建筑結(jié)構(gòu)試驗（PPT473張）

GaoSuGongLu第一一章章建建筑筑結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)試試驗驗概概述述SACE青島島農(nóng)農(nóng)業(yè)業(yè)大大學(xué)學(xué)建建筑筑工工程程學(xué)學(xué)院院1《建筑筑結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)試試驗驗》是一一門門什什么么性性質(zhì)質(zhì)的的課課程程？？《建筑筑結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)試試驗驗》是一一門門必必修修的的專專業(yè)業(yè)基基礎(chǔ)礎(chǔ)課課程程（（32學(xué)時時，，理理論論22學(xué)時時，，試試驗驗10學(xué)時時）），，是是電電學(xué)學(xué)、、光光學(xué)學(xué)、、光光電電子子學(xué)學(xué)、、力力學(xué)學(xué)、、鋼鋼筋筋混混凝凝土土結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)和和鋼鋼結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)等等學(xué)學(xué)科科相相互互交交叉叉的的、、實實用用性性很很強(qiáng)強(qiáng)的的一一門門學(xué)學(xué)科科，，是是用用試試驗驗的的方方法法研研究究和和測測量量建建筑筑結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的強(qiáng)強(qiáng)度度、、結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)受受荷荷載載作作用用后后的的反反應(yīng)應(yīng)及及評評估估建建筑筑結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)產(chǎn)產(chǎn)品品質(zhì)質(zhì)量量的的一一門門學(xué)學(xué)科科。。2《建筑筑結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)試試驗驗》課程程的的學(xué)學(xué)習(xí)習(xí)應(yīng)應(yīng)達(dá)達(dá)到到的的基基本本要要求求是是什什么么？？通過過本本課課程程的的學(xué)學(xué)習(xí)習(xí)應(yīng)應(yīng)達(dá)達(dá)到到的的基基本本要要求求是是:1．掌掌握握經(jīng)經(jīng)常常使使用用的的各各種種測測試試方方法法的的基基本本原原理理和和測測量量技技術(shù)術(shù)，，結(jié)結(jié)合合土土木木工工程程專專業(yè)業(yè)的的特特點(diǎn)點(diǎn)，，培培養(yǎng)養(yǎng)建建筑筑結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)試試驗驗的的試試驗驗技技能能，，使使之之具具有有從從事事一一般般建建筑筑結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的檢檢測測能能力力，，為為進(jìn)進(jìn)行行現(xiàn)現(xiàn)場場結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)檢檢測測和和科科學(xué)學(xué)研研究究的的試試驗驗打打下下良良好好的的基基礎(chǔ)礎(chǔ)。。2．掌掌握握建建筑筑結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)試試驗驗的的前前期期準(zhǔn)準(zhǔn)備備工工作作程程序序，，為為結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)試試驗驗的的順順利利進(jìn)進(jìn)行行準(zhǔn)準(zhǔn)備備測測試試方方案案。。3．掌掌握握典典型型建建筑筑結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)試試驗驗的的測測試試內(nèi)內(nèi)容容、、測測試試方方法法、、數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)處處理理及及書書寫寫測測試試報報告告的的全全過過程程。。4．熟熟練練掌掌握握建建筑筑結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)無無損損檢檢測測的的原原理理和和檢檢測測方方法法。。3《建筑筑結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)試試驗驗》課程程內(nèi)內(nèi)容容體體系系《建筑筑結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)試試驗驗》課程程主主要要是是講講述述建建筑筑結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)試試驗驗中中的的試試驗驗準(zhǔn)準(zhǔn)備備工工作作，，加加載載方方法法的的選選擇擇，，測測點(diǎn)點(diǎn)和和測測試試方方法法的的選選擇擇，，試試驗驗過過程程、、數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)處處理理及及測測試試報報告告的的書書寫寫等等內(nèi)內(nèi)容容。。教學(xué)學(xué)內(nèi)內(nèi)容容按按教教材材的的章章節(jié)節(jié)的的模模塊塊化化進(jìn)進(jìn)行行設(shè)設(shè)計計:建筑筑結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)試試驗驗準(zhǔn)準(zhǔn)備備工工作作、、試試驗驗裝裝置置和和加加載載設(shè)設(shè)備備、、測測試試技技術(shù)術(shù)、、無無損損檢檢測測技技術(shù)術(shù)、、試試驗驗?zāi)ＤＰ托驮O(shè)設(shè)計計，，試試驗驗數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)的的處處理理。。4學(xué)習(xí)參考考書：5第一章建建筑結(jié)結(jié)構(gòu)試驗驗概述1.1建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)試驗的的任務(wù)1.2建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)試驗的的作用1.3建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)試驗的的分類6第一節(jié)建建筑結(jié)結(jié)構(gòu)試驗驗的任務(wù)務(wù)建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)試驗研究對象象：建設(shè)工工程的結(jié)結(jié)構(gòu)物建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)試驗的的任務(wù)：在試驗研研究對象象上應(yīng)用用科學(xué)的的試驗組組織程序序，使用用儀器設(shè)設(shè)備為工工具，利利用各種種實驗為為手段，，在荷載載或其它它因素作作用下，，通過量量測與結(jié)結(jié)構(gòu)工作作性能有有關(guān)的各各種參數(shù)數(shù)，從強(qiáng)強(qiáng)度、剛剛度和和抗裂度度以及結(jié)結(jié)構(gòu)實際際破壞形形態(tài)來判判明結(jié)構(gòu)構(gòu)的實際際工作性性能，估估計結(jié)構(gòu)構(gòu)的承載載能力確確定結(jié)結(jié)構(gòu)對使使用要求求的符合合程度，，并用以以檢驗和和發(fā)展結(jié)結(jié)構(gòu)的計計算理論論。