建筑結(jié)構(gòu)論文

1、結(jié)構(gòu)試驗(yàn)設(shè)計(jì)與實(shí)施摘要：建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)是在結(jié)構(gòu)工程學(xué)科的發(fā)展基礎(chǔ)，主要應(yīng)用在生產(chǎn)和科研當(dāng)中。建筑試驗(yàn)的任務(wù)是基于結(jié)構(gòu)的受力和破壞的基本原理，使用各種儀器表和試驗(yàn)設(shè)備，對(duì)結(jié)構(gòu)物 受力后的性能進(jìn)行觀測，通過測量的數(shù)據(jù)，如變形、應(yīng)變、溫度、振幅、頻率和裂縫的寬度 等，來了解并掌握結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能，對(duì)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的承載能力和使用性能做出評(píng)估；本文將 重點(diǎn)介紹某構(gòu)件或結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)方案。關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)試驗(yàn)靜力加載試驗(yàn)1、結(jié)構(gòu)試驗(yàn)解決的問題建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)可以根據(jù)不同的試驗(yàn)?zāi)康膶⑵浞譃樯a(chǎn)鑒定性試驗(yàn)和科學(xué)研 究性試驗(yàn)兩大類?？茖W(xué)研究性試驗(yàn)主要是為結(jié)構(gòu)理論計(jì)算和研究服務(wù)，生產(chǎn)鑒定 性試驗(yàn)則不同于科學(xué)研究性試驗(yàn)，生產(chǎn)鑒定性

2、試驗(yàn)是以直接服務(wù)于生產(chǎn)為目的， 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)主要解決以下問題：（1）通過結(jié)構(gòu)試驗(yàn)，驗(yàn)證結(jié)構(gòu)計(jì)算理論或通過試驗(yàn)創(chuàng)立新的理論。比如不符合 規(guī)范規(guī)定的型結(jié)構(gòu)體系、新的設(shè)計(jì)方法的可行性試驗(yàn)研究等。（2）通過結(jié)構(gòu)試驗(yàn)檢驗(yàn)結(jié)構(gòu)、構(gòu)件的質(zhì)量。（3）通過結(jié)構(gòu)試驗(yàn)確定已建的結(jié)構(gòu)的承載能力，特別是在結(jié)構(gòu)在單憑結(jié)構(gòu)計(jì)算不足以完全確定結(jié)構(gòu)的承載能力的時(shí)候，就必須要通過結(jié)構(gòu)試驗(yàn)來確定結(jié) 構(gòu)的承載能力。2、試驗(yàn)設(shè)計(jì)原理結(jié)構(gòu)試驗(yàn)可以分為結(jié)構(gòu)試驗(yàn)設(shè)計(jì)、試驗(yàn)準(zhǔn)備、試驗(yàn)實(shí)施、試驗(yàn)實(shí)施和試驗(yàn)分 析等主要環(huán)節(jié)。（1）結(jié)構(gòu)試驗(yàn)設(shè)計(jì)階段。結(jié)構(gòu)試驗(yàn)是一項(xiàng)復(fù)雜的工作，試驗(yàn)前應(yīng)該要明確試驗(yàn) 的目的、試驗(yàn)的研究方法、試件設(shè)計(jì)，試驗(yàn)荷載設(shè)計(jì)，試驗(yàn)觀測

3、設(shè)計(jì)，實(shí) 驗(yàn)誤差控制措施，實(shí)驗(yàn)安全措施。（2）試驗(yàn)準(zhǔn)備階段。在試驗(yàn)之前要做好試驗(yàn)準(zhǔn)備，這個(gè)階段要做試件制作與安 裝，實(shí)驗(yàn)人員的組織分工，儀器設(shè)備的檢測與率定，材料力學(xué)性能試驗(yàn)。 此外，在試驗(yàn)技術(shù)準(zhǔn)備階段還需確定試驗(yàn)的加載和觀測方案。（3）試驗(yàn)實(shí)施階段。在試驗(yàn)的實(shí)施過程中，主要是試驗(yàn)儀器的操作和試驗(yàn)試件 的觀測。這一個(gè)階段的工作內(nèi)容主要包括：記錄試件的初始數(shù)據(jù)，采集并 記錄試驗(yàn)過程中的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，觀測試驗(yàn)構(gòu)件的反應(yīng)特征，如裂縫、變形、 破壞形態(tài)等。（4）結(jié)構(gòu)試驗(yàn)分析階段。在試驗(yàn)結(jié)束后，要及時(shí)整理試驗(yàn)數(shù)據(jù)，撰寫試驗(yàn)報(bào)告。 這一階段的工作主要包括：整理試驗(yàn)結(jié)果、判斷異常數(shù)據(jù)、繪制試驗(yàn)曲線 圖表、分析試

