建筑結構試驗

1建筑結構試驗建

筑

結

構

試

驗任課教師：薛偉辰2建筑結構試驗《建筑結構試驗》課程介紹

建筑結構試驗是以實驗技術為手段，測量能反映結構或構件實際工作性能的有關參數(shù)，為判斷結構的承載能力和安全儲備提供重要根據(jù)。

建筑結構試驗是工業(yè)與民用建筑專業(yè)的一門專業(yè)技術課程。本課程的任務是使學生獲得建筑結構試驗方面的基礎知識和基本技能，能夠進行一般建筑結構試驗的設計與實施。3

建筑結構試驗結構試驗設計試件設計加載方案

荷載設備

測試方案數(shù)據(jù)采集和測

量儀器4

建筑結構試驗課

時

安

排第一章

結構試驗概論第三章

結構試驗的荷載設備（2課時）（2課時）第四章

結構試驗的數(shù)據(jù)采集和測量儀器

（2課時）第二章

結構試驗設計第五章

結構單調(diào)加載靜力試驗第六章

結構低周反復靜力加載試驗第九章

結構試驗現(xiàn)場檢測技術第十章

結構試驗的數(shù)據(jù)處理（4課時）（2課時）（2課時）（2課時）（2課時）5建筑結構試驗第一章結構試驗概論6建筑結構試驗結構試驗與理論分析的關系：作為一門試驗科學，目的是對結構物的受力性能作出評價，并為驗證和發(fā)展計算理論提供依據(jù)；當計算理論比較完善，足以分析結構物的受力特性時，則無須進行結構試驗；當計算理論有待完善或分析對象為新材料、新工藝或新型結構時，則需要進行結構試驗。如結構的彈性內(nèi)力計算與塑性承載力設計方法、長期性能、耐久性等7建筑結構試驗簡支受彎梁試驗：（著名的路標試驗）研究簡支受彎梁截面應力分布。8建筑結構試驗簡支受彎梁試驗：（路標試驗）17世紀初，伽利略提出截面應力均勻分布；17世紀中，有人將其修正為三角形分布；1713年，巴朗（法國）提出正確的應力分布型式，但未能進行試驗驗證；1767年，容格密理（法國）提出路標試驗；1821年，拿維葉（法國科學院院士）推導了受彎構件應力分布的計算公式；1850年，阿莫歷思（法國科學院院士）完成了試驗驗證。9建筑結構試驗結構試驗在我國的發(fā)展歷史：解放前，結構試驗在我國幾乎是空白；1953年，長春市25.3m輸電塔原型檢驗性試驗；1957年，武漢長江大橋靜載和動載試驗；1959年，北京火車站35m×35m雙曲薄殼靜力試驗；70年代后，上海體育館、南京五臺山體育館網(wǎng)架模型試驗；1977年，“建筑結構測試技術的研究”八年規(guī)劃；上世紀80年代以來，隨著大型高精度試驗裝置和數(shù)采系統(tǒng)的應用，標志著我國結構試驗達到一個新水平。10建筑結構試驗結構試驗的發(fā)展趨勢：大型化、體系化；精密性，包括試件設計、加載、測試；計算機聯(lián)機試驗。我校的結構試驗建設情況：共有六個試驗室；靜力、擬動力、振動臺、抗火、風洞、耐久性。

建筑結構試驗結構試驗的任務：

定義：課本P1－2PΔ

P應變片P－Δ曲線（構件）M－φ關系（截面）承載力、撓度、裂縫平截面假定驗證

1112建筑結構試驗結構試驗的目的：生產(chǎn)性試驗（又稱鑒定性試驗或檢驗性試驗）科研性試驗13

建筑結構試驗生產(chǎn)性試驗：

特點：非探索性、有比較成熟的計算理論、針對實際結

構或構件

應用場合：?????檢驗結構設計和施工質(zhì)量；檢驗已有建筑物的可靠性，推斷剩余壽命；鑒定加固，改造工程的實際受力性能；為工程事故鑒定處理提供技術依據(jù)；檢驗結構構件或部位的受力性能。14

建筑結構試驗科研性試驗：

特點：具有研究、探索、開發(fā)的性質(zhì)，針對試件而不一

定是具體結構。

應用場合：???驗證結構計算理論及有關假定、推斷等；為編制有關設計規(guī)范提供依據(jù)；推廣應用新結構、新材料、新工藝。15建筑結構試驗建筑結構試驗的分類：按試驗對象：真型試驗、模型試驗；按荷載性質(zhì)：靜力試驗、動力試驗；按試驗時間：短期荷載試驗、長期荷載試驗；按試驗場合：試驗室試驗、現(xiàn)場試驗；按破壞程度：破壞性試驗與非破壞性試驗。16

建筑結構試驗真型試驗與模型試驗：

真型試驗???試驗對象：實際結構或按比例復制的結構、構件優(yōu)點：完全反映真實結構受力特性，試驗結論可靠缺點：費用高，加載難度大，試驗周期長模型試驗???試驗對象：縮尺試件優(yōu)點：實施方便，費用低，多參數(shù)、多試件缺點：嚴格相似條件難實現(xiàn)，尺寸效應17

建筑結構試驗靜力試驗與動力試驗：

靜力試驗???單調(diào)靜力試驗、低周反復靜力試驗等優(yōu)點：加載設備簡單，試驗觀測方便缺點：不能反映結構動力性能動力試驗???振動臺試驗、疲勞試驗、風載試驗等優(yōu)點：能真實反映結構的動力特性和動力響應缺點：加載設備和測試手段復雜18

建筑結構試驗短期荷載試驗與長期荷載試驗：

短期荷載試驗?一般試驗全過程持續(xù)幾分鐘到幾天長期荷載試驗??試驗全過程持續(xù)幾個月、幾年到數(shù)十年主要研究與時間有關的結構特性（如：混凝土的收縮、徐變，預應力筋的松弛，結構的耐久性能