7所謂建筑筑結(jié)構(gòu)試試驗，就就是對建建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)或者是是它的構(gòu)構(gòu)件施加加一定的的荷載，，這個荷荷載我們們指的就就是比較較廣義的的，包括括力，也也包括溫溫度或者者是變形形，然后后用現(xiàn)代代的測試試手段對對它引起起來的各各種反應(yīng)應(yīng)，比如如說：變變形、位位移、應(yīng)應(yīng)變等等等進(jìn)行測測量，通通過這些些測量來來觀測結(jié)結(jié)構(gòu)對荷荷載的反反應(yīng)能力力，考查查它是否否符合使使用和設(shè)設(shè)計要求求，同時時，也可可以通過過這種觀觀測，來來得到荷荷載與它它產(chǎn)生的的變形之之間的關(guān)關(guān)系，為為計算提提供實踐踐根據(jù)。。8例如：鋼筋混凝凝土簡支支梁在靜靜力集中中荷載作作用下，，可以通過過測得梁梁在不同同受力階階段的撓撓度、角角變位、、截面應(yīng)變變和裂縫縫寬度等等參數(shù)，，來分析析梁的整整個受力力過程以及及結(jié)構(gòu)的的強(qiáng)度、、撓度和和抗裂性性能。適筋受彎彎構(gòu)件截截面受力力的幾個個階段:第一階段段——截面開裂裂前階段段（抗裂裂驗算））第二階段段——從截面開開裂到受受拉區(qū)縱縱向鋼筋筋開始屈服階段段（變形形和裂縫縫寬度驗驗算）第三階段段——破壞階段段（承載載力計算算）9結(jié)論論建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)試驗是是以實驗驗方式測測定有關(guān)關(guān)數(shù)據(jù)，，由此反反映結(jié)構(gòu)構(gòu)或構(gòu)件件的工作作性能、、承載能能力和相相應(yīng)的安安全度，，為結(jié)構(gòu)構(gòu)的安全全使用和和設(shè)計理理論的建建立提供供重要根根據(jù)的學(xué)學(xué)科。10第二節(jié)建建筑筑結(jié)構(gòu)試試驗的作作用一、建筑筑結(jié)構(gòu)試試驗是發(fā)發(fā)展結(jié)構(gòu)構(gòu)理論的的重要途途徑二、建筑筑結(jié)構(gòu)試試驗是發(fā)發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計問問題的主主要手段段三、建筑筑結(jié)構(gòu)試試驗是驗驗證結(jié)構(gòu)構(gòu)理論的的唯一方方法四、建筑筑結(jié)構(gòu)試試驗是建建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)質(zhì)量鑒鑒定的直直接方式式五、建筑筑結(jié)構(gòu)試試驗是制制定各類類技術(shù)規(guī)規(guī)范和技技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的基礎(chǔ)礎(chǔ)11（1）結(jié)構(gòu)試試驗是發(fā)發(fā)展結(jié)構(gòu)構(gòu)理論的的重要途途徑17世紀(jì)初伽伽利略（（1564-1642）在1638年錯誤地地提出：：受彎梁梁的斷面面應(yīng)力為為均勻受受拉。46年后法國國物理學(xué)學(xué)家馬里里奧脫和和德國數(shù)數(shù)學(xué)家萊萊布尼茲茲對這個個假設(shè)提提出了修修正,認(rèn)為：斷斷面應(yīng)力力不是均均勻分布布，是三三角形分分布。后后來胡克克和伯努努里又建建立了平平面假設(shè)設(shè)。121713年法國巴巴郎提出出了中和和層理論論：認(rèn)為為一邊受受拉，一一邊受壓壓，但該該理論無無法用試試驗驗證證，而未未被人們們接受。。1767年法國科科學(xué)家容容格密里里用簡單單的試驗驗驗證了了巴郎理理論中一一邊受拉拉，一邊邊受壓的的結(jié)論。。后人把把該試驗驗譽(yù)為““路標(biāo)試試驗”。。1821年法國科科學(xué)院院院士拿維維葉從理理論上導(dǎo)導(dǎo)出了受受彎構(gòu)件件斷面應(yīng)應(yīng)力計算算公式，，20年后該公公式被法法國另一一位院士士莫列恩恩一用試試驗方法法驗證了了。13（2）結(jié)構(gòu)試試驗是發(fā)發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計問問題的主主要手段段①斜撐幾幾乎不起起作用；；②斜撐撐交點(diǎn)首首先出現(xiàn)現(xiàn)塑性角角而破壞壞。14通過多次次改進(jìn)：：有如一些些特殊結(jié)結(jié)構(gòu)的研研究，需需要做大大量的結(jié)結(jié)構(gòu)試驗驗，如混混凝土-復(fù)合結(jié)構(gòu)構(gòu)：鋼管管混凝土土結(jié)構(gòu)，，鋼筋混混凝土-鋼，籠式式結(jié)構(gòu)等等。15（3）結(jié)構(gòu)試試驗是驗驗證結(jié)構(gòu)構(gòu)理論的的唯一方方法如愛因斯斯坦的相相對論如歌德巴巴赫猜想想負(fù)物質(zhì)理理論等各各種科學(xué)學(xué)猜想和和預(yù)言16（4）結(jié)構(gòu)試試驗是建建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)質(zhì)量鑒鑒定的直直接方式式；（5）結(jié)構(gòu)試試驗是制制定各類類技術(shù)規(guī)規(guī)范和技技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的基礎(chǔ)礎(chǔ)；17第三節(jié)建建筑筑結(jié)構(gòu)試試驗的分分類建筑結(jié)構(gòu)試驗驗按試驗?zāi)康牡摹⒑奢d性質(zhì)質(zhì)、試驗對象象、試驗周期、試驗場場合等因素進(jìn)進(jìn)行分類。（一）按照試試驗?zāi)康姆诸愵愒囼灴梢园凑照崭鞣N方法來來分類，但最最基本的就是是按照試驗?zāi)康膩矸诸愵悺０丛囼災(zāi)磕康目梢詫⒔Y(jié)結(jié)構(gòu)試驗分成成下面兩類：：一生產(chǎn)檢驗性性試驗，二科科學(xué)研究性試試驗.。由于試驗?zāi)康牡牟煌?，整個個試驗安排和和某些試驗方方法、試驗要求都有很很大的不同，，所以這是建建筑結(jié)構(gòu)試驗驗分類里面最最基本的一種分分類方法。181.3建筑結(jié)構(gòu)試驗驗的分類1.3.1生產(chǎn)性試驗和和科研性試驗驗1．生產(chǎn)性試驗驗?zāi)康模阂跃唧w體實際的結(jié)構(gòu)構(gòu)為鑒定的對對象，通過試試驗對具體結(jié)結(jié)構(gòu)作出正確確的技術(shù)結(jié)論論。

常解決決的問題：（（1）設(shè)計論證、、施工質(zhì)量控控制和鑒定（（2）預(yù)制構(gòu)件質(zhì)質(zhì)量鑒定（（3）已建結(jié)構(gòu)的的可靠性鑒定定、剩余壽命命評估

（4）改建、擴(kuò)建建或加固工程程，通過試驗驗判明結(jié)構(gòu)的的實際承載能能力（潛力））

