度等效剛度 1303退化率：分為強(qiáng)度退化率和剛度退化率。4耗能：采用耗能系數(shù)表示。 1312.5 結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性試驗(yàn) 2.5.1 概述 結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性，也稱為動(dòng)力特性參數(shù)，或振動(dòng)模態(tài)參數(shù)。它包括：自振頻率、阻尼系數(shù)、振型等基本參數(shù)。這些特性參數(shù)只與其自身的剛度、質(zhì)量等相關(guān)，與外界動(dòng)力荷載無關(guān)。 結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性參數(shù)可通過動(dòng)力學(xué)理論進(jìn)行計(jì)算，但計(jì)算簡(jiǎn)圖與實(shí)際結(jié)構(gòu)的偏差會(huì)導(dǎo)致很大的計(jì)算誤差。其中阻尼系數(shù)這一參數(shù)只能通過試驗(yàn)測(cè)得。132結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的試驗(yàn)（測(cè)試）方法： （1）人工激振法：包括自由振動(dòng)法、強(qiáng)迫振動(dòng)法；（2）環(huán)境隨機(jī)振動(dòng)法。 1332

45、.5.2 人工激振法 人工激振是指利用人力或機(jī)械對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行激振。1自由振動(dòng)法人工使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生初位移或初速度，使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生自由衰減振動(dòng)，通過測(cè)試衰減振動(dòng)曲線，如下圖，求得結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性參數(shù)。 134135（1）自振頻率測(cè)試 在測(cè)試獲得的衰減振動(dòng)曲線中，直接測(cè)量相鄰峰峰之間的時(shí)間間隔，即為自振周期，自振周期的倒數(shù)即為自振頻率。（2）阻尼測(cè)試 阻尼的作用是自由振動(dòng)衰減的原因。阻尼大，衰減快。根據(jù)衰減曲線中相鄰波峰的幅值比，運(yùn)用動(dòng)力學(xué)計(jì)算公式，可計(jì)算出阻尼比。 136（3）振型測(cè)試 振型指的是結(jié)構(gòu)在其固有頻率時(shí)的振動(dòng)型式。當(dāng)多自由度結(jié)構(gòu)有多個(gè)固有頻率時(shí)，則有多種振型。振型可用結(jié)構(gòu)的振動(dòng)位移曲線表示，如下圖。

46、 1371. 自由振動(dòng)法測(cè)量振型 由于只能激發(fā)基本頻率振動(dòng)，所以只能獲得基本振型，也稱為一階振型。測(cè)試的方法是在各層布置測(cè)振傳感器，測(cè)量同一時(shí)刻各層的振動(dòng)幅值，則各層在同一時(shí)刻的幅值關(guān)系即為振型。2強(qiáng)迫振動(dòng)法測(cè)量振型上述自由振動(dòng)實(shí)際也是先強(qiáng)迫振動(dòng)起來，然后讓其自由振動(dòng)，測(cè)試的是自由振動(dòng)階段。 強(qiáng)迫振動(dòng)持續(xù)的、變頻的強(qiáng)迫振動(dòng)，測(cè)試的是強(qiáng)迫振動(dòng)階段。 138（1）自振頻率測(cè)試 頻率掃描：頻率由低到高，或由高到低連續(xù)變化，稱之為頻率掃描。如下圖的頻率掃描曲線。 139利用激振器對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行激振，并對(duì)激振器的振動(dòng)頻率進(jìn)行頻率掃描，當(dāng)激振器的頻率與結(jié)構(gòu)的固有頻率一致時(shí)，結(jié)構(gòu)發(fā)生共振，即振幅最大，此時(shí)激振器

47、的頻率，即為結(jié)構(gòu)的某階固有頻率。由此可獲得結(jié)構(gòu)的各階固有頻率。 140（2）阻尼測(cè)試 結(jié)構(gòu)共振時(shí)的峰值與阻尼有關(guān)，當(dāng)阻尼為零時(shí)，共振峰值為無窮大，阻尼愈大，共振峰值愈小，根據(jù)實(shí)測(cè)共振峰值曲線及動(dòng)力學(xué)理論，可計(jì)算出阻尼比。 （3）振型測(cè)試 用激振器分別激起結(jié)構(gòu)的各階共振，測(cè)試各樓層在同一時(shí)刻的振動(dòng)位移，則各樓層的振動(dòng)位移關(guān)系即為該固有頻率的振型。 1412.5.3 環(huán)境隨機(jī)振動(dòng)測(cè)量結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性 環(huán)境隨機(jī)振動(dòng)（地面脈動(dòng)）：是地球內(nèi)部運(yùn)動(dòng)、海潮運(yùn)動(dòng)、氣流運(yùn)動(dòng)、機(jī)械設(shè)備運(yùn)動(dòng)等引起的地面隨機(jī)振動(dòng)，其振幅很小，頻率構(gòu)成豐富。 建筑物的脈動(dòng)：環(huán)境隨機(jī)振動(dòng)激起的建筑物振動(dòng)反應(yīng)，稱為建筑物脈動(dòng)。 分析比較環(huán)境隨