4、驗(yàn)誤差，分析并總結(jié)試驗(yàn)現(xiàn)象。這四個(gè)試驗(yàn)階段是環(huán)環(huán)相扣 的，任何一個(gè)階段的工作做得不好都會(huì)影響到試驗(yàn)的結(jié)果，所以，在做試 驗(yàn)時(shí)，需要多人相互協(xié)調(diào)工作。3、靜力加載試驗(yàn)靜力加載試驗(yàn)是一種普遍用于科學(xué)研究性試驗(yàn)和生產(chǎn)鑒定性試驗(yàn)中的常規(guī) 試驗(yàn)之一。靜力加載試驗(yàn)使用的儀器、儀表和設(shè)備可以分為加載設(shè)備、測量原件 和儀表、和記錄儀等儀器設(shè)備。在靜力加載試驗(yàn)中觀測的物理量為力、位移、應(yīng) 變、裂縫寬度與分布、破壞形態(tài)或失穩(wěn)狀態(tài)等。以下將重點(diǎn)分析靜力加載的加載 設(shè)備、支座和試件的設(shè)計(jì)。（1）加載設(shè)備。試驗(yàn)的加載方法可以分為重力加載、機(jī)械力加載、液壓加載 和氣壓加載。重力加載時(shí)利用中立施加荷載的一種方式。重力加載設(shè)

5、備 較為簡單，取材容易。重力加載一般來說，加載勞動(dòng)強(qiáng)度大，安全性較 差，對(duì)于破壞型試驗(yàn)一般不采用。液壓加載法是利用液壓加載器對(duì)結(jié)構(gòu) 施加作用力的一種方法。加載時(shí)用的最多的實(shí)際上是液壓千斤頂，它是 一種小型的集成化液壓加載系統(tǒng)。液壓千斤頂主要用于反力梁的靜力加 載試驗(yàn)中，而且在試驗(yàn)中主要用的是手動(dòng)的液壓千斤頂，這種手動(dòng)的液 壓千斤頂無需電源，使用時(shí)比較方便，因此，比較適合用在結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中。（2）支座設(shè)計(jì)。支座在設(shè)計(jì)時(shí)可以設(shè)計(jì)成球鉸支座、固定鉸支座、滾動(dòng)鉸支 座。支座一般用剛才支座，并且保證有只夠的強(qiáng)度和剛度。對(duì)于不同的 結(jié)構(gòu)形式，不用的實(shí)驗(yàn)要求，就要有不同的支座與之適應(yīng)，這時(shí)試驗(yàn)裝 置設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮

6、的重要問題。（3）反力架、反力墻和試驗(yàn)臺(tái)座。反力架主要有兩種形式，一種是對(duì)結(jié)構(gòu)施 加豎向荷載，另一種是對(duì)結(jié)構(gòu)施加水平荷載。反力墻是與試驗(yàn)臺(tái)座連成 一體的鋼筋混凝土墻體用于對(duì)結(jié)構(gòu)施加水平力。試驗(yàn)臺(tái)座是結(jié)構(gòu)試驗(yàn)室 的基本設(shè)施之一。在靜力加載試驗(yàn)中，試驗(yàn)臺(tái)的支座下部的鋼梁與加載 架上的橫梁形成平衡體系，加載千斤頂?shù)姆戳νㄟ^加載鋼架的拉桿傳至 下部鋼梁上，使鋼梁的支座對(duì)鋼梁施加向下的力，形成力平衡體系。這 種加載的試驗(yàn)支座主要用在小型的機(jī)構(gòu)試驗(yàn)當(dāng)中。與反力架一起工作的 還有試驗(yàn)臺(tái)，試驗(yàn)臺(tái)一般由封閉的鋼架組成。結(jié)構(gòu)試驗(yàn)當(dāng)中一般采用槽 道式試驗(yàn)臺(tái)座和地腳螺絲式試驗(yàn)臺(tái)座。（4）試驗(yàn)測量儀器。結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的目的是