等）19建筑三結構三試驗試驗三室試三驗與三現(xiàn)場三試驗三：試驗三室試三驗??適用三于科三研性三試驗是今三后結三構試三驗的三主要三發(fā)展三方向現(xiàn)場三試驗?試件三或結三構的三工作三條件三、結三構型三式等三完全三反映三工程實際三情況20建筑三結構三試驗破壞三性試三驗與三非破三壞性三試驗三：現(xiàn)場三試驗三和長三期荷三載試三驗多三為非三破壞三性試三驗試驗三室試三驗與三短期三荷載三試驗三多為三破壞三性試三驗21建筑三結構三試驗思考三題：1、簡三述結三構試三驗的三任務三。2、按三試驗三目的三的不三同，三結構三試驗三可分三為哪三兩類三？3、簡三述生三產(chǎn)性三試驗三的目三的。4、簡三述科三研性三試驗三的目三的。5、試三對比三真型三試驗三與模三型試三驗。6、簡三述靜三力試三驗與三動力三試驗三的不三同。7、闡三述短三期試三驗與三長期三試驗三的區(qū)三分。8、說三明試三驗室三試驗三與現(xiàn)三場試三驗的三不同三。22建筑三結構三試驗第三三章結構三試驗三的荷三載設三備23建筑三結構三試驗結構三試驗三中的三加載三方法三：重力三加載三法；液壓三加載三法；慣性三力加三載法三；機械三力加三載法三；氣壓三加載三法；電磁三加載三法；人激三振動三加載三法；環(huán)境三隨機三振動三激振三法。24建筑三結構三試驗重力三加載三法：包括三重力直接三加載三法和杠桿三加載三法。直接三加載三法應注三意避三免因三荷重塊產(chǎn)三生拱作三用而改變荷三載分三布。杠桿三加載三法結構三變形三后荷三載不改變?nèi)?，但無法三自行卸載。25建筑三結構三試驗重力三加載三法：預應三力鋼三－混三凝土三組合三梁長三期荷三載試三驗建筑三結構三試驗液壓三加載三法：目前三結構三試驗三中最三常用三的加三載方三法；可適三用于靜、三動載試驗三，噸三位可三大、三可小三；液壓三加載三方法?液壓三加載三系統(tǒng)三和試三驗臺三座；?結構三試驗三機系三統(tǒng)。液壓三加載三裝置?液壓三加載三器；?結構三試驗三機；?地震三模擬三振動三臺。26?液壓三加載三系統(tǒng)三；?電液三伺服三液壓三系統(tǒng)三；27建筑三結構三試驗液壓三加載三器：液壓三千斤三頂電動三泵28建筑三結構三試驗液壓三加載三系統(tǒng)三：組成三部分?液壓三加載三器?液壓三控制三臺?反力三架?臺座適用三于各三類結三構的三靜載三試驗三（包三括擬三靜力三試驗三）29建筑三結構三試驗液壓三加載三系統(tǒng)三：5M三鋼桁三架結三構靜力三分析三試驗液壓三千斤三頂手動三油泵豎向三反力三架支墩10三00三0k三N垂向加三載油三缸建筑三結構三試驗結構三試驗三機：水平三伺服三跟動裝三置球鉸三及微三動橫梁三縮緊三機構探測三裝置垂向三伺服三跟動裝三置30三00三kN三水平加三載裝三置橫梁三升降三機構15三00三kN三水平加三載裝三置10三00三0k三N大三型多三功能三試驗三機系三統(tǒng)（三同濟三大學三建筑三結構三試驗三室）3031建筑三結構三試驗地震三模擬三振動三臺：同濟三大學三土木三工程三防災國三家重三點試三驗室美國三MT三S公三司三三向六三自由度維三模擬三地震三振動三臺，臺面三尺寸三4m三×4三m，三最大試件三質(zhì)量三25三t。32建筑三結構三試驗慣性三力加三載法三：利用三運動三物體三質(zhì)量三的慣三性施三加動力三荷載；沖擊三力加三載法?初位三移加三載法三；?初速三度加三載法三；?反沖三激振三法。離心三力加三載法?優(yōu)點三：結三構簡三單，三容易三產(chǎn)生三較大三振幅三和激三振力三；?缺點三：頻三率低三，振三幅調(diào)三節(jié)難三，只三能產(chǎn)三生簡諧三荷載。直線三位移三慣性三力加三載法?激振三力大三，但三頻率三較小三（<1H三Z）三，且三設備三笨重三。33建筑三結構三試驗慣性三力加三載法三：初位三移加三載法初速三度加三載法34建筑三結構三試驗機械三力加三載法三：常用三機具三包括三：吊三鏈（三葫蘆三）、三卷揚三機、三花籃三螺絲、三螺旋三千斤三頂、三彈簧三等；適用三于施三加水平三荷載；優(yōu)點三：設備三簡單三，集三中力三的方三向便三于控三制；缺點三：荷載三較小三，加三卸載三速度三慢，三荷載三作用三點的變形三會引三起荷三載值三的較三大改三變。35建筑三結構三試驗氣壓三加載三法：利用三壓縮三空氣三加載三，利三用抽三真空三產(chǎn)生負壓三加載；適用三于平三板、三殼體三等平面三結構施加均布三荷載；優(yōu)點三：加、三卸載三方便三，荷三載穩(wěn)三定、三安全三，結三構破壞時三能夠三自動三卸載三；缺點三：加載三面無三法觀三測。36建筑三結構三試驗電磁三加載三法：可進三行靜、三動載試驗三；電磁三式激三振器?優(yōu)點三：頻率三范圍三寬、三重量三輕、三控制三方便三、可三按給三定信號三產(chǎn)生三多個三波形三的激三振力三；?缺點三：激振三力不三大、三適用三于小三型結三構試三驗。電磁三振動三臺?優(yōu)點三：頻率三范圍三寬、三振動三穩(wěn)定三、波三形失三真小三、振三幅和頻三率的三調(diào)節(jié)三較為三方便三、容三易實三現(xiàn)自三動控三制；?缺點三：激振三力小三、適三用于三小型三結構三試驗三。37建筑三結構三試驗人激三振動三加載三法：人身三體有規(guī)三律的運三動，三在共振情況三下可三產(chǎn)生三較大的激三振力三（有三阻尼三自由三振動三）。環(huán)境三隨機三振動三激振三法：又稱脈動三法；由地三面脈三動產(chǎn)三生建三筑物三脈動三，再三對其三進行三模態(tài)三參數(shù)識三別。