（5）為工程事故故處理提供技技術(shù)依據(jù)1920工程事故處理理的一般程序序:1、基本情況調(diào)調(diào)查2、結(jié)構(gòu)及材料檢檢測3、復(fù)核分析4、專家會商5、調(diào)查報告21結(jié)構(gòu)及材料檢檢測內(nèi)容1、地基基礎(chǔ)2、建筑物所用用材料的實際際性能檢測3、建筑物表面面缺陷的觀測測4、對結(jié)構(gòu)內(nèi)部部缺陷的檢查查5、必要時可作作模型試驗或或現(xiàn)場加載試試驗，通過試試驗檢查結(jié)構(gòu)構(gòu)或構(gòu)件的實實際承載力。。222．科研性試驗驗?zāi)康模候炞C、、改進(jìn)和發(fā)展展結(jié)構(gòu)設(shè)計計計算的理論和和方法主主要表現(xiàn)：（（1）驗證結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計計算的各各種假定；（2）制定各種設(shè)設(shè)計規(guī)范；（3）發(fā)展新的的設(shè)計理論；；（4）為發(fā)展和推推廣新結(jié)構(gòu)、、新材料及新新工藝提供理論與實實踐的經(jīng)驗。。232425（1.3.2靜力試驗和動動力試驗（二）按照荷荷載性質(zhì)、試試驗對象、試試驗持續(xù)時間間、試驗場所所等不同因素素進(jìn)行分類。。1、按荷載性質(zhì)質(zhì)來分類（1）靜力試驗（2）動力試驗261.3.2靜力試驗和動動力試驗按試驗荷載性性質(zhì)分：靜力力試驗、動力力試驗。1.靜力試驗：應(yīng)有最多、最最常見的基本本試驗。分兩兩種：(1).結(jié)構(gòu)靜力單調(diào)調(diào)加載試驗：：結(jié)構(gòu)加載過程程從零開始逐逐步遞增一直直到結(jié)構(gòu)破壞壞。即在一個個不長的時間間內(nèi)試驗加載載全過程。⑵．．結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)低低周周反反復(fù)復(fù)靜靜力力加加載載試試驗驗：：也稱稱偽偽靜靜力力試試驗驗，是是以以靜靜力力的的方方式式模模擬擬地地震震作作用用的的試試驗驗，，它它是是一一種種控控制制荷荷載載或或控控制制變變形形的的周周期期性性反反復(fù)復(fù)靜靜力力試試驗驗。。2728土木木工工程程材材料料2930靜力力試試驗驗的的優(yōu)優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)：：加加載載設(shè)設(shè)備備相相對對來來講講比比較較簡簡單單，，荷荷載載可可以以逐逐步步施加加，，還還可可以以停停下下來來仔仔細(xì)細(xì)觀觀察察結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)變變形形的的發(fā)發(fā)展，，給給人人們們以以最最明明確確、、最最清清晰晰的的破破壞壞概概念念。。312、動動力力試試驗驗對于于在在實實際際工工作作中中主主要要承承受受動動力力作作用用的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)或或構(gòu)構(gòu)件件，，為為了了研究究結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)在在施施加加動動力力荷荷載載作作用用下下的的工工作作性性能能，，一一般般要要進(jìn)進(jìn)行行動動力力試驗驗。。例如如：：研研究究廠廠房房承承受受吊吊車車及及動動力力設(shè)設(shè)備備作作用用下下的的動動力力特特性性；；吊車車梁梁的的疲疲勞勞強(qiáng)強(qiáng)度度與與疲疲勞勞壽壽命命問問題題；；多層層廠廠房房由由于于機(jī)機(jī)器器設(shè)設(shè)備備上上樓樓后后產(chǎn)產(chǎn)生生的的振振動動影影響響；；高層層建建筑筑和和高高聳聳構(gòu)構(gòu)筑筑物物在在風(fēng)風(fēng)荷荷載載作作用用下下的的動動力力問問題題；；結(jié)構(gòu)構(gòu)抗抗爆爆炸炸、、抗抗沖沖擊擊問問題題;抗震震動動力力試試驗驗采采用用電電液液伺伺服服加加載載設(shè)設(shè)備備或或地地震震模模擬擬振振動動臺臺動力力試試驗驗的的特特點(diǎn)點(diǎn)：：由由于于荷荷載載特特性性不不同同，，動動力力試試驗驗的的加加載載設(shè)設(shè)備備和測測試試手手段段與與靜靜力力試試驗驗有有很很大大的的差差別別，，而而且要要比比靜靜力力試試驗驗復(fù)復(fù)雜雜得得多多。。32在結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的抗抗震震性性能能研研究究中中，，除除了了采采用用結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)低低周周反反復(fù)復(fù)靜靜力力加加載載試試驗驗外外，，更更為為理理想想的的是是直直接接施施加加動動力力荷荷載載進(jìn)進(jìn)行行試試驗驗。?？拐鹫饎觿恿αυ囋囼烌灢刹捎糜秒婋娨阂核潘欧蛹虞d載設(shè)設(shè)備備或或地地震震模模擬擬振振動動臺臺等等設(shè)設(shè)備備來來進(jìn)進(jìn)行行。。如廣廣州州大大學(xué)學(xué)抗抗震震研研究究中中心心、、同同濟(jì)濟(jì)大大學(xué)學(xué)抗抗震震中中心心332.動力力試試驗驗：：荷載載大大小小隨隨時時間間變變化化的的，，可可能能是是有有規(guī)規(guī)律律變變化化，，也也可可能能是是無無規(guī)規(guī)律律變變化化的的。。一一些些研研究究動動力力問問題題的的，，需需要要做做動動力力試試驗驗，，如如………34如下下圖圖為為東東方方明明珠珠電電視視塔塔的的振振動動臺臺模模型型試試驗驗。35361.3.3、按按試試驗驗對對象象分分類類（1）真真型型試試驗驗（（2）模型型試驗驗（（3）小構(gòu)構(gòu)件試試驗371.3.3真型試試驗、、模型型試驗驗和小小構(gòu)件件試驗驗按試驗驗對象象的尺尺寸分分：真（原原）型型試驗驗、模模型試試驗及及小構(gòu)構(gòu)件試試驗。。1．真型型試驗驗試驗對對象是是實際際結(jié)構(gòu)構(gòu)或按按實際際結(jié)構(gòu)構(gòu)足尺尺復(fù)制制的結(jié)結(jié)構(gòu)或或構(gòu)件件。對于實實物試試驗一一般均均為生生產(chǎn)性性試驗驗，很很多為為非破破壞性性的現(xiàn)現(xiàn)場試試驗居居多。。足尺及及小構(gòu)構(gòu)件試試驗一一般多多在試試驗室室進(jìn)行行，也也可在在現(xiàn)場場進(jìn)行行，如如梁、、板及及屋架架。對結(jié)構(gòu)構(gòu)整體體性研研究，，一直直是國國內(nèi)外外研究究的熱熱門課課題，，多為為大型型試驗驗，可可在試試驗室室進(jìn)行行，也也可在在現(xiàn)場場進(jìn)行行。38（1）真型型試驗驗試驗對對象：：（1）實際際結(jié)構(gòu)構(gòu)（2）實物物結(jié)構(gòu)構(gòu)足尺尺復(fù)制制的結(jié)結(jié)構(gòu)或或構(gòu)件件。（1）實際際結(jié)構(gòu)構(gòu)試驗驗一般均均用于于生產(chǎn)產(chǎn)性試試驗。。例如如：秦秦山核核電站站安全全殼加加壓壓整體體性的的試驗驗就是是一種種非破破壞性性的現(xiàn)現(xiàn)場試試驗。。又如如對工工業(yè)廠廠房結(jié)結(jié)構(gòu)的的剛度度試驗驗、樓樓蓋承承載能能力試試驗等等均在在實際際結(jié)構(gòu)構(gòu)上加加載量量測。。（2）足尺尺結(jié)構(gòu)構(gòu)或構(gòu)構(gòu)件試試驗試驗對對象是是一根根梁、、一塊塊扳或或一榀榀屋架架之類類的實實物構(gòu)構(gòu)件，，它可可以在在試驗驗室內(nèi)內(nèi)試驗驗，也也可以以在現(xiàn)現(xiàn)場進(jìn)進(jìn)行。。394041（2）模型型試驗驗?zāi)Ｐ驮囋囼灒海翰捎糜帽日嬲嫘徒Y(jié)結(jié)構(gòu)縮縮小的的模型型進(jìn)行行試驗驗。模模型的的設(shè)計計制作作與試試驗是是根據(jù)據(jù)相似似理論論，要要求做做到幾幾何相相似、、力學(xué)學(xué)相似似和材材料相相似等等等。。42（2）．模模型試試驗投資大大、周周期長長、測測量精精度受受環(huán)境境因素素影響響大，，在財財力和和技術(shù)術(shù)上有有困難難時，，可以以考慮慮采用用縮尺尺模型型試驗驗。模型試試驗：：仿照照真型型并按按一定定比例例關(guān)系系復(fù)制制而成成的試試驗構(gòu)構(gòu)件或或試驗驗結(jié)構(gòu)構(gòu)物，，它具具有實實際結(jié)結(jié)構(gòu)的的全部部或部部分特特征，，尺寸寸比真真型小小得多多。4344454647（3）小構(gòu)構(gòu)件試試驗小構(gòu)件件試驗驗是結(jié)結(jié)構(gòu)試試驗常常用的的研究究形式式之一一。