7、通過試驗(yàn)了解結(jié)構(gòu)的靜力性能和破壞 特征。所以，在試驗(yàn)時(shí)必須采用合理的測量手段和數(shù)據(jù)收集方法獲得有 效可靠的數(shù)據(jù)。要取得可靠的數(shù)據(jù)，就必須的了解各種測量儀器，正確 使用它們。測量系統(tǒng)一般由感受，放大和顯示三個(gè)基本部分組成。 傳感部分主要是傳感原件或傳感器，放大部分主要是對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大， 顯示部分將經(jīng)過煩的機(jī)械或電子信號(hào)通過指針、磁盤記錄下來以方便讀 數(shù)。在試驗(yàn)時(shí)，為了準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，必須充分了解儀器的工作性能，如儀 器表的量程、靈敏度、分辨率、準(zhǔn)確度、線性度、漂移量等。在結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中，數(shù)據(jù)的測量主要包括位移的測量、轉(zhuǎn)角的測量、力的測量、 裂縫的測量。位移包括線位移、角位移、裂縫張開的相對(duì)位移和變形引起

8、的相對(duì) 位移等。位移的測量可以采用百分表或千分表，同時(shí)可以采用張線式位移傳感器、 電阻應(yīng)變式位移傳感器和滑動(dòng)式位移傳感器等。對(duì)于靜力加載試驗(yàn)，力的測量是 十分重要的，測量力時(shí)，需要測量液壓千斤頂?shù)募虞d荷載和反力荷載。測量時(shí)多 用力的傳感器，如機(jī)械式力傳感器、電阻應(yīng)變式力傳感器、振動(dòng)弦式力傳感器等。 其中電阻應(yīng)變式力傳感器是目前用得最廣泛的一種。（5）數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可以進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，處理，分析，判斷， 報(bào)警，直讀，繪圖，儲(chǔ)存，試驗(yàn)控制和人機(jī)對(duì)話等，它具有采樣通道多， 采樣自動(dòng)化等特點(diǎn)。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)。硬件系統(tǒng) 包括傳感器，數(shù)據(jù)采集儀和計(jì)算機(jī)三個(gè)部分。（6）試驗(yàn)資料

9、的整理與分析。只有對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，表達(dá)，分析，才能 找出結(jié)構(gòu)的工作規(guī)律，才能對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行評(píng)定。試驗(yàn)數(shù)據(jù)一般用圖像表達(dá)， 圖像常用曲線圖，他可以直接反應(yīng)數(shù)據(jù)的最大值，最小值，走勢，轉(zhuǎn)折。 通過應(yīng)變測量的結(jié)果分析，可得到截面內(nèi)力，平面應(yīng)力狀態(tài)。（7）結(jié)構(gòu)性能評(píng)定。通過結(jié)構(gòu)試驗(yàn)，對(duì)結(jié)構(gòu)的承載能力，變形，抗裂度，裂 縫寬度進(jìn)行評(píng)定，看其是否滿足規(guī)范要求。心得：本學(xué)期開設(shè)了一門建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的課程，通過4周課程的學(xué) 習(xí)與現(xiàn)場試驗(yàn)的認(rèn)知，感覺自己受益匪淺。通過課程學(xué)習(xí)，明白了結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的原 理及不同情況下試驗(yàn)的基本方法和對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理、分析。本學(xué)期除了理論授 課外，我們還做了受壓承載力試驗(yàn)，通過動(dòng)手更加深對(duì)本課程的認(rèn)識(shí)。我們同學(xué) 私下里都開玩笑說，土木出來以后就是搬磚的，但是由這次試驗(yàn)看來，搬磚也是 需要技術(shù)的。以前看著別人攪拌混凝土、綁鋼筋，好像很容易，自己真的做起來 才發(fā)現(xiàn)原來還是需要經(jīng)驗(yàn)，需要技術(shù)，需要很好地動(dòng)手能力。我們總是把一切看 的很簡單，總以為學(xué)到理論知識(shí)就夠了，