38建筑三結構三試驗荷載三支承三設備三和試三驗臺三座：支座三；荷載三支承三機構三；結構三試驗三臺座三；現(xiàn)場三試驗三荷載三裝置三。39建筑三結構三試驗支座三：支墩三：簡三易支三座，三鋼或三鋼筋三砼制三作，三現(xiàn)場三試驗三多為磚三砌體三；支座三作用三形式三：滾動三鉸支三座、固定三鉸支三座、球鉸支座；對鉸三支座三的基三本要三求（三課本三P5三8－三59三）?必須三保證三結構三在支三座處三能自三由轉三動；?必須三保證三結構三在支三座處三力的三傳遞三；?構件三支座三處鉸三的上三下墊三板要三有一三定剛三度；?滾軸三長度三，一三般取三為試三件支三承處三截面三寬度三；?滾軸三直徑三，可三按表三選用三，并三進行三強度三驗算三。40建筑三結構三試驗支座三：41建筑三結構三試驗荷載三支承三機構三：又稱反力三架或荷載三架；試驗三室試三驗?反力三架（三由橫三梁立三柱組三成）三；?抗彎三大梁三或空三間桁三架式三臺座三（適三用于三中小三型構三件）、試三驗臺三座。現(xiàn)場三試驗?反力三支架三（包三括平三衡重三、錨三固樁三頭、三現(xiàn)澆三地梁三和箍架等三）。建筑三結構三試驗荷載三支承三機構三：試驗三臺座三（槽三式）豎向三反力三架42立柱橫梁43建筑三結構三試驗荷載三支承三機構三：水平三反力三架44建筑三結構三試驗結構三試驗三臺座三：抗彎三大梁三式臺三座和三空間三桁架三式臺三座?適用三于中三小型三構件三試驗三，跨三度短三、荷三載小三；?特點三：自三平衡三式，三對支三座和三支承三條件三無要三求?？臻g三桁架三式臺三座抗彎三大梁三式臺三座45建筑三結構三試驗結構三試驗三臺座三：（三試驗三臺座三）板式三試驗三臺座?RC三板或三PC三板（三厚板三），三由結三構自三重和三剛度三來平三衡所施加三的荷三載。?槽式三試驗三臺座三：加三載點三可沿三臺座三縱向三移動三，但三由于地腳三螺絲三較松三，不適三用于動三力荷三載試三驗。?地腳三螺絲三式試三驗臺三座：三可適三用于靜力三試驗和動力三試驗，但三試件三就位靈活三性差，螺三絲受三損后修復三困難。箱式三試驗三臺座?特點三：承載三力高、剛度三大、臺三座空間三利用三率高，但安裝三和移三動設三備困三難。46建筑三結構三試驗結構三試驗三臺座三：（三試驗三臺座三）抗側三力試三驗臺三座?作用三：通三過拉三壓千三斤頂三或電三液伺三服加三載系三統(tǒng)對三試件施加三模擬三地震三作用三的低三周反三復荷三載，三進行擬動三力和擬靜三力試驗三。?試驗三臺座三采用三RC三或P三C的三實體三墻或三箱形三墻，三有L三型、三U型等三。47建筑三結構三試驗槽式三試驗三臺座三：槽式三試驗三臺座三，高三出地三面5三00三mm三（同三濟大三學建三筑結三構試三驗室三）48建筑三結構三試驗現(xiàn)場三試驗三荷載三裝置三：關鍵三問題三：如三何提三供支座三反力。解決三方法?平衡三重式?壓樁三作為三地錨?成對三試驗三加載49建筑三結構三試驗思考三題：1、三簡述三重力三加載三法的三特點三。2、三如何三避免三重力三加載三法中三的拱三效應三？3、三液壓三加載三器有三哪幾三種？4、三電液三伺服三加載三系統(tǒng)三的主三要功三能有三哪些三？5、三闡述三機械三力加三載法三的常三用機三具及三其特三點。6、三簡述三氣壓三加載三法的三優(yōu)點三和缺三點。7、三支座三有哪三幾種三基本三形式三？8、三結構三試驗三臺座三的分三類及三其特三點。50建筑三結構三試驗第四三章結構三試驗三的數(shù)三據(jù)采三集和三測量三儀器51建筑三結構三試驗主要三內(nèi)容4.三1概述4.三2傳感三器4.三3記錄三器4.三4數(shù)據(jù)三采集三系統(tǒng)52建筑三結構三試驗4.三1概述數(shù)據(jù)三采集三：用三多種三儀器三和裝三置測三量結三構試三驗中三的輸三入（作三用）三和輸三出（三效應三、響三應）三數(shù)據(jù)三。結構三試驗三數(shù)據(jù)三采集三的發(fā)三展過三程：?人工三測量三、人三工記三錄：三直尺三、秤三等?儀器三測量三、人三工記三錄：三YJ三-5三應變?nèi)齼x等?儀器三測量三、儀三器記三錄：三傳感三器+X-三Y記三錄儀三等?數(shù)據(jù)三采集三系統(tǒng)三：輸三力強三數(shù)據(jù)三采集三系統(tǒng)三等建筑三結構三試驗傳感三器感受三部分顯示三、記三錄部三分放大三器放大三部分分析三儀器顯示三器記錄三器數(shù)據(jù)三采集三系統(tǒng)5354建筑三結構三試驗結構三靜力三試驗三：主三要測三量局三部纖三維應三變和三整體三變形三，多使三用復合三式儀三表。結構三動力三試驗三：量三測結三構動三力特三征和三動態(tài)三反應三，使三用動態(tài)三模擬三儀器。數(shù)據(jù)三采集三的儀三器設三備（三按功能三與使三用情三況分）三：傳三感器、三放大三器、三顯示三器、三記錄三器、三分析三儀器三等。4.三1概述三（續(xù)三）55建筑三結構三試驗測量三儀器三設備三的主三要技三術性三能指三標：?刻度三值（最三小分三度值三）：三指示三或顯三示裝三置所三能指三示的三最小量三測值三。?量程：儀三器可三以測三量的三最大三范圍三。?靈敏三度：儀三器對三被測三物理三量變?nèi)娜磻芰θ?分辨三率：測三量被三測物三理量三最小三變化三值的三能力三。?線性三度：儀三器校三準曲三線對三理想三擬合三直線三的接三近程三度。?穩(wěn)定三性：規(guī)三定時三間內(nèi)三保持三示值三與特三性參三數(shù)不三變的三能力三。?重復三性：重三復測三試同三一數(shù)三值時三保持三示值三一致三的能三力。?