試驗不不要求求滿足足嚴(yán)格格的相相似條條件，，只是是用試試驗結(jié)結(jié)果與理論論計算算進(jìn)行行對比比校核核的方方式來來研究究結(jié)構(gòu)構(gòu)的性性能，，驗證設(shè)設(shè)計假假定與與計算算方法法的正正確性性。483．小構(gòu)構(gòu)件試試驗比較常常用，，可能能是足足尺試試驗，，也可可能是是縮尺尺試驗驗。它它有別別于模模型試試驗：：不依依靠相相似理理論，，不考考慮相相似比比例對對結(jié)果果的影影響，，即不不要求求嚴(yán)格格的相相似條條件。。認(rèn)為為這些些結(jié)果果所證證實的的一般般規(guī)律律與計計算理理論可可以推推廣到到實際際結(jié)構(gòu)構(gòu)中去去。4950土木工程材材料511.3.4、按試驗持持續(xù)時間分分類（1）短期荷載載試驗（2）長期荷載載試驗52（1）短期荷載載試驗荷載從零開開始施加到到最后結(jié)構(gòu)構(gòu)破壞或到到某階段進(jìn)進(jìn)行卸荷的的時間總和和只有幾十十分鐘、幾幾小時或者者幾天。1．短期荷載載試驗絕大數(shù)承受受靜力荷載載的結(jié)構(gòu)或或構(gòu)件實際際上一般都都是承受的的長期荷載載作用。由于試驗條條件、時間間和試驗步步驟限制，，我們不得得不采取短短期荷載試試驗。試驗時荷載載從零開始始加，到結(jié)結(jié)構(gòu)破壞可可能幾十分分鐘、幾小小時或幾天天。這與實實際情況是是有差別的的。5354（2）長期荷載載試驗對于研究結(jié)結(jié)構(gòu)在長期期荷載作用用下的性能能就必須要進(jìn)進(jìn)行靜力荷荷載的長期期試驗，它它將連續(xù)進(jìn)行幾個個月或幾年年時間。如：混凝土土的徐變、、結(jié)構(gòu)受溫溫度變化的的影響、預(yù)應(yīng)應(yīng)力結(jié)構(gòu)中中的鋼筋的的松弛、三三峽大壩長期變形形監(jiān)控試驗驗。555657581.3.5、按試驗場場所分類（1）試驗室試試驗（2）現(xiàn)場試驗驗1、試驗室試試驗適宜于研究究性試驗。。2、現(xiàn)場試驗驗多用于解決決生產(chǎn)性的的問題。591.3.5試驗室試驗驗和現(xiàn)場試試驗按試驗所在在場地分：：試驗室試試驗、現(xiàn)場場試驗1.試驗室試驗驗試驗室試驗驗條件較好好，儀器設(shè)設(shè)備精度高高，可以排排除一些不不利因素對對試驗結(jié)果果的干擾。。適合做研研究性試驗驗。2．現(xiàn)場試驗驗現(xiàn)場試驗與與室內(nèi)試驗驗相比，環(huán)環(huán)境因素影影響較大，，不宜使用用精度較大大的儀器設(shè)設(shè)備。多是是解決生產(chǎn)產(chǎn)中的實際際問題，可可以獲得實實際結(jié)構(gòu)物物的工作狀狀態(tài)的數(shù)據(jù)據(jù)參數(shù)。此外還可以以按試驗是是否破壞分分：破壞性性試驗、非非破壞性試試驗。606162《建筑結(jié)構(gòu)試試驗》課程的學(xué)習(xí)習(xí)內(nèi)容為了獲得解解決一般建建筑結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計及施工工中所遇到到的結(jié)構(gòu)檢測測問題的基基本知識和和基本技能能，并在科科研方面得到初步的的訓(xùn)練，必必須在掌握握結(jié)構(gòu)工程程專業(yè)理論論和其它有關(guān)專業(yè)技技術(shù)知識的的基礎(chǔ)上，，學(xué)習(xí)下列列內(nèi)容：（1）規(guī)劃、組組織和進(jìn)行行結(jié)構(gòu)檢測測的一般原原則、方法法和技術(shù)；（2）結(jié)構(gòu)檢測中中常用的量測儀器器和加載設(shè)設(shè)備的原理理、性能和使用方方法；（3）收集、整整理、計算算和評定檢檢測資料的的原理和方方法。63GaoSuGongLu第二章建建筑結(jié)構(gòu)試試驗組織計計劃SACE青島農(nóng)業(yè)大大學(xué)建筑工工程學(xué)院64第二章建建筑結(jié)構(gòu)試試驗組織計計劃2.1概述2.2試驗前期工工作方案設(shè)設(shè)計2.3試驗構(gòu)件方方案設(shè)計2.4試驗荷載方方案設(shè)計2.5試驗觀測方方案設(shè)計2.6結(jié)構(gòu)試驗和和材料力學(xué)學(xué)性能關(guān)系系2.7試驗大綱及及其他文件件65第一節(jié)建建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)試驗組織織計劃理論論概述一、建筑結(jié)結(jié)構(gòu)試驗組組織計劃的的意義1、建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)試驗組織織計劃是組組織工作的的需要2、建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)試驗組織織計劃是結(jié)結(jié)構(gòu)試驗特特點(diǎn)的要求求建筑結(jié)構(gòu)試試驗特點(diǎn)：（1）結(jié)構(gòu)試驗驗沒有固定定的模式；；（2）結(jié)構(gòu)試驗驗耗資大；；（3）結(jié)構(gòu)試驗驗周期長。。3、建筑結(jié)構(gòu)試試驗組織計計劃關(guān)系到到試驗的成成敗4、建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)試驗組織織計劃是體體現(xiàn)技術(shù)水水平和管理理水平的窗口66建筑結(jié)構(gòu)試試驗組織計計劃關(guān)系到到試驗的成成?。阂粋€不完整整的或錯誤誤的組織計計劃只能導(dǎo)導(dǎo)致失敗，，好的組織織計劃是成成功的基礎(chǔ)礎(chǔ)。如：某鋼管管砼受彎構(gòu)構(gòu)件試驗兩兩個方案對對比：A錯誤方案B正確方案67A方案的錯誤誤：①．1處沒有位移移傳感器，，由于懸臂臂端位移增增量△1而失真。②．2處上表面沒沒有傾角傳傳感器，因因懸臂端位位移增量△△2而失真。③．2處右上方位位移傳感器器沒有布置置在試件下下表面，因因懸臂端位位移增量△△3而失真。4．建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)試驗組織織計劃體現(xiàn)現(xiàn)了技術(shù)水水平和管理理水平68二、PDCA循環(huán)的基本本內(nèi)容美國質(zhì)量管管理專家戴戴明（W.E.Deming)50年代初提出出一項質(zhì)量管理循循環(huán)體系，，稱為PDCA循環(huán)，是一一項提高工工程質(zhì)量、、改善企業(yè)經(jīng)經(jīng)營管理十十分有效的的科學(xué)方法法，被工程程界廣泛應(yīng)應(yīng)用。PDCA質(zhì)量循環(huán)體體系的基本本思想是把把質(zhì)量管理理的工作過過程分為四個階階段：（1）計劃階段段（Plan）（2）實施階段（（Do）（3）檢查階段（（Check）（4）處理階段（（Action）691．計劃階段段P：打算干什么么、在那兒兒干、何時干、由誰誰干、怎么么干等問題題。2．實施階段段D：按計劃方案案去執(zhí)行的的過程。3．檢查階段段C:把執(zhí)行的結(jié)結(jié)果與計劃劃目標(biāo)進(jìn)行比較，找找出問題。。4．處理階段段A：總結(jié)經(jīng)驗，，制定標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)、措施；同時為為解決的問問題進(jìn)入下下一個循環(huán)。70三、PDCA循環(huán)的存在在的范圍和和特點(diǎn)1．PDCA循環(huán)的應(yīng)用用范圍：存在于各行行各業(yè)，哪哪里有矛盾盾，哪里就就存在PDCA循環(huán)。2．PDCA循環(huán)的特特點(diǎn)：⑴．有序序性：4個階段缺缺一不可可，次序序不能顛顛倒。⑵．嵌套套性：71⑶.關(guān)鍵性：：關(guān)鍵在在P階段，即即計劃階階段。⑷.