48、機(jī)振動(dòng)信號(hào)與建筑物脈動(dòng)反應(yīng)信號(hào)之間的關(guān)系，可以確定建筑物的結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性。 1422.5.4 結(jié)構(gòu)動(dòng)力反應(yīng)試驗(yàn) 結(jié)構(gòu)動(dòng)力反應(yīng)測(cè)試的內(nèi)容：（1）結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)參數(shù)測(cè)試：振動(dòng)反應(yīng)的頻率、位移、速度、加速度等參數(shù)。（2）結(jié)構(gòu)振動(dòng)形態(tài)的測(cè)試：結(jié)構(gòu)振動(dòng)反應(yīng)的變形圖。 （3）結(jié)構(gòu)動(dòng)力系數(shù)的測(cè)試：靜荷載產(chǎn)生的撓度稱為靜撓度，具有與靜荷載相同幅值的動(dòng)力荷載產(chǎn)生的撓度稱為動(dòng)撓度。動(dòng)撓度與靜撓度之比稱為動(dòng)力系數(shù)。 為了測(cè)量振源振動(dòng)的影響范圍和衰減規(guī)律，測(cè)量各點(diǎn)振動(dòng)位移幅值與振源幅值之比，稱為該點(diǎn)的傳播系數(shù)。 1432.6 結(jié)構(gòu)疲勞試驗(yàn) 2.6.1 概述1結(jié)構(gòu)疲勞試驗(yàn)的目的：研究結(jié)構(gòu)在多次重復(fù)或反復(fù)荷載作用下的結(jié)構(gòu)性能及其

49、變化規(guī)律，確定結(jié)構(gòu)疲勞破壞時(shí)的強(qiáng)度值，及荷載重復(fù)作用的次數(shù)；結(jié)構(gòu)疲勞破壞時(shí)的強(qiáng)度值稱為疲勞極限，疲勞破壞時(shí)的荷載重復(fù)次數(shù)稱為疲勞壽命。 1442結(jié)構(gòu)疲勞試驗(yàn)的方法： （1）等幅等頻疲勞（2）變幅變頻疲勞（3）隨機(jī)疲勞3疲勞試驗(yàn)檢驗(yàn)的內(nèi)容： （1）對(duì)生產(chǎn)性疲勞試驗(yàn)：疲勞抗裂性能、裂縫寬度及其發(fā)展情況、最大撓度及變化幅度、疲勞極限強(qiáng)度等。（2）對(duì)研究性疲勞試驗(yàn)：開裂荷載、裂縫寬度、間距、分布形態(tài)及隨荷載重復(fù)次數(shù)的關(guān)系，撓度及其變化規(guī)律、破壞荷載、疲勞壽命及破壞特征。 1452.6.2 疲勞試驗(yàn)的加載設(shè)計(jì) 1試驗(yàn)荷載取值2試驗(yàn)荷載頻率選擇3試驗(yàn)加載程序疲勞試驗(yàn)加載程序的三個(gè)階段：（1）靜載試驗(yàn)階段：

50、以最大荷載為上限進(jìn)行兩次靜載試驗(yàn)的循環(huán)。（2）疲勞試驗(yàn)階段：（3）破壞試驗(yàn)階段：在疲勞重復(fù)次數(shù)達(dá)到預(yù)期要求時(shí)，采用靜載或疲勞試驗(yàn)的方法進(jìn)行破壞試驗(yàn)。靜載試驗(yàn)方法確定疲勞極限；疲勞試驗(yàn)方法確定疲勞壽命。 1462.7 擬動(dòng)力試驗(yàn) 擬動(dòng)力試驗(yàn)也稱偽動(dòng)力試驗(yàn)、計(jì)算機(jī)加載器聯(lián)機(jī)試驗(yàn)。非周期性動(dòng)力加載試驗(yàn)聯(lián)機(jī)加載動(dòng)力試驗(yàn)或計(jì)算機(jī)加載器聯(lián)機(jī)試驗(yàn)。 1472.7.1 擬動(dòng)力試驗(yàn)的工作原理 將計(jì)算機(jī)解結(jié)構(gòu)動(dòng)力微分方程與試驗(yàn)所得的荷載位移關(guān)系相結(jié)合，不事先假定結(jié)構(gòu)的恢復(fù)力，邊試驗(yàn)，邊解方程，方程的解又反過來作為試驗(yàn)加載的控制值。所以這種方法是把計(jì)算機(jī)分析與恢復(fù)力實(shí)測(cè)結(jié)合起來的半理論半試驗(yàn)的非線性地震反應(yīng)分析方法