頻率三響應：動三測儀三器輸三出信三號隨三輸入三信號三變化三的特三性。4.三1概述三（續(xù)三）56建筑三結構三試驗結構三試驗三對儀三器設三備的三使用三要求?自重三輕、三尺寸三小，三不影三響結三構工三作與三受力三；?合適三的靈三敏度三和量三程；?安裝三使用三方便三，穩(wěn)三定性三和重三復性三好；?價廉三耐用三，可三重復三使用三，安三全可三靠，三維修三容易三；?多功三能，三多用三途，三適應三多方三面需三要。數(shù)據(jù)三采集三應遵三循同時三性和客觀三性原則三。為確三定儀三器設三備的三靈敏三度和三精確三度、三確定三試驗三數(shù)據(jù)三的誤差三，應三在試驗三前后對儀三器設三備進三行標定。4.三1概述三（續(xù)三）57建筑三結構三試驗4.三2傳感三器（一三）基三本原三理：（三教材三P7三0-三71三）機械三式傳三感器：利三用機三械原三理進三行工三作，三包括三感受三機構、三轉換三機械三、顯三示裝三置和三附屬三裝置三四部三分。電測三傳感三器：利三用某三種特三殊材三料的三電學三性能三、或三某種裝置三的電三學原三理，三把所三需測三量的三非電三物理三量變?nèi)D三換成電三量變?nèi)?，三主要三包括三感受三部分三、轉三換部三分、三傳輸三部分和三附屬三裝置三四部三分。其他三傳感三器：包三括紅三外線三傳感三器、三激光三傳感三器、三光纖傳感三器和三超聲三波傳三感器三等。建筑三結構三試驗（二三）電三阻應三變計工作三原理：利三用某三種金三屬絲三導體三的“應變?nèi)娮枞?。構造三組成：?引出三線?覆蓋三層?電阻三柵?基底三材料58dRR=KεK：靈三敏系三數(shù)ε：三應變單位三應變?nèi)鹑南鄬θ娮枞兓?9建筑三結構三試驗（二三）電三阻應三變計三（續(xù)三）電阻三應變?nèi)嫷奶攸c：靈三敏度三高，三應變?nèi)呷缧∪☉腥齾^(qū)密三集貼三片）三，質(zhì)三量輕三，粘三貼牢三固，三適用三于高三、低溫三環(huán)境三（-5三0℃三～1三00三℃）。主要三技術三指標?電阻三值R：1三20三Ω。?標距l(xiāng)：即三電阻三柵的三有效三長度三。鋼三筋片三2×三1、三3×三2等，砼三片8三0×三4、三10三0×三5等三（大三于4三倍最三大粗三骨料三粒徑三，還與三應變?nèi)荻热嘘P三）。?靈敏三度系三數(shù)K：即三單位三應變?nèi)鹑龖內(nèi)嫷娜娮枞兓?。應與三應變?nèi)齼x的三靈敏三度系三數(shù)設三置相三協(xié)調(diào)三。建筑三結構三試驗（二三）電三阻應三變計三（續(xù)三）電阻三應變?nèi)齼x的三分類?按電三阻柵三的種三類分三：絲三繞式三、短接三式、三箔式三、半三導體三式、三焊接式三；?按電三阻柵三的形三狀分三：單三向應三變片、三應變?nèi)ǎㄈp向三、三三向）三；?按基三底材三料分三：紙三基、三膠基三；?按使三用極三限溫三度分三：低三溫、三常溫、三高溫三。60三向三應變?nèi)?1建筑三結構三試驗電阻三應變?nèi)嫷娜迟N三方法三：順序工作三內(nèi)容方法要求外觀三檢借助三放大三鏡肉三眼檢三查應變?nèi)瑧裏o氣三泡、三霉變?nèi)?、銹三點、1應變?nèi)瑱z三查分選三擇查阻值三檢查測點三檢查用萬三用表三檢查用單三臂電三橋測三量電三阻值三并分組檢查三測點三處表三面狀三況柵級三應平三直、三整齊三均勻應無三短路三或斷三路同一三測區(qū)三應用三阻值三基本三一致三的應變計三，相三差不三大于0.三5%測點三應平三整、三無缺三陷、三無裂三縫打磨用砂三布或三磨光三機平整三、無三浮漿三、并三不使三斷面三減少用丙三酮或三酒精三清洗清洗打底棉花三干擦三是無三污染膠層三厚度左右三，硬三后用砂三布打三磨2測點三處理測線三定位上膠用鑷三子夾三應變?nèi)嬕鼍€三，在縱線三與應三變方三向一三致測點三上十三字中三心與三應變?nèi)嬌先臉藬D壓背面三上一三層薄三膠，三測點三也涂上薄三膠，三將片三對準三放上在應三變計三上蓋三一小三片玻三璃擠出三多余三膠水志對三準膠層三應盡三量薄三，并三注意三應變?nèi)嬑患?，三用手三指沿三一個三方向三滾壓三，置三不滑三動。3應變?nèi)嬚橙N加壓快干三膠粘三貼，三用手三指輕三壓1-三2分鐘三，其三它膠三則適三當方三法加壓1-三2小時膠層三應盡三量薄三，并三注意三應變?nèi)嬑恢貌蝗瑒尤ｍ樞蚬ぷ鲀?nèi)容方法要求4固化處理自然干燥在室溫15度以上，濕度60%以下1-2天膠強度達到要求人工固化氣溫低，濕度大，在自然干燥后，用人工加溫度。加熱溫度不超過50度，且受熱均勻5粘貼質(zhì)量檢查外觀檢查、阻值檢查、絕緣度檢查6導線連接引出線絕緣應變計引出線底下貼膠布保證引出線不與試件形成短路。固定點設置用膠固定電線保證電線輕微拉動時，引出線不斷導線焊接把引出線與導線焊接無虛焊7防潮防護62建筑三結構三試驗電阻三應變?nèi)嫷娜迟N三方法三（續(xù)三）：63建筑三結構三試驗（三三）應三變測三量電阻三應變?nèi)嫓y三量應三變?采用三惠斯三登電三橋（三1/三4電三橋接三法、三半橋三接法三、全三橋接法）三，將三電阻三變化三轉換三為電三壓或三電流三的變?nèi)?，三使信三號放大三，從三而進三行測三量；?讀數(shù)三：零位三讀數(shù)三法（三電阻三）、偏位三讀數(shù)三法（三電壓三）惠斯三登電三橋64建筑三結構三試驗（三三）應三變測三量（三續(xù)）電阻三應變?nèi)嫓y三量應三變?溫度三補償三技術：粘三貼在三試件三測點三上的三應變?nèi)嬎从橙膽內(nèi)?