重復(fù)性：：循環(huán)滾滾動前進(jìn)進(jìn)，每循循環(huán)一次次質(zhì)量上一個個臺階。。⑸.普遍性：：4個階段，，周而復(fù)復(fù)始，循循環(huán)一次次，改善善一下，，逐步提提高。PDCA循環(huán)的關(guān)關(guān)鍵是在在P階段，即即計劃階階段。它它是標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)化的基基礎(chǔ)，是是指導(dǎo)同同級其它它環(huán)節(jié)的的關(guān)鍵。。7273四、結(jié)構(gòu)構(gòu)試驗組組織計劃劃的內(nèi)容容：1．試驗計計劃階段段:明確試驗驗?zāi)康模M(jìn)行技技術(shù)調(diào)研研，試驗驗設(shè)計，，確定試試驗大綱綱。2．試驗準(zhǔn)準(zhǔn)備階段段：包括括技術(shù)準(zhǔn)準(zhǔn)備、物物質(zhì)準(zhǔn)備備和場地地準(zhǔn)備。。3．試驗實實施階段段：試驗驗加載，，試驗記記錄，數(shù)數(shù)據(jù)處理理。4．試驗完完成階段段：實驗驗數(shù)據(jù)處處理，試試驗分析析，試驗驗研究總總結(jié)。74四、結(jié)構(gòu)構(gòu)試驗組組織計劃劃的內(nèi)容容1、試驗設(shè)設(shè)計（計計劃）階階段（1）反復(fù)研研究試驗驗?zāi)康?，，充分了了解體會會試驗的的具體任任務(wù)，進(jìn)行調(diào)查查研究，，搜集有有關(guān)資料料；（2）確定試試驗的性性質(zhì)與規(guī)規(guī)模。對對于研究究性試驗驗，應(yīng)提提出本試試驗擬研究的的主要參參量以及及這些參參量在數(shù)數(shù)值上的的變動范范圍，并并根據(jù)試驗驗室的設(shè)設(shè)備能力力確定試試件的尺尺寸和量量測項目目及量測測要求；（3）提出試試驗大綱綱2、試驗準(zhǔn)準(zhǔn)備階段段試驗準(zhǔn)備備階段要要占全部部試驗工工作的大大部分時時間，工工作量也也最重。試試驗準(zhǔn)備備工作的的好壞直直接影響響到試驗驗?zāi)芊耥橅樌M(jìn)行行和能獲得試驗驗結(jié)果的的多少。。75試驗準(zhǔn)備備階段的的主要工工作有：：（1）試件的的制作在制作試試件時應(yīng)應(yīng)注意材材性試樣樣的留取取、編號號，還要要作施工日志志，注明明試件日日期、原原材料情情況，這這些原始始資料都都是最后分分析試驗驗結(jié)果不不可缺少少的參考考資料。。（2）試件質(zhì)質(zhì)量檢查查包括試件件尺寸和和缺陷的的檢查，，應(yīng)作詳詳細(xì)記錄錄，納入入原始資料。。（3）試件安安裝就位位試件的支支承條件件應(yīng)力求求與計算算簡圖一一致。一一切支承承零件均應(yīng)進(jìn)進(jìn)行強(qiáng)度度驗算，，并使其其安全儲儲備大于于試驗結(jié)結(jié)構(gòu)可能能有的最大安全全儲備。（4）安裝加載設(shè)設(shè)備加載設(shè)備的安安裝應(yīng)滿足““一穩(wěn)二準(zhǔn)三三方便，四強(qiáng)強(qiáng)五剛六安全“的要求求，即就位要要穩(wěn)定準(zhǔn)確方方便，固定設(shè)設(shè)備的支撐系系統(tǒng)要有一定的的強(qiáng)度、剛度度和安全度。。76（5）儀器儀表的的率定對測力計及一一切量測儀表表均應(yīng)按技術(shù)術(shù)規(guī)定要求進(jìn)進(jìn)行率定，各儀器儀表的的率定記錄應(yīng)應(yīng)納入試驗原原始記錄中，，誤差超過規(guī)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的儀表不不得使用。（6）作輔助試驗驗輔助試驗多半半在加載試驗驗階段之前進(jìn)進(jìn)行，以取得得試件材料的實際強(qiáng)度，，便于對加載載設(shè)備和儀器器儀表的量程程等作進(jìn)一步步的驗算。（7）儀表的安裝裝、連線試調(diào)調(diào)儀表的安裝位位置、測點(diǎn)號號，在應(yīng)變儀儀或記錄儀上上的通道號等等都應(yīng)嚴(yán)格格按照試驗大大綱中的儀表表布置圖實施施，如有變動動，應(yīng)立即做好記記錄，以免時時間長久后記記憶不清而將將測點(diǎn)混淆。。77（8）記錄表格的的設(shè)計準(zhǔn)備在試驗前應(yīng)根根據(jù)試驗要求求設(shè)計記錄表表格，其內(nèi)容容及規(guī)格應(yīng)周到詳細(xì)地反反映試件和試試驗條件的詳詳細(xì)情況，以以及需要記錄錄和量測的內(nèi)容。。記錄表格的設(shè)設(shè)計反映試驗驗組織者的技技術(shù)水平，切切勿養(yǎng)成試驗前無準(zhǔn)備備地在現(xiàn)場臨臨時用白紙記記錄的習(xí)慣。。記錄表格上上應(yīng)有試驗人員員的簽名并附附有試驗日期期、時間、地地點(diǎn)和氣候條條件。（9）算出各加載載階段試驗結(jié)結(jié)構(gòu)各特征部部位的內(nèi)力及及變形值以備在試驗時時判斷及控制制。（10）在準(zhǔn)備工作作階段和試驗驗階段應(yīng)每天天記工作日志志。783、試驗實施階階段（1）加載試驗加載試驗是整整個試驗過程程的中心環(huán)節(jié)節(jié)，應(yīng)按規(guī)定定的加載順序和量測順順序進(jìn)行。重重要的量測數(shù)數(shù)據(jù)應(yīng)在試驗驗過程中隨時時整理分析并與與事先估算的的數(shù)值比較，，發(fā)現(xiàn)有反常常情況時應(yīng)查查明原因或故故障，把問問題弄清楚楚后才能繼繼續(xù)加載。。在試驗過程程中，結(jié)構(gòu)構(gòu)所反映的的外觀變化是分析結(jié)構(gòu)構(gòu)性能的極為寶貴貴的資料，，對節(jié)點(diǎn)的的松動與異異常變化，，鋼筋混凝凝土結(jié)構(gòu)裂縫的的出現(xiàn)和發(fā)發(fā)展，特別別是結(jié)構(gòu)的的破壞情況況都應(yīng)作詳詳盡的記錄及描描述。這些些容易被初初做試驗者者忽視，而而把主要注注意力集中中在儀表讀讀數(shù)或記錄錄曲線上，，因此應(yīng)分分配專人負(fù)負(fù)責(zé)觀察結(jié)結(jié)構(gòu)的外觀觀變化。79試件破壞后后要拍照和和測繪破壞壞部位及裂裂縫簡圖，必要時，，可從試件上上切取部分分材料測定定力學(xué)性能能，破壞試試件在試驗驗結(jié)果分析整理之之前不要過過早毀棄，，以備進(jìn)一一步核查。。（2）試驗資料料整理試驗資料整整理是將所所有的原始始資料整理理完善，其其中特別要要注意的是試試驗量測數(shù)數(shù)據(jù)記錄和和記錄曲線線，都作為為原始數(shù)據(jù)據(jù)經(jīng)負(fù)責(zé)記錄人員員簽名后，，不得隨便便涂改。經(jīng)經(jīng)過處理后后得到的數(shù)數(shù)據(jù)不能和原始數(shù)數(shù)據(jù)列在同同一表格內(nèi)內(nèi)。一個嚴(yán)格認(rèn)認(rèn)真的科學(xué)學(xué)試驗，應(yīng)有一份詳詳盡的原始始數(shù)據(jù)記錄錄，連同試驗過程中中的觀察記記錄，試驗大綱及試驗過程中中各階段的的工作日志，作為原始始資料，在在有關(guān)的試試驗室內(nèi)存存檔。804、試試驗驗完完成成階階段段（1）試試驗驗數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)處處理理因為為從從各各個個儀儀表表獲獲得得的的測測量量數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)和和記記錄錄曲曲線線一一般般不不能能直直接接解答答試試驗驗任任務(wù)務(wù)所所提提出出的的問問題題，，它它們們只只是是試試驗驗的的原原始始數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)，，需需對對原始始數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)進(jìn)進(jìn)行行科科學(xué)學(xué)的的運(yùn)運(yùn)算算處處理理才才能能得得出出試試驗驗結(jié)結(jié)果果。。