51、。擬動(dòng)力試驗(yàn)原理框圖如下。 1481492.7.2 擬動(dòng)力試驗(yàn)的加載設(shè)計(jì)和工作流程 擬動(dòng)力試驗(yàn)中計(jì)算機(jī)解運(yùn)動(dòng)微分方程的方法有多種，如線性加速度法、Newmark-法、Wilson-法等。下面以線性加速度法為例介紹試驗(yàn)流程。 1建立運(yùn)動(dòng)微分方程，輸入地震地面運(yùn)動(dòng)加速度2解方程，使下一步地震反應(yīng)位移用前兩步的位移表示式中恢復(fù)力 從試驗(yàn)中測(cè)量獲得。 1503將計(jì)算得出的 作為加載指令進(jìn)行加載4測(cè)量 位移加載對(duì)應(yīng)的恢復(fù)力 5將上述過程反復(fù)循環(huán)，直至解出全部地震反應(yīng)，同時(shí)結(jié)束試驗(yàn)。 1512.7.3 擬動(dòng)力試驗(yàn)的試驗(yàn)設(shè)備 擬動(dòng)力試驗(yàn)設(shè)備由四部分組成：電液伺服加載器、計(jì)算機(jī)、傳感器、試驗(yàn)臺(tái)架。1電液伺服加

52、載器。電液伺服加載器由加載器、控制系統(tǒng)、液壓源三部分組成。它的控制參數(shù)可以是力、位移、速度、加速度等物理量。2計(jì)算機(jī)。進(jìn)行加載控制、數(shù)據(jù)采集、運(yùn)動(dòng)方程求解。3傳感器 1524試驗(yàn)臺(tái)架 如下圖為建筑結(jié)構(gòu)單元的擬動(dòng)力試驗(yàn)。 153擬動(dòng)力試驗(yàn)的特點(diǎn)： （1）試驗(yàn)中彈塑性動(dòng)力反應(yīng)數(shù)值分析過程，不需要預(yù)先假設(shè)結(jié)構(gòu)的恢復(fù)力特性。（2）試驗(yàn)加載周期較長(zhǎng)；（3）加載器的作用力大，可進(jìn)行大比例模型試驗(yàn)。 154擬動(dòng)力試驗(yàn)的不足： （1）加載周期長(zhǎng)，不能反映地震時(shí)的應(yīng)變速率；（2）加載器數(shù)量一般較少，不能反映實(shí)際荷載分布。 1552.8 地震模擬振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn) 振動(dòng)臺(tái)能夠模擬天然地震振動(dòng)，將結(jié)構(gòu)模型固定在振動(dòng)臺(tái)上，輸

53、入地震波，觀測(cè)和測(cè)試結(jié)構(gòu)模型的振動(dòng)反應(yīng)和破壞過程。振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)的不足：模型比例小，尺寸效應(yīng)明顯，模型與原型的相似關(guān)系復(fù)雜。 156如下圖為東方明珠電視塔的振動(dòng)臺(tái)模型試驗(yàn)。 157地震模擬振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)的內(nèi)容包括： （1）模型結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性試驗(yàn)，包括在不同破損階段的動(dòng)力特性。（2）模型地震動(dòng)力反應(yīng)試驗(yàn)。 試驗(yàn)加載分為兩種方式：（1）一次性加載：結(jié)構(gòu)從彈性到彈塑性直至破壞的全過程在一次加載過程中全部完成。（2）多次性加載。1582.9 試驗(yàn)加載裝置的設(shè)計(jì)1、強(qiáng)度要求：加載裝置能承受試驗(yàn)的最大荷載， 有一定的安全儲(chǔ)備。試驗(yàn)時(shí)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的局部強(qiáng)度可能提高，要給予充分的考慮。一般設(shè)計(jì)加載裝置強(qiáng)度要比承載力高70