，三除了三試件三受力三的變?nèi)瓮馊€三包含三試件三與應三變計受溫度三影響而產(chǎn)三生的三變形三和由三于試三件材三料與三應變?nèi)嫷臏厝染€三膨脹三系數(shù)三不同三而產(chǎn)三生的三變形三等。三這種三變形三不是荷三載效三應，三一般三采用三溫度三補償三方法三加以三消除三。?消除三溫度三影響三的方三法：溫度三補償法。65建筑三結構三試驗溫度三補償三應變?nèi)嫹?6建筑三結構三試驗（三三）應三變測三量（三續(xù)）其他三方法三測量三應變?位移三法：?用兩三點之三間的三相對三位移三近似三表示三兩點三之間三的平三均應三變?小標三距（三50三mm三～2三50三mm三）：三手持三應變?nèi)齼x（三引申三儀）三、杠桿三引申三儀、三百分三表、三位移三傳感三器；?大標三距：三收斂三儀、三水準三儀、三經(jīng)緯三儀。?光測三法：多三用于三結構三局部三應力三分析三（云三紋法三、激三光衍射法三、光三彈法三）。ε=Δl/l67建筑三結構三試驗（四三）力三傳感三器和三壓力三傳感三器主要三有機械三式傳三感器和電測三式傳三感器兩類三；機械三式：三拉力三測力三計、三壓力三測力三計、三拉壓三力測三力計三；電測三式（三應變?nèi)剑┤簤喝魅衅魅⒗龎簜魅衅魅ㄝ^三為常見三，采三用應三變計三量測三方法三，可三自制三）。電測三式荷三載傳三感器建筑三結構三試驗（五三）線三位移三傳感三器簡稱位移三傳感三器；機械三式百三分表三、電三子百三分表三、千三分表三、位三移計三、量程1～3m三m量程10～30三mm水準三儀、三經(jīng)緯三儀等。機械三式百三分表量程50、10三0、20三0、30三0m三m電子三百分三表6869千分三表經(jīng)緯三儀建筑三結構三試驗（五三）線三位移三傳感三器（三續(xù)）位移三計建筑三結構三試驗（六三）角三位移三傳感三器傾角三儀、三傾角三傳感三器等三。（七三）裂三縫測三量儀三器裂縫三測量三的兩項內(nèi)容三：開三裂時三刻與三位置三、裂三縫寬三度與長度三；判斷三裂縫三是否三出現(xiàn)三的方三法?目測?應變?曲線試件三表面三刷白三，裂三縫一三般與三主拉三應力三垂直三；通過三鋼筋三應變?nèi)晚湃龖內(nèi)C合三判定三；通過三P－三Δ、三P－三γ曲三線拐三點判三定。常用三裂縫三寬度測量三儀器：讀三數(shù)顯三微鏡三、裂三縫標三尺。70?建筑三結構三試驗（八三）測三振傳三感器基本三原理：測三量結三構振三動參三數(shù)（三位移三、速三度、三加速三度等）三的儀三器?利用三相對三運動三原理手持三式測三振儀三；慣性三式測三振傳三感器三。?利用三慣性三原理傳感三器的頻率三特性應盡三可能三大應盡三可能三大?位移三傳感三器：w?wn?加速三度傳三感器三：wnww為振三動體三的頻三率wn為傳三感器三固有三頻率7172建筑三結構三試驗（八三）測三振傳三感器三（續(xù)三）磁電三式速三度傳三感器三（教三材P三84三-8三5）?靈敏三度高三、性三能穩(wěn)三定壓電三式加三速度三傳感三器（三教材三P8三6）?優(yōu)點：動三態(tài)范三圍大三（可三達1三05g）三，頻三率范三圍寬三，穩(wěn)三定性好三，機三械強三度高三，溫三度范三圍寬三；?缺點：靈三敏度三較低三。壓電三傳感三器73建筑三結構三試驗4.三3記錄三器（一三）概三況（教三材P三70三-7三1）數(shù)據(jù)三的記三錄方三式：模擬三式、數(shù)字三式。常用三記錄三器：三光線三示波三器、三磁帶三記錄三儀、三磁盤三驅(qū)動三器、X三－Y三記錄三儀。（二三）X三－Y三記錄三儀模擬三式記錄三器；可記三錄一個三X軸（荷三載）三、二～三三個三Y軸（位三移、三應變等）三；多用三于靜力測試三。74建筑三結構三試驗（三三）光三線示三波器模擬三式記錄三器；可同三時記三錄多三條曲三線；主要三用于振動三測試。（四三）磁三帶記三錄儀有模擬三式和數(shù)字三式兩種三；多用三于測三量振動三參數(shù)；特點：工三作頻三帶寬三、同三時多三通道三記錄三、錄三放速三度可三調(diào)、可三將磁三信號三還原三為電三信號三。75建筑三結構三試驗4.三4數(shù)據(jù)三采集三系統(tǒng)（一三）數(shù)三據(jù)采三集系三統(tǒng)的三組成（教三材P三90圖4三-2三3）傳感三器部三分：包三含電三測傳三感器數(shù)據(jù)三采集三部分：掃三描傳三感器三，對三數(shù)據(jù)三進行三采集計算三機部三分：控三制數(shù)三據(jù)采三集儀三，并三進行三數(shù)據(jù)三處理按系三統(tǒng)組三成模三式分三：?大型三專用三系統(tǒng)?分散三式系三統(tǒng)?小型三專用三系統(tǒng)?組合三系統(tǒng)76建筑三結構三試驗數(shù)據(jù)三采集三系統(tǒng)三的組三成77（二三）數(shù)三據(jù)采三集過三程（教三材P三90三-9三2）結構三試驗三的原三始數(shù)三據(jù)；三力、三線位三移、三角位三移、應變?nèi)蜏厝鹊热锢砣緼/三D轉三換掃描三采集把物三理量三轉變?nèi)秊殡娙盘杺鞲腥鞲惺苋鞣N三物理三量實時三屏幕三圖象三顯示存入三文件計算三處理從數(shù)三據(jù)采三集儀三讀入三數(shù)據(jù)打印三輸出三、存三入磁三盤放入三內(nèi)存系數(shù)三換算計算三機數(shù)據(jù)三采集三儀建筑三結構三試驗數(shù)據(jù)三后處三理打印三輸出數(shù)據(jù)三流通三過程三圖建筑三結構三試驗（二三）數(shù)三據(jù)采三集過三程（三續(xù)）（教三材P三90三-9三2）數(shù)據(jù)三采集三程序三框圖啟動處理三測試三參數(shù)三文件儀器三狀態(tài)三的診三斷測三試建立三存放三數(shù)據(jù)三的文三件設置三屏幕三曲線三顯示三的坐三標系采集三初讀三數(shù)采集三待命三，可三選擇三下一三步操三作如：三①一三次采三集；三②連三續(xù)采三集；三③終三止運三行一次三采集a)三掃描三采集三；b)三存入三文件三；c)三屏幕三曲線三顯示三；d)三打印三輸出終止連續(xù)三采集a)三掃描三采集三；b)三存入三文件三；c)三屏幕三曲線三顯示三；準備階段集階段78正式采79建筑三結構三試驗思考三題：1、三數(shù)據(jù)三采集三應遵三循的三兩個三原則三是什三么？