（2）試試驗驗結(jié)結(jié)果果分分析析試驗驗結(jié)結(jié)果果分分析析內(nèi)內(nèi)容容是是分分析析通通過過試試驗驗得得出出了了哪哪些些規(guī)規(guī)律律性性的的東西西，，揭揭示示了了哪哪些些物物理理現(xiàn)現(xiàn)象象。。最最后后，，應(yīng)應(yīng)對對試試驗驗得得出出的的規(guī)規(guī)律律和和一一些重重要要現(xiàn)現(xiàn)象象作作出出解解釋釋，，分分析析它它們們的的影影響響因因素素，，將將試試驗驗結(jié)結(jié)果果和和理理論值值進(jìn)進(jìn)行行比比較較，，分分析析產(chǎn)產(chǎn)生生差差異異的的原原因因，，并并作作出出結(jié)結(jié)論論，，寫寫出出試試驗驗總結(jié)結(jié)報報告告。。總總結(jié)結(jié)報報告告中中應(yīng)應(yīng)提提出出試試驗驗中中發(fā)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)的的新新問問題題及及進(jìn)進(jìn)一一步步的的研究究計計劃劃。。81第二二節(jié)節(jié)試試驗驗前前期期工工作作方方案案設(shè)設(shè)計計一、、調(diào)調(diào)研研方方案案設(shè)設(shè)計計一項項科科研研工工作作開開始始，，首首先先要要做做的的就就是是調(diào)調(diào)研研工工作作，，只只有有如如此此才才能能保保證證科科研研工工作作具具有有前前沿沿性性和和先先進(jìn)進(jìn)性性。。調(diào)研研方方法法：：①①實實地地調(diào)調(diào)查查；；②信信函函調(diào)調(diào)查查；；③電電話話調(diào)調(diào)查查；；④網(wǎng)網(wǎng)上上調(diào)調(diào)查查；；⑤學(xué)學(xué)刊刊查查詢詢；；⑥通通過過國國家家權(quán)權(quán)威威部部門門技技術(shù)術(shù)查查新新。。82二、、研研究究路路線線方方案案設(shè)設(shè)計計1．研研究究路路線線的的含含義義也叫叫技技術(shù)術(shù)路路線線，，是是指指完完成成一一項項試試驗驗研研究究任任務(wù)務(wù)的的起起始始點(diǎn)點(diǎn)、、中中點(diǎn)點(diǎn)和和結(jié)結(jié)束束點(diǎn)點(diǎn)等等若若干干技技術(shù)術(shù)環(huán)環(huán)節(jié)節(jié)上上所所有有內(nèi)內(nèi)容容順順序序的的方方式式。。一項項研研究究任任務(wù)務(wù)的的技技術(shù)術(shù)路路線線可可能能有有多多個個，，我我們們要要選選擇擇一一個個最最優(yōu)優(yōu)的的技技術(shù)術(shù)路路線線。。832.研究究路路線線的的內(nèi)內(nèi)容容：（1）、、項項目目研研究究能能夠夠順順利利進(jìn)進(jìn)行行的的條條件件；；如已已經(jīng)經(jīng)建建立立的的基基礎(chǔ)礎(chǔ)，，包包括括理理論論基基礎(chǔ)礎(chǔ)和和試試驗驗基基礎(chǔ)礎(chǔ)。（2）、完成成本項目目研究內(nèi)內(nèi)容必須須經(jīng)過的的技術(shù)途途徑或理理論依據(jù)據(jù)，以及及針對難難點(diǎn)問題題的對策策。84（3）．研究究路線的的作用①．是科科研項目目申請的的重要內(nèi)內(nèi)容。②．是完完成科研研任務(wù)的的重要保保證。（4）．研究究路線的的制定進(jìn)行充分分的調(diào)研研，查清清技術(shù)發(fā)發(fā)展水平平，提出出問題，，預(yù)計困困難，探探索攻克克對策，，規(guī)劃技技術(shù)路線線。85三、其他他工作方方案設(shè)計計主要有：：人員分分工方案案、技術(shù)術(shù)準(zhǔn)備方方案、時時間進(jìn)度度方案、、經(jīng)費(fèi)預(yù)預(yù)算法案案和試驗驗安全方方案。86第三節(jié)試試驗構(gòu)構(gòu)件方案案設(shè)計1、試件形形狀2、試件尺尺寸3、試件數(shù)數(shù)目872.3試驗構(gòu)件件方案設(shè)設(shè)計包括：試試件形狀狀、試件件尺寸和和數(shù)量及及構(gòu)造措措施。同同時還必必須滿足足結(jié)構(gòu)或或構(gòu)件的的邊界條條件、破破壞特征征及加載載條件的的要求。。88一、試件件形狀雖然與構(gòu)構(gòu)件尺寸寸無關(guān)，，重要的的是要考考慮構(gòu)件件的受力力狀態(tài)和和邊界條條件與實實際一致致性。對靜定結(jié)結(jié)構(gòu)中的的單一構(gòu)構(gòu)件，如如簡支梁梁、柱、、屋架等等較簡單單；對于于超靜定定結(jié)構(gòu)問問題較復(fù)復(fù)雜，則則必須考考慮構(gòu)件件的受力力狀態(tài)和和邊界條條件。圖圖17頁89二、試件件尺寸1．真型試試驗：是是足尺試試驗，優(yōu)優(yōu)點(diǎn)：能能直接反反映實際際結(jié)構(gòu)的的工作狀狀態(tài)。缺缺點(diǎn)：耗耗費(fèi)的財財力和人人力較大大，有時時難以完完成。2．模型或或小構(gòu)件件試驗：：縮尺試試驗，優(yōu)優(yōu)點(diǎn)：耗耗費(fèi)的財財力和人人力較小小。缺點(diǎn)點(diǎn)：與實實際情況況有一定定的差別別。90①．壓彎彎構(gòu)件：：取截面面邊長16～35cm；②．偏壓壓短柱：：取截面面邊長15～50cm；③．剪力力墻：取取真型尺尺寸1/4～1；④．整體體性結(jié)構(gòu)構(gòu)試驗的的試件：：可取1/10～1/2；⑤．雙雙向受力力構(gòu)件：：取截面面邊長10～30cm；⑥．磚石石及砌體體式件：：1/4～1/2；⑦．動力力試驗：：受振動動臺面尺尺寸限制制，我國國完成了了1/50～1/4模型試驗驗；尺寸太小小則應(yīng)考考慮尺寸寸效應(yīng)。。91三、試件件數(shù)目1．優(yōu)選設(shè)設(shè)計法：：利用數(shù)學(xué)學(xué)原理合合理安排排試驗點(diǎn)點(diǎn)，采用用步步逼逼近，層層層優(yōu)選選的方式式快速找找到最佳佳試驗點(diǎn)點(diǎn)的方法法。2．因子設(shè)設(shè)計法：：也叫全面面試驗法法或全因因子設(shè)計計法，試試驗次數(shù)數(shù)：試驗次數(shù)數(shù)=水平數(shù)因子數(shù)92因子：：對試驗驗內(nèi)容容有影影響的的發(fā)生生變化化的因因素，因因子數(shù)數(shù)即可可變化化因素素的個個數(shù)。。水平：：為因子子可改改變的的試驗驗檔次次，水水平數(shù)數(shù)即為檔次次數(shù)。。用因子子法確確定試試驗數(shù)數(shù)量因子數(shù)水平數(shù)（不同參量個數(shù)）23451（砂）23452（石）4916253（水泥）827641254（水）16812566255（外加劑）322431024312593③．均均勻設(shè)設(shè)計法法由我國國數(shù)學(xué)學(xué)家王王元等等創(chuàng)建建的，，也是是一種種數(shù)學(xué)學(xué)方法法試驗驗次數(shù)數(shù)等于于設(shè)計計因子子的最最大水水平數(shù)數(shù)。該方法法雖然然試驗驗次數(shù)數(shù)少，，但并并沒有有被工工程界界普遍遍接受受，至至今沒沒有推推廣開開。94④．正正交試試驗設(shè)設(shè)計法法該方法法在工工程界界被普普遍采采用，，優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)：簡簡單、、快捷捷、準(zhǔn)準(zhǔn)確。。該方法法根據(jù)據(jù)因子子數(shù)和和水平平數(shù)選選擇正正交試試驗表表，按按正交交試驗驗表設(shè)設(shè)計試試驗方方案。。正交試試驗表表：L9（34）表示有有4個因子子，每每個個因子子有3個水平平，試試驗次次數(shù)為為9次。