建筑結(jié)構(gòu)試驗課件第二章結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計

第二章結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計主要內(nèi)容2.1概述2.2試件設(shè)計2.3結(jié)構(gòu)試驗的模型設(shè)計2.4結(jié)構(gòu)試驗荷載設(shè)計2.5結(jié)構(gòu)試驗的觀測設(shè)計2.6材料的力學(xué)性能與結(jié)構(gòu)試驗的關(guān)系2.7結(jié)構(gòu)試驗大綱和試驗基本文件第二章結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計第二章結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計教學(xué)內(nèi)容:1．試件和模型設(shè)計：包括相似理論，試件模型設(shè)計，模型材料，注意的問題；2．荷載設(shè)計：包括荷載圖式，加載程序，等效荷載；3．測試方案：包括測試項目，測點的選擇和布置，測量儀器的選擇；4．測試報告；5．試驗中的安全措施。第二章結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計測試系統(tǒng)激發(fā)裝置試驗方案設(shè)計感應(yīng)設(shè)備轉(zhuǎn)換裝置記錄顯示數(shù)據(jù)處理測試系統(tǒng)框圖試驗檢測結(jié)論報告※結(jié)構(gòu)試驗?zāi)康呐c設(shè)計※結(jié)構(gòu)試驗準(zhǔn)備※結(jié)構(gòu)試驗實施※結(jié)構(gòu)試驗分析、結(jié)論試驗?zāi)康慕Y(jié)果第二章結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計第二章結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計重點：試件模型設(shè)計，荷載圖式，加載程序，等效荷載，測點的選擇和布置，測量儀器的選擇。教學(xué)要求1．熟練掌握試件模型設(shè)計；2．熟練掌握荷載圖式，加載程序，等效荷載；3．熟練掌握測點的選擇和布置，測量儀器的選擇；4．熟練掌握試驗中的安全措施；5．掌握模型材料，測試報告；6．了解相似理論，注意的問題。

第二章結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計2.1結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計概述結(jié)構(gòu)試驗全過程包括：試驗設(shè)計、試驗準(zhǔn)備、試驗實施和試驗分析等幾部分。結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計定義(P9)：?對結(jié)構(gòu)試驗進(jìn)行全面的設(shè)計與規(guī)劃；?設(shè)計的計劃和試驗大綱對試驗起著統(tǒng)管全局和具體指導(dǎo)的作用。第二章結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計結(jié)構(gòu)試驗?zāi)康慕Y(jié)構(gòu)試驗設(shè)計結(jié)構(gòu)試驗準(zhǔn)備結(jié)構(gòu)試驗實施結(jié)構(gòu)試驗分析結(jié)論試件設(shè)計試件加載設(shè)計試驗觀察設(shè)計試驗誤差控制措施試驗安全措施試件設(shè)計：設(shè)計試件的形狀與尺寸確定試件的數(shù)量設(shè)計構(gòu)造措施觀測方案設(shè)計：觀測項目與內(nèi)容觀測儀器儀表、測點布置觀測方法荷載及加載裝置設(shè)計：荷載圖式及加載程序設(shè)計加載裝置設(shè)計第二章結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計2.1.1結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計的基本原則（1）擬真再現(xiàn)原則（2）棄次存主原則（3）隨機概念原則（4）參數(shù)合理原則（5）統(tǒng)一評價原則（6）低本高效原則第二章結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計

2.1.2結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)試驗的影響因素

（1）材料性能的影響（2）試件尺寸與形狀的影響（3）試驗加載速度的影響第二章結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計2.1.3結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計概述試驗設(shè)計的主要內(nèi)容（以簡支梁試件設(shè)計為對象）(1)

確定試驗參數(shù)，結(jié)合試驗經(jīng)費與時間，進(jìn)行試件設(shè)計。如適筋梁試驗：強剪弱彎原則、板的抗剪問題、梁截面尺寸的確定、經(jīng)濟配筋率問題。(2)

加載設(shè)計。支承條件、加載方式（等彎矩段）、加載設(shè)備、加載制度（荷載與位移混合控制）。(3)觀測設(shè)計。

P-Δ、撓度、裂縫、應(yīng)變、曲率等。盡可能多地測量內(nèi)容，充分利用試驗。第二章結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計2.2設(shè)計的程序2.2.1意義