2、三傳感三器的三功能三是什三么？3、三簡述三電阻三應變?nèi)嫷娜ぷ魅砣?、三簡述三電阻三應變?nèi)嫷娜饕迟N三步驟三。5、三何謂三1/三4電三橋、三半橋三接法三以及三全橋三接法三。6、三簡述三電阻三應變?nèi)嫷娜龢嬙烊M成三。7、三常用三的位三移傳三感器三有哪三些？8、三裂縫三測量三主要三有哪三兩項三內(nèi)容三，常三用方三法是三什么三？9、三常用三的數(shù)三據(jù)記三錄器三有包三括哪三些？10三、簡三述數(shù)三據(jù)采三集系三統(tǒng)的三硬件三組成三。80建筑三結構三試驗第二三章結構三試驗三設計81建筑三結構三試驗主要三內(nèi)容2.三1概述2.三2試件三設計2.三3結構三試驗三的模三型設三計2.三4結構三試驗三荷載三設計2.三5結構三試驗三的觀三測設三計2.三6材料三的力三學性三能與三結構三試驗三的關三系2.三7結構三試驗三大綱三和試三驗基三本文三件82建筑三結構三試驗2.三1概述結構三試驗三全過三程包三括：三試驗三設計三、試三驗準三備、三試驗三實施和三試驗三分析三等幾三部分三。結構三試驗三設計三定義三(P三9)三：?對結三構試三驗進三行全三面的設計與規(guī)劃；?設計三的計三劃和三試驗三大綱三對試三驗起三著統(tǒng)管三全局和具體三指導的作三用。83建筑三結構三試驗2.三1概述三（續(xù)三）試驗三設計三的主三要內(nèi)三容（三以簡三支梁三試件三設計三為對三象）(1三)確定三試驗三參數(shù)，結三合試三驗經(jīng)三費與三時間三，進三行試三件設三計?如適三筋梁三試驗三：強三剪弱三彎原三則、三板的三抗剪三問題三、梁三截面尺寸三的確三定、三經(jīng)濟三配筋三率問三題。(2三)加載三設計?支承三條件三、加三載方三式（三等彎三矩段三）、三加載三設備三、加三載制度（三荷載三與位三移混三合控三制）三。(3三)觀測三設計?P-三Δ、三撓度三、裂三縫、三應變?nèi)⑶实热?。盡三可能三多地三測量三內(nèi)容，三充分三利用三試驗三。84建筑三結構三試驗2.三2試件三設計縮尺三模型三與足三尺模三型?縮尺三模型三必須三滿足三嚴格三的相三似條三件。試件三設計三的內(nèi)三容及三要求?內(nèi)容三：試三件形三狀的三選擇三、試三件尺三寸與三數(shù)量三的確三定、構造三措施三等；?要求三：結三構與三受力三的邊三界條三件、三試驗三的破三壞特三征、試驗三的加三載條三件。85建筑三結構三試驗2.三2試件三設計三（續(xù)三）（一三）試三件形三狀基本三原則三：受力三條件和邊界三條件的模三擬。如框三架節(jié)三點的三試驗三方案三，板三柱結三構的三受力三特征三（板三帶寬度三的選三取）三。（二三）試三件尺三寸尺寸三效應三（構三件與三結構三）；混凝三土抗三壓強三度試三驗10三0×三10三0×三10三015三0×三15三0×三15三020三0×三20三0×三20三00.三951.三01.三0586建筑三結構三試驗（三三）試三件數(shù)三量生產(chǎn)三性試三驗：三按試三驗任三務的三要求三來確三定試三件數(shù)三量?？蒲腥栽嚾灒?1三)單因三素根據(jù)三因素三的水三平數(shù)三來確三定試三件數(shù)三量；(2三)多因三素采用正交三試驗設計三法來三進行三試驗三設計并對三試驗三結果三進行三科學三分析三。多因三素試三驗存三在的三問題三：(1三)全面三試驗三的次三數(shù)（三試件三數(shù)量三）與三實際三可行三的試三驗次三數(shù)之間三的矛三盾。三n個三因素三，m三個水三平，三則全三面試三驗次三數(shù)mn。(2三)實際三所做三的少三數(shù)試三驗與三全面三掌握三內(nèi)在三規(guī)律三的要三求之三間的矛三盾。87建筑三結構三試驗（三三）試三件數(shù)三量（三續(xù)）正交三試驗三設計三：指三利用三事先三制好三的正三交表三來安三排多因素三試驗三，并三進行三試驗三結果三分析三的一三種試三驗設三計方法。?正交三表是正三交試三驗設三計法三中合三理安三排試三驗并三對試驗結三果進三行統(tǒng)三計分三析的三一種三特殊三表格三。?常用三正交三表有L4(23)、三L9(34)、三L12(31×24)等三。試驗三次數(shù)因素三的水三平數(shù)因素三數(shù)88建筑三結構三試驗（三三）試三件數(shù)三量（三續(xù)）正交三表的三特點三（凡三符合三下列三兩個三特點三的表三均稱三為正交表三）：(1三)每一三列中三，不三同的三數(shù)字三出現(xiàn)三的次三數(shù)相三等；(2三)任意三兩列三中，三將同三一橫三行的三數(shù)字三看成三有序三數(shù)對（左三列的三數(shù)放三在前三，右三列的三數(shù)放三在后三）則三每種數(shù)對三出現(xiàn)三的次三數(shù)相三等。三如（三1、三2）三（1三、1三）（2三、1三）（三2、三2）三各出三現(xiàn)一三次。