試驗次次數(shù)=水平數(shù)數(shù)295正交試試驗法法與全全面試試驗法法比較較：下下表中中括號號內(nèi)為為正交交試驗驗次數(shù)數(shù)。因子法法和正正交試試驗試試驗數(shù)數(shù)量比比較因子數(shù)水平數(shù)（不同參量個數(shù)）23451（砂）23452（石）4（4）9（9）16（16）25（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.某商品品混凝凝土公公司為為減小小混凝凝土拌拌合物物坍落落度損損失,選用了了兩種種水泥泥,兩種外外加劑劑,兩種摻摻合料料,若采用用正交交試驗驗法,其正交交試驗驗表及及試驗驗結(jié)果果如下下表。。L4(23)正交試試驗結(jié)結(jié)果列號試驗號水泥外加劑摻合料坍落度損失(厘米)ABC1234A1A2A1A2B1B1B2B2C1C2C2C19.512.74.15.1K1K2R97求:(1)本試驗驗中有有幾個個水平平、幾幾個因因子?如采用用全面面試驗驗法需需要做做幾次次試驗驗?(2)請完成成下表表中的的相應(yīng)應(yīng)的影影響因因子K及極差差R的計算算;(3)確定水水泥品品種、、外加加劑品品種和和摻合合料品品種的的最佳佳組合合,并確定水泥泥、外加劑劑和摻合料料哪種對混混凝土拌合合物坍落度度損失影響響程度最大大、哪種損損失影響程程度最小?98(1)水平數(shù):2個;因子數(shù)3個;采用全面試試驗法需要要做8次試驗。(2)L4(23)正交試驗結(jié)結(jié)果列號試驗號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)外加劑對混混凝土拌合合物坍落度度損失影響響程度最大大,摻合料對混混凝土拌合合物坍落度度損失影響響程度最小小。100四、結(jié)構(gòu)試試驗對試件件設(shè)計的構(gòu)構(gòu)造要求構(gòu)件的設(shè)計計和制造要要滿足試件件的安裝、、加載和量量測的需要要：1.混凝土承受受集中荷載載處，支點(diǎn)點(diǎn)處預(yù)埋鋼鋼板，以防防混凝土局局部破壞。。2.試件加載面面為斜面時時，做成凸凸緣，保證證加載的穩(wěn)穩(wěn)定性。3.在反復(fù)荷載載試驗時，，應(yīng)作預(yù)埋埋件與加載載器或傳感感器連接。。4.框架結(jié)構(gòu)，，為保證柱柱與底座固固結(jié)，一般般設(shè)置大截截面基礎(chǔ)梁梁。1015.磚石或砌體體結(jié)構(gòu)，一一般在其上上下預(yù)先澆澆注混凝土土墊梁，模模擬基礎(chǔ)梁梁和圈梁。。6.在鋼筋混凝凝土偏心受受壓構(gòu)件試試驗時，將將試件制成成牛腿，并并布置鋼筋筋網(wǎng)。在構(gòu)造設(shè)計計時，要充充分考慮：：①附加構(gòu)造造強(qiáng)度必須須大于結(jié)構(gòu)構(gòu)本身安全全儲備強(qiáng)度度。②為測局部部試驗數(shù)據(jù)據(jù)，考慮對對局部加固固。③為安裝測測試儀器儀儀表，須在在構(gòu)件上安安裝預(yù)埋件件或留預(yù)留留孔。以上做法必必須在圖紙紙中具體做做法和精度度要求，試試驗人員還還需到現(xiàn)場場參加試件件的制造。。1022.4靜力試驗荷荷載方案設(shè)設(shè)計一、荷載設(shè)設(shè)計的一般般要求：1．選用的荷荷載圖式與與結(jié)構(gòu)設(shè)計計計算的荷荷載圖式及及產(chǎn)生的內(nèi)內(nèi)力完全一一致或相近近。2．荷載值要要準(zhǔn)確。3．荷載傳力力方式和作作用點(diǎn)明確確，荷載值值穩(wěn)定，不不隨加載時時間、環(huán)境境、構(gòu)件變變形的改變變而變化。。1034．荷載的分分級數(shù)值應(yīng)應(yīng)參考相應(yīng)應(yīng)的試驗，，同時滿足足測量的精精度要求。。5．加載裝置置必須有足足夠的強(qiáng)度度要求和剛剛度要求。。6．加載設(shè)備備操作方便便，又能滿滿足加載技技術(shù)要求。。7．加載方法法要先進(jìn)，，減輕體力力勞動，提提高試驗質(zhì)質(zhì)量。104二、單調(diào)加加載經(jīng)靜力力試驗荷載作用形形式有：集中荷載和和均布荷載載；作用方向有有垂直荷載載、水平荷荷載和任意意方向荷載載；有單單向向作作用用荷荷載載和和雙雙向向作作用用荷荷載載。。105二、、單單調(diào)調(diào)加加載載靜靜力力試試驗驗1、荷荷載載圖圖式式的的選選擇擇與與設(shè)設(shè)計計加載載圖圖式式：試試驗驗荷荷載載在在試試驗驗結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件件上上的的布布置置形形式式（（包包括括荷荷載載類類型型和和分分布布情情況況））。。加載載圖圖式式設(shè)設(shè)計計要要求求：：（1）加加載載圖圖式式應(yīng)應(yīng)與與理理論論計計算算簡簡圖圖一一致致；；（2）可可采采用用與與計計算算簡簡圖圖等等效效的的荷荷載載圖圖式式，，即即等等效效荷荷載載。。例如如：：常常用用幾幾個個集集中中荷荷載載代代替替均均布布荷荷載載，，但但集集中中荷荷載載的的數(shù)數(shù)量量和和位位置置應(yīng)應(yīng)盡盡可可能能使使結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)所所產(chǎn)產(chǎn)生生的的內(nèi)內(nèi)力力值值與與均均布布荷荷載載所所產(chǎn)產(chǎn)生生的的內(nèi)內(nèi)力力值值符符合合。。1061、荷荷載載圖圖式式的的選選擇擇與與設(shè)設(shè)計計荷荷載載圖圖式式：：試驗驗荷荷載載在在結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件件上上的的分分布布形形式式，，是是指指試試驗驗荷荷載載的的空空間間布布置置。。可可按按設(shè)設(shè)計計規(guī)規(guī)定定的的荷荷載載圖圖式式、、或或?qū)崒嶋H際荷荷載載圖圖式式、、或或等等效效荷荷載載圖圖式式進(jìn)進(jìn)行行加加載載。。107等效效荷荷載載：：加在在試試件件上上、、使使試試件件產(chǎn)產(chǎn)生生的的內(nèi)內(nèi)力力圖圖形形與與計計算算簡簡圖圖相相近近、、控控制制截截面面的的內(nèi)內(nèi)力力值值相相等等的的荷荷載載108試驗驗加加載載方方法法：：1092、試驗荷載制制度試驗荷載制度度是試驗進(jìn)行行期間荷載與時間的的關(guān)系。正確制定試驗的加加載制度和加加載程序，才才能正確了解解結(jié)構(gòu)的承載載能力和變形性性質(zhì)，才能將將試驗結(jié)果相相互進(jìn)行比較較。荷載制度包括括：加載卸載程程序、加載卸卸載的大小。。靜力試驗的加加載程序：預(yù)預(yù)載、標(biāo)準(zhǔn)荷載（正正常使用荷載載）、破壞荷載三階階段。1102．試驗荷載載制度靜力試驗的加加載設(shè)計內(nèi)容容包括：①.加載制度的制制定：試驗荷荷載與時間關(guān)關(guān)系的制度。。

②.加載圖式的制制定：試驗荷荷載的空間布布置。⑴．加載程序序：預(yù)載、標(biāo)準(zhǔn)荷荷載、破壞荷荷載三個階段段。⑵．加載大小小試驗進(jìn)行不同同階段施加不不同的荷載值值。111①．預(yù)載目的：使試件接觸良良好、進(jìn)入正正常工作狀態(tài)態(tài)，變形趨于于穩(wěn)定；檢驗驗全部試驗裝裝置的可靠性性，檢測量測測的儀表工作作是否正常檢查現(xiàn)場組織織工作和人員員情況，起演演習(xí)作用要求求加載分三級級進(jìn)行，每級級取標(biāo)準(zhǔn)值的的20%。級間停歇10分鐘，卸載分分級進(jìn)行。112②．標(biāo)準(zhǔn)荷載載試驗加載要求：標(biāo)準(zhǔn)加載之前前，每級加載載值不大于標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)荷載的20%，分5級；標(biāo)準(zhǔn)荷載之后后，每級加載載值不大于標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)荷載的10%。③破壞荷載到計算破壞荷荷載90%后，每級加載載值不大于標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)荷載的5%。具體的試驗按按有關(guān)規(guī)程處處理。113④．卸載按加載級距處處理，也可以以放大1倍，或分兩次次卸完。測殘殘余變形當(dāng)卸卸完載后應(yīng)空空載一段時間間，鋼筋混凝凝土空載時間間為標(biāo)準(zhǔn)荷載載的恒載時間間的1.5倍，鋼結(jié)構(gòu)大大于30分鐘，木結(jié)構(gòu)構(gòu)大于24小時。114加載制度應(yīng)考考慮的因素：：（1）控制荷載的的計算確定：：如正常使用用試驗荷載、、抗裂試驗荷荷載及承載力力試驗荷載的的計算。（（2）荷載分級：：根據(jù)試驗荷荷載的不同階階段，確定荷荷載的級距。。