54、%。 2、剛度要求：是對(duì)加載裝置受力后的變形要求。 1593、真實(shí)性要求：加載裝置應(yīng)符合結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的受力條件，能模擬出構(gòu)件的邊界條件和變形條件，嚴(yán)防失真。4、簡(jiǎn)便要求加載裝置力求簡(jiǎn)單，實(shí)驗(yàn)費(fèi)用少，節(jié)省時(shí)間。方便操作和安裝，最好設(shè)計(jì)成多功能的，以滿足不同試驗(yàn)的需要。 1602.10 驗(yàn)觀測(cè)方案設(shè)計(jì)1、觀測(cè)項(xiàng)目的確定： 首先考慮整體變形，但局部變形也很重要。具體觀測(cè)項(xiàng)目應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)任務(wù)和目的的要求確定。一般破壞性試驗(yàn)?zāi)艹浞终f明問題，觀測(cè)項(xiàng)目和測(cè)點(diǎn)可以少些；非破壞性試驗(yàn)觀測(cè)項(xiàng)目和測(cè)點(diǎn)布置，必須滿足分析和推斷結(jié)構(gòu)工作狀態(tài)的最低需要。 1612、測(cè)點(diǎn)的選擇和布置：在滿足試驗(yàn)?zāi)康那疤嵯?，測(cè)點(diǎn)宜少不宜多。測(cè)點(diǎn)

55、的數(shù)量和布置必須合理，同時(shí)是足夠的。對(duì)新型結(jié)構(gòu)或科研性課題，可以先定性，后定量，由粗到細(xì)的逼近。 測(cè)點(diǎn)的位置必須具有代表性，便于分析和計(jì)算。162讀數(shù)原則：全部?jī)x器讀數(shù)必須同時(shí)進(jìn)行，至少基本同時(shí)。觀測(cè)時(shí)間應(yīng)在加載間歇內(nèi)的某一刻。每次記錄讀數(shù)時(shí)，必須記錄周圍環(huán)境的溫度。重要的數(shù)據(jù)應(yīng)邊記錄，便整理，與預(yù)計(jì)的理論值進(jìn)行比較。1634、儀器儀表準(zhǔn)備計(jì)劃：計(jì)劃中應(yīng)說明：儀器儀表型號(hào)、數(shù)量、來源，責(zé)任人等。儀器的來源或準(zhǔn)備方式：合作、借用、租賃、購(gòu)買等。 1642.10、試驗(yàn)大綱和報(bào)告及分析處理結(jié)構(gòu)試驗(yàn)設(shè)計(jì)必須擬制一個(gè)試驗(yàn)大綱。試驗(yàn)大綱是進(jìn)行整個(gè)試驗(yàn)的指導(dǎo)性文件。對(duì)包含的內(nèi)容要全面細(xì)致。除試驗(yàn)大綱外，每一

56、試驗(yàn)從規(guī)劃到最終完成尚應(yīng)包括其它一些文件作為原始資料，在試驗(yàn)工作結(jié)束后均應(yīng)整理裝訂歸檔保存。165此外，試驗(yàn)報(bào)告是全部試驗(yàn)工作的集中反映，它概括了其他文件的主要內(nèi)容。編寫試驗(yàn)報(bào)告，應(yīng)力求精簡(jiǎn)扼要。試驗(yàn)報(bào)告有時(shí)也不單獨(dú)編寫，而作為整個(gè)研究報(bào)告中的一部分。試驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容要全面條理，不能缺項(xiàng)。166結(jié)構(gòu)試驗(yàn)必須在一定的理論基礎(chǔ)上才能有效地進(jìn)行。試驗(yàn)的成果將為理論計(jì)算提供寶貴的資料和依據(jù)。我們決不可憑借一些觀察到的表面現(xiàn)象，為結(jié)構(gòu)的工作妄下斷語(yǔ)，一定要經(jīng)過周詳?shù)目疾旌屠碚摲治觯趴赡軐?duì)結(jié)構(gòu)的工作作出正確的符合實(shí)際情況的結(jié)論。不應(yīng)該認(rèn)為結(jié)構(gòu)試驗(yàn)純系經(jīng)驗(yàn)式的實(shí)驗(yàn)分析，相反，它是根據(jù)豐富的試驗(yàn)資料對(duì)結(jié)構(gòu)工作的