89312212121211122因素水平試件1234建筑三結構三試驗（三三）試三件數(shù)三量（三續(xù)）L4(23)正三交表90建筑三結構三試驗（三三）試三件數(shù)三量（三續(xù)）完全三試驗三的試三件數(shù)三量234553224三310三2431三254168125三662三538276412三5249162512345因素水平911234567894123312231312323131221231231231111222333因素水平試件建筑三結構三試驗（三三）試三件數(shù)三量（三續(xù)）L9(34)正三交表92建筑三結構三試驗22223122121211212112212211112112211221121212121212122221111333123456789101154321因素水平試件（三三）試三件數(shù)三量（三續(xù)）L12(31×24)正三交表建筑三結構三試驗（三三）試三件數(shù)三量（三續(xù)）正交三試驗三結果三分析——直觀三分析三法?目的三：(1三)確定三各因三素的三主次三關系三；(2三)確定三各影三響因三素的三最佳三水平三。?具體三步驟三：(1三)填寫三評價三指標三，將三每個三試件三的試三驗結三果填三入正三交表的右三欄內(nèi)三；(2三)計算三各因三素的三水平三效應三值Kmf、Kmf和極三差Rm值。(3三)比較三各因三素的三極差三R值三，根三據(jù)其三大小三，列三出各三因素三的主次三關系三。R三值較三大者三，即三對試三驗結三果的三影響三較大三、即三主要因素三。(4三)比較三同一三因素三下各三水平三的效三應值三Kmf，能三使指三標達三到滿意三值的三為較三理想三的水三平值三。93Kmf正交三表中三m列三第f三水平相應三的指三標值三之和Kmf＝Kmf，m三列第三f水三平的重復三次數(shù)Rmm列三中Kmf的極三大值三與極小三值之三差94建筑三結構三試驗（四三）結三構試三驗加三載與三測試三對試三件設三計的三要求試件三支承三條件三的要三求：三支承三點的三水平三、局三壓、三支承三點的明三確（三跨度三）。試件三加載三點的三要求三：分三配梁三（簡三支梁三型式三）、三局壓三。試件三破壞三型式三和破三壞機三制的三要求三：如彎與三剪的三破壞問題三、節(jié)三點與三梁柱三構件三的強三度問三題、三防止三粘結三滑移三的措施三。試驗三測量三的要三求：三預埋三件、三預留三孔道三、預三貼應三變片三。輔助三試件三的要三求：三試件三材料三的材三性試三件、三節(jié)點三或局三部結構三構件三的單三體試三件。95建筑三結構三試驗2.三3結構三試驗三的模三型設三計結構三模型三設計三要求三按相三似理三論進三行設三計，三以保三證“試驗三過程三與試三驗結三果相三似”?幾何三相似?材料三相似?物理三相似?荷載三相似科研三性試三驗中三常采三用小三型試三件，三即縮尺三模型。96建筑三結構三試驗2.三3結構三試驗三的模三型設三計（三續(xù)）相似三原理相似三原理是研三究自三然界三相似三現(xiàn)象三的性三質(zhì)和三鑒別三相似三現(xiàn)象的三基本三原理三，由三三個三相似三定理三組成三：?第一三相似三定理：彼三此相三似的三現(xiàn)象三，單三值條三件相三同，三其相三似準數(shù)也三相同三，由三牛頓三在1三78三6年三首先三提出三，它三確定三了相三似現(xiàn)三象的性質(zhì)三。?第二三相似三定理：某三一現(xiàn)三象各三物理三量之三間的三關系三方程三式，三都可表示三為相三似準三數(shù)之三間的三函數(shù)三關系三。相三似準三數(shù)常三用π三表示三。第二相三似定三理也三稱π定理三，為三模型三設計三提供三了理三論基三礎。?第三三相似三定理：現(xiàn)三象的三單值三條件三相同三，并三且由三單值三條件三導出的相三似準三數(shù)相三等，三是現(xiàn)三象彼三此相三似的三充要三條件三。97建筑三結構三試驗2.三3結構三試驗三的模三型設三計（三續(xù)）（一三）模三型的三相似三要求三和相三似常三數(shù)相似三常數(shù)三的獨三立性幾何三相似要求三模型三和真三型之三間所三有對三應部三分尺三寸成三比例三。Sl（長度）三、SA（面三積）三、Sw（抗三彎模三量）三，SI（慣三性矩三），三Sx（位三移）三、Sε（應三變）三。質(zhì)量三相似Sm（質(zhì)三量）三、Sρ（比三重）三。荷載三相似SP（集三中力三）、三Sw（面三力）三、Sq（體三力）三、SM（彎三矩）三。98建筑三結構三試驗（一三）模三型的三相似三要求三和相三似常三數(shù)（三續(xù)）物理三相似Sσ（應三力）三、Sτ（剪三力）三、Sγ（剪三切角三）、三SE（彈三性模量）三。時間三相似St，時三間相三似不三是指三時刻三相似三，而三是指三時刻三的間三隔相三似。邊界三條件三相似指模三型的三支承三與約三束條三件相三似。初始三條件三相似針對三動力三問題三，包三括初三始位三置、三位移三、速三度、三加速三度等三。99建筑三結構三試驗（二三）模三型設三計的三相似三條件三（教三材P三19三-2三5）按模三型設三計的三相似三理論三確定三相似三條件三的方三法有三：方三程式分三析法三、量三綱分三析法三。方程三式分三析法：已三知各三參數(shù)三與物三理量三的函三數(shù)關三系，三并有顯三式表三達式三時。三適用三于較三簡單三的物三理現(xiàn)三象。量綱三分析三法：對三較復三雜的三物理三現(xiàn)象三，不三能用三顯式三表達來描三述各三參數(shù)三與物三理量三之間三的函三數(shù)關三系。三此時三，物三理參數(shù)三的合三理選三擇對三模型三設計三具有三決定三性的三作用三。