（3）持荷時間：：根據(jù)混凝土土結(jié)構(gòu)與鋼結(jié)結(jié)構(gòu)等不同的的結(jié)構(gòu)類型、、荷載階段、、變形是否穩(wěn)穩(wěn)定等因素確確定。115（4）持荷的目的的：給予結(jié)構(gòu)構(gòu)在荷載作用用下充分變形形的時間；利利用持荷時間間，進(jìn)行試驗驗的觀測、分分析等。（（5）試驗預(yù)載：：檢驗試驗裝裝置，預(yù)緊安安裝縫隙，使使試驗進(jìn)入正正常狀態(tài)。預(yù)預(yù)載值不宜超超過開裂荷載載的70％。注注意：構(gòu)構(gòu)件自重及試試驗設(shè)備自重重的影響，應(yīng)應(yīng)該在試驗荷荷載中考慮扣扣除。116117三、結(jié)構(gòu)低周反復(fù)復(fù)加載靜力試試驗（建筑結(jié)結(jié)構(gòu)抗震試驗驗）試驗?zāi)康模海?）研究結(jié)構(gòu)在在地震荷載作作用下的恢復(fù)復(fù)力特性，確確定結(jié)構(gòu)構(gòu)件恢復(fù)復(fù)力的計算模模型?；謴?fù)力特性:荷載和變形之之間的關(guān)系。。（2）研究結(jié)構(gòu)在在地震作用下下的破壞特征征。通過低周反復(fù)復(fù)加載試驗，，可以獲得結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)件荷載載變形的工作作性能，即恢恢復(fù)力特性和和破壞特征，，從而比較或或者驗證抗震震構(gòu)造措施的的有效性和確確定結(jié)構(gòu)的抗抗震極限承載載能力。為建建立數(shù)學(xué)模型型，通過計算算機(jī)進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)抗震非線性性分析，為改改進(jìn)現(xiàn)行抗震震設(shè)計方法、、修訂設(shè)計規(guī)規(guī)范提供依據(jù)據(jù)。118三、結(jié)構(gòu)低周周反復(fù)加載靜靜力試驗低周反復(fù)加載載靜力試驗：：①．研究結(jié)構(gòu)構(gòu)在地震作用用下恢復(fù)力特特性，確定恢恢復(fù)力計算模模型。②．通過試驗驗從強(qiáng)度、變變形和能量三三個方面判別別和鑒定結(jié)構(gòu)構(gòu)的抗震性能能。③．通通過試試驗研研究結(jié)結(jié)構(gòu)的的破壞壞機(jī)理理。119結(jié)構(gòu)低低周反反復(fù)加加載制制度1、單向向反復(fù)復(fù)加載載制度度（1）控制制位移移加載載法（2）控制制作用用力加加載法法（3）控制制作用用力和和控制制位移移的混混合加加載法法2、雙向向反復(fù)復(fù)加載載制度度為了研研究地地震對對結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件件的空空間組組合效效應(yīng)，，克服服結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件采采用單單方向向加載載時不不考慮慮另一一方向向地震震力同同時作作用對對結(jié)構(gòu)影影響的的局限限性，，可在在X、Y兩個主主軸方方向同同時施施加低低周反復(fù)復(fù)荷載載。反反復(fù)加加載同同樣可可以是是控制制位移移、控控制作作用力力和兩者者混合合控制制的加加載制制度。。120加載制制度1．單向向反復(fù)復(fù)加載載制度度單向反反復(fù)加加載也也稱為為一維維反復(fù)復(fù)加載載。按按加載載控制制因素素分，，有三三種加加載制制度：：（1）控制制位移移加載載，變幅加加載：：位移控控制值值隨加加載周周期增增加而而變化化的加加載制制度。。用于于對構(gòu)構(gòu)件的的性能能不太太了解解，作作為探探索性性研究究，確確定恢恢復(fù)力力模型型，研研究強(qiáng)強(qiáng)度、、變形形和耗耗能等等情況況。121等幅加加載：：位移控控制值值保持持不變變。主主要研研究構(gòu)構(gòu)件的的強(qiáng)度度退化化和剛剛度退退化。。變幅等等幅混混合加加載：：上述兩兩種加加載方方法的的綜合合運(yùn)用用122123（2）控制制作用用力加加載這種加加載制制度很很少采采用。。不如如按位位移控控制直直觀，，以控控制作作用力力大小小實現(xiàn)現(xiàn)反復(fù)復(fù)加載載，，以此此研究究結(jié)構(gòu)構(gòu)的恢恢復(fù)特特性。。（3）控制制作用用力和和位移移的混混合加加載一般在在結(jié)構(gòu)構(gòu)屈服服前，，荷載載變化化大，，而位位移變變化小小，此此時采采用控控制作作用力力加載載；結(jié)結(jié)構(gòu)屈屈服后后，荷荷載變變化小小，位位移變變化大大，此此時采采用控控制位位移加加載。。1241252．雙向反反復(fù)加載載制度也稱二維維反復(fù)加加載。即即從X、Y兩個主軸軸方向同同時施加加低周反反復(fù)荷載載。這是是為了研研究地震震對結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件的的空間組組合影響響。雙雙向反反復(fù)加載載試驗的的加載制制度，可可采用雙雙向同步步或非同同步的加加載制度度。雙向向非同步步加載制制度按照照兩個方方向加載載步調(diào)的的差異，，又可分分為若干干種。下下圖為各各種雙向向反復(fù)加加載試驗驗的加載載制度。。126127結(jié)構(gòu)低周周反復(fù)加加載靜力力試驗優(yōu)點(diǎn)：1、設(shè)備簡簡單2、可以人人為控制制3、可以停停下來觀觀察結(jié)構(gòu)構(gòu)開裂和和破壞狀態(tài)缺點(diǎn)：加加載完全全是人為為的，變變形完全全是對稱稱的，因而而與地震震作用完完全不同同。128結(jié)構(gòu)低周周反復(fù)加加載靜力力試驗結(jié)結(jié)果1、結(jié)構(gòu)各各個階段段強(qiáng)度(1)開裂強(qiáng)度度Mf(2)屈服強(qiáng)度度My(3)極限強(qiáng)度度Mmax(4)破壞強(qiáng)度度MP1291．強(qiáng)度。。反映結(jié)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度度的指標(biāo)標(biāo)有：開裂強(qiáng)度度屈屈服強(qiáng)度度極極限荷載載破破壞荷載載2．剛度。。反映結(jié)結(jié)構(gòu)剛度度的指標(biāo)標(biāo)有：初次加載載剛度卸卸載載剛度反反向向加載、、卸載剛剛度，重重復(fù)加載載剛度等等效效剛度1303．退化率率：分為為強(qiáng)度退退化率和和剛度退退化率。。4．耗能：：采用耗耗能系數(shù)數(shù)表示。。1312.5結(jié)構(gòu)動力力特性試試驗2.5.1概述結(jié)構(gòu)動力力特性，，也稱為為動力特特性參數(shù)數(shù)，或振振動模態(tài)態(tài)參數(shù)。。它包括括：自振頻率率、阻尼尼系數(shù)、、振型等基本參參數(shù)。這這些特性性參數(shù)只只與其自自身的剛剛度、質(zhì)質(zhì)量等相相關(guān)，與與外界動動力荷載