1）它是結(jié)構(gòu)試驗特點的要求;2）它關(guān)系到試驗的成敗;3）它是體現(xiàn)技術(shù)水平和管理水平的窗口第二章結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計

2.2.2PPIS循環(huán)

第二章結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計2.3前期工作2.3.1調(diào)研

調(diào)研方案設(shè)計：電話、網(wǎng)絡(luò)、信函等。2.3.2確定研究路線

1．研究路線（技術(shù)路線）的含義是指完成一項試驗研究任務(wù)要經(jīng)過的起始點、中轉(zhuǎn)點和結(jié)束點等若干個技術(shù)環(huán)節(jié)上所有內(nèi)容順序的方式。

2．研究路線的作用

3.研究路線的內(nèi)容

4.研究路線的制定第二章結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計

2.3.3其他工作

1.誤差控制方案；2.安全方案；3.環(huán)境保護；4.人員組織；5.時間進(jìn)度；6.經(jīng)費預(yù)算等。第二章結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計2.4結(jié)構(gòu)試驗的試件設(shè)計?縮尺模型與足尺模型縮尺模型必須滿足嚴(yán)格的相似條件。?試件設(shè)計的內(nèi)容及要求內(nèi)容：試件形狀的選擇、試件尺寸與數(shù)量的確定、構(gòu)造措施等；要求：結(jié)構(gòu)與受力的邊界條件、試驗的破壞特征、試驗的加載條件。第二章結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計2.4結(jié)構(gòu)試驗的試件設(shè)計2.4.1試件形狀基本原則：受力條件和邊界條件的模擬。如框架節(jié)點的試驗方案，板柱結(jié)構(gòu)的受力特征（板帶寬度的選?。?。2.4.2試件尺寸尺寸效應(yīng)（構(gòu)件與結(jié)構(gòu)）；混凝土抗壓強度試驗100×100×1000.95150×150×1501.0200×200×2001.05第二章結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計第二章結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計第二章結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計

2.4.2試件形狀尺寸

屋架試驗均采用構(gòu)件實物或真型；剪力墻尺寸取真型的1/10～1/3為宜；磚石及砌塊的砌體試件，一般取真型的1/4～1/2；框架截面尺寸可取為真型的1/4～1/2，框架節(jié)點為1/2～1；薄殼和網(wǎng)架空間結(jié)構(gòu)多用1/20～1/5。局部性的試件尺寸可取為真型的1/4～1，整體性結(jié)構(gòu)試驗的試件可取1/10～1/2；注意：應(yīng)避免小構(gòu)件試驗中試件太小引起的“尺寸效應(yīng)”。第二章結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計2.4.3試件數(shù)量生產(chǎn)性試驗：按試驗任務(wù)的要求來確定試件數(shù)量。(根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)）科研性試驗：(1)單因素根據(jù)因素的水平數(shù)來確定試件數(shù)量；(2)多因素采用正交試驗設(shè)計法來進(jìn)行試驗設(shè)計并對試驗結(jié)果進(jìn)行科學(xué)分析。多因素試驗存在的問題：(1)全面試驗的次數(shù)（試件數(shù)量）與實際可行的試驗次數(shù)之間的矛盾。n個因素，m個水平，則全面試驗次數(shù)mn。(2)實際所做的少數(shù)試驗與全面掌握內(nèi)在規(guī)律的要求之間的矛盾。第二章結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計生產(chǎn)性試驗—技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；科研性試驗--優(yōu)選法、因子法、正交法和均勻法。優(yōu)選法--單因素問題設(shè)計方法中的0.618法是優(yōu)選法的代表；例：外加劑的摻量，單一因素。因子法—試驗數(shù)量等于以水平數(shù)為底以因子數(shù)為次方的冪函數(shù)；試驗試件數(shù)量=水平數(shù)例：鋼筋混凝土梁的承載能力影響因素有：截面尺寸、混凝土強度等級、縱筋等級、縱筋數(shù)量、箍筋率等。第二章結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計正交試驗設(shè)計：指利用事先制好的正交表來安排多因素試驗，并進(jìn)行試驗結(jié)果分析的一種試驗設(shè)計方法。?正交表是正交試驗設(shè)計法中合理安排試驗并對試驗結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計分析的一種特殊表格。?常用正交表有L4(23)、L9(34)、L12(31×24)等。試驗次數(shù)因素的水平數(shù)因素數(shù)第二章結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計2.4結(jié)構(gòu)試驗的試件設(shè)計正交表的特點（凡符合下列兩個特點的表均稱為正交表）：(1)每一列中，不同的數(shù)字出現(xiàn)的次數(shù)相等；(2)任意兩列中，將同一橫行的數(shù)字看成有序數(shù)對（左列的數(shù)放在前，右列的數(shù)放在后）則每種數(shù)對出現(xiàn)的次數(shù)相等。如（1、2）（1、1）（2、1）（2、2）各出現(xiàn)一次。第二章結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計2.4結(jié)構(gòu)試驗的試件設(shè)計L4(23)正交表第二章結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計2.5結(jié)構(gòu)試驗的試件設(shè)計完全試驗（因子法）的試件數(shù)量第二章結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計2.4結(jié)構(gòu)試驗的試件設(shè)計L9(34)正交表第二章結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計2.4結(jié)構(gòu)試驗的試件設(shè)計L12(31×24)正交表第二章結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計2.4結(jié)構(gòu)試驗的試件設(shè)計正交試驗結(jié)果分析——直觀分析法?目的：(1)確定各因素的主次關(guān)系；(2)確定各影響因素的最佳水平。?具體步驟：(1)填寫評價指標(biāo)，將每個試件的試驗結(jié)果填入正交表的右欄內(nèi)；(2)計算各因素的水平效應(yīng)值Kmf、Kmf和極差Rm值。(3)比較各因素的極差R值，根據(jù)其大小，列出各因素的主次關(guān)系。R值較大者，即對試驗結(jié)果的影響較大、即主要因素。(4)比較同一因素下各水平的效應(yīng)值Kmf，能使指標(biāo)達(dá)到滿意值的為較理想的水平值。Kmf

正交表中m列第f水平相應(yīng)的指標(biāo)值之和Kmf

＝Kmf，m列第f水平的重復(fù)次數(shù)Rmm列中Kmf的極大值與極小值之差第二章結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計2.4結(jié)構(gòu)試驗的試件設(shè)計2.4.4結(jié)構(gòu)試驗加載與測試對試件設(shè)計的要求:試件支承條件的要求：支承點的水平、局壓、支承點的明確（跨度）。試件加載點的要求：分配梁（簡支梁型式）、局壓。試件破壞型式和破壞機制的要求：如彎與剪的破壞問題、節(jié)點與梁柱構(gòu)件的強度問題、防止粘結(jié)滑移的措施。試驗測量的要求：預(yù)埋件、預(yù)留孔道、預(yù)貼應(yīng)變片。輔助試件的要求：試件材料的材性試件、節(jié)點或局部結(jié)構(gòu)構(gòu)件的單體試件。第二章結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計1）加載點的強度、剛度要求，不破壞、不產(chǎn)生過大變形。2）為保證一定的破壞形態(tài)，對構(gòu)件局部加強。如節(jié)點試驗對梁柱的加強。3）為測量方便而預(yù)留的空洞或預(yù)埋件等等的構(gòu)造處理。4）為加載方便所做的構(gòu)造處理。5）尺寸偏差控制。第二章結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計2.5結(jié)構(gòu)試驗的模型設(shè)計結(jié)構(gòu)模型設(shè)計要求按相似理論進(jìn)行設(shè)計，以保證“試驗過程與試驗結(jié)果相似”。?幾何相似?材料相似?物理相似?荷載相似科研性試驗中常采用小型試件，即縮尺模型。第二章結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計2.5結(jié)構(gòu)試驗的模型設(shè)計相似原理相似原理是研究自然界相似現(xiàn)象的性質(zhì)和鑒別相似現(xiàn)象的基本原理，由三個相似定理組成：?第一相似定理：彼此相似的現(xiàn)象，單值條件相同，其相似準(zhǔn)數(shù)也相同，由牛頓在1786年首先提出，它確定了相似現(xiàn)象的性質(zhì)。?