57、內(nèi)在規(guī)律進(jìn)行更深入一步的理論研究。167在試件制作、材料選用(注意試塊和構(gòu)件材料的同一性)、安裝就位、加載量測(cè)和數(shù)據(jù)采集等各個(gè)階段，都可能存在或產(chǎn)生各種誤差。為此，在試驗(yàn)設(shè)計(jì)工作中，必須對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)可能產(chǎn)生誤差的原因進(jìn)行分析，并選擇控制誤差的措施，以提高測(cè)試精度，保證試驗(yàn)質(zhì)量。 1683、儀器的選擇和測(cè)讀原則：儀器的選擇：技術(shù)性必須符合要求：如誤差5%，最大讀數(shù)宜80%量程。儀器選擇必須合理 ：要考慮方便省時(shí)，必要時(shí)考慮自動(dòng)記錄裝置，同時(shí)操作方便，規(guī)格盡量統(tǒng)一，種類愈少愈好。 169練習(xí)題1.什么是偽靜力試驗(yàn).2.結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的分類.3.結(jié)構(gòu)試驗(yàn)作用4.什么是技術(shù)路線,技術(shù)路線內(nèi)容.5.正交試驗(yàn)法設(shè)

58、計(jì)與計(jì)算.6.結(jié)構(gòu)試驗(yàn)對(duì)試件設(shè)計(jì)的構(gòu)造要求.7.荷載設(shè)計(jì)的一般要求.8.什么是荷載圖式和等效荷載.170練習(xí)題9.靜力試驗(yàn)加載程序包括那些.10.預(yù)載的目的是什么.11.低周反復(fù)加載制度包括那些.12.結(jié)構(gòu)動(dòng)力參數(shù)有那些.13.結(jié)構(gòu)動(dòng)力參數(shù)大小與那些因素有關(guān).14.什么是自由振動(dòng).15.什么是強(qiáng)迫振動(dòng).171課堂練習(xí)一. 填空1.結(jié)構(gòu)試驗(yàn)按生產(chǎn)目的可分為 . 與 。 2.試驗(yàn)荷載制度指的是試驗(yàn)進(jìn)行期間 . 與 的關(guān)系。 3. 結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性試驗(yàn)方法主要有 和 與. 。 4. 結(jié)構(gòu)疲勞破壞時(shí)的強(qiáng)度值稱為 ，荷載重復(fù)次數(shù)稱為 。 172二. 簡(jiǎn)答題1. 結(jié)構(gòu)模型試驗(yàn)的應(yīng)用范圍？2. 某正交試驗(yàn)采用正

59、交表為L(zhǎng)4(23)。請(qǐng)回答：該試驗(yàn)次數(shù)？水平數(shù)及因子數(shù)？若采用因子設(shè)計(jì)法需多少次試驗(yàn)？3.什么是偽動(dòng)力試驗(yàn)？4模型試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)有哪些？5.測(cè)結(jié)構(gòu)振型的條件是什么？6. 什么是研究路線：173三、計(jì)算題某混凝土公司為減小混凝土拌合物坍落度損失,選用了兩種水泥, 兩種外加劑, 兩種摻合料,采用正交試驗(yàn)法, 結(jié)果如下表。求: (1)本試驗(yàn)中有幾個(gè)水平、幾個(gè)因子?如采用全面試驗(yàn)法需要做幾次試驗(yàn)?(2)請(qǐng)完成下表中的相應(yīng)的影響因子K及極差R的計(jì)算; (3)確定水泥、外加劑和摻合料品種的最佳組合,并確定水泥、外加劑和摻合料哪種對(duì)混凝土拌合物坍落度損失影響程度最大、哪種損失影響程度最小? 列號(hào)試驗(yàn)號(hào)水泥外加劑

60、摻合料坍落度損失(厘米)ABC1234A1A2A1A2B1B1B2B2C1C2C2C19.512.74.15.1K1K2R174課堂練習(xí)一. 填空1.結(jié)構(gòu)試驗(yàn)按生產(chǎn)目的可分為 生產(chǎn)性結(jié)構(gòu)試驗(yàn) . 與 科研性結(jié)構(gòu)試驗(yàn) 。 2.試驗(yàn)荷載制度指的是試驗(yàn)進(jìn)行期間 荷載 與 時(shí)間 的關(guān)系。 3. 結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性試驗(yàn)方法主要有 人工激振法 和 與 環(huán)境隨機(jī)振動(dòng)法 。 4.結(jié)構(gòu)疲勞破壞時(shí)的強(qiáng)度值稱為疲勞極限，荷載重復(fù)次數(shù)稱為疲勞壽命。 175二. 簡(jiǎn)答題 1. 結(jié)構(gòu)模型試驗(yàn)的應(yīng)用范圍？代替大型結(jié)構(gòu)試驗(yàn)或作為大型結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的輔助試驗(yàn)；作為結(jié)構(gòu)分析計(jì)算的輔助手段；驗(yàn)證和發(fā)展結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論。2. 某正交試驗(yàn)采用正交表為