取決三于對三該物三理現(xiàn)三象的三正確三認識三程度?=1???2lSSσ???lEfSSS10三0建筑三結構三試驗（二三）模三型設三計的三相似三條件三（續(xù)三）1、三靜力三試驗三模型三的相三似條三件（三P2三0）可見三，相三似常三數(shù)的三數(shù)目三多于三相似三條件三的數(shù)三目，三模型設計三時須三預先三假設三幾個三相似三常數(shù)三，一三般假三設幾何三相似常三數(shù)Sl和材料三相似三常數(shù)SE。?=1?=1?Sp?Sp?Sp?SlSM?S??Sγ?Sl??Sσ?Sγ?Sl??Sγ?Sl建筑三結構三試驗1、三靜力三試驗三模型三的相三似條三件（三續(xù)）考慮三自重三荷載三的模三型相三似條三件=1=1=1M4??Sf?SE?2，此三時模三型材三料很三難實三現(xiàn)，1Sl①當σm=σp，Sσ=1，Sγ=只能三采用三附加三質(zhì)量三方法三，但三強度三與剛三度須三保持三不變?nèi)?。，須三提高三測量三精2度。10三1Sγ——為材三料容三重的三相似常數(shù)dtm?dx/dtmdx/dt10三2建筑三結構三試驗2、三動力三試驗三模型三的相三似條三件（教三材P三22三-2三3）單自三由度三體系三受迫三振動三的振三動方三程dxdtd2x2md2xgdt2+kx=?m+c22kx2d2xg/dt2d2x/dt2=?+c?dx/dt21+即：x為未三知量∴動力三模型三的相三似條三件為?Sc?St/Sm=1??SkSmSmSkSw=此外三，自頻及周期的相三似常三數(shù)為三：ST=運動三初始三條件三的相三似：SlStSlSt&S&x&=Sx&=Sx=Sl)之三間，三SE/Sρ∈[2,6模型三試驗三中的三相似三關系三：=SlSESg?Sρ?當選三用Sg=1三，而三Sl一般三(]121，611這在三模型三選用三材料三時很三難實三現(xiàn)，三通常三需對材料三試級三配。?當選三用材三料相三同，三SE＝Sρ＝1三，則三Sg＝1三/Sl，采三用附加質(zhì)三量法。10三3建筑三結構三試驗2、三動力三試驗三模型三的相三似條三件（三續(xù)）關于三重力三加速三度的三相似三常數(shù)三Sg10三4建筑三結構三試驗4、三模型三材料模型三材料三的要三求?相似三要求三：材三料的三基本三性質(zhì)三相似三。?測量三要求三：為三便于三測量三儀表三有足三夠的三讀數(shù)三，彈三性模量三應適三當?shù)腿恍┤?材料三性能三穩(wěn)定三，受三環(huán)境三溫度三、濕三度的三影響三較小三。?加工三制作三方便3、三鋼筋三混凝三土結三構和三砌體三結構三試驗三模型三的相三似條三件（教材三P2三4-三25三）10三5建筑三結構三試驗4、三模型三材料三（續(xù)三）模型三材料三的種三類?金屬（一三般鋼三材和三鋁合三金）三：彈三性好三、變?nèi)瘟咳?、三泊松三比與鋼筋三砼相三似。?塑料三和有三機玻三璃：強三度大三、彈三性模三量低三、各三向同三性、三加工三方便、三但徐三變較三大、三熱穩(wěn)三定性三較差三。?石膏：加三工容三易、三成本三低、三泊松三比與三砼十三分接三近、三彈性三模量可人三為調(diào)三整、三但抗三拉強三度低三、較三脆。三石膏三被廣三泛用三于制三作彈性模三型，三也可三大致三模擬三砼的三塑性三性能三。?水泥三砂漿：相三比上三述三三種材三料，三最接三近混三凝土三，常三用于三制作砼薄三壁結三構，三此時三采用三的鋼三筋為三鋼絲三或鉛三絲。?細石三混凝三土：非三彈性三性能三較難三模擬三，縮三尺比三例不三宜太三小。三主要缺三點是三粘結三應力三模擬三不好三，不三適用三于研三究Wma三x、f三等。10三6建筑三結構三試驗2.三4結構三試驗三荷載三設計結構三試驗三荷載三的分三類?按作三用形三式?集中三荷載三、分三布荷三載。?按作三用方三向?垂直三荷載三、水三平荷三載、三任意三方向三荷載三。?單調(diào)三荷載三、重三復荷三載、三反復三荷載三。?動力三荷載三、靜三力荷三載。10三7建筑三結構三試驗2.三4結構三試驗三荷載三設計三（續(xù)三）（一三）試三驗加三載圖三式（三教材三P2三5）定義三：試驗三荷載三在試三驗結三構上三的布三置形三式（三包括荷載類型三與分三布情況三）試驗三加載三圖式三要與三結構三設計三計算三時荷三載圖三式一三致10三8建筑三結構三試驗（二三）試三驗加三載裝三置的三設計試驗三加載三裝置三包括?豎向三加載三裝置三：荷三載架?水平三加載三裝置三：反三力架三、反三力墻三（砼三制）?其他三加載三裝置三：(1三)荷載三傳遞三裝置(2三)荷載三支承三裝置????分配三梁、三墊塊三或墊三梁、三滑動軸承三等；支座三（固三定式三、滑三動式三、鉸接式三、滾三動式三）、三支墩三。10三9建筑三結構三試驗（二三）試三驗加三載裝三置的三設計三（續(xù)三）試驗三加載三裝置三的基三本要三求?????滿足最大三試驗三荷載的要三求，三并有三一定三的安三全儲三備50三～1三00三％；滿足三自身三剛度三的要三求；符合三試驗三結構三的受三力條三件，三能模三擬試三驗結三構的邊界條三件和三變形三條件；滿足三試件三的支三承條三件：三如支三承點三的摩三擦力三影響三使實際三彎矩三減小三；構造三簡單三，加三工、三組裝三方便三。11三0建筑三結構三試驗（三三）試三驗的三加載三制度定義三：結三構試三驗中三控制三荷載三與加三載時三間的三關系三。結構三試驗三的加三載制三度分三類：?單調(diào)三靜力三加載三：預三加載三、預三定荷三載、三破壞三荷載?偽靜三力加三載：三荷載三與位三移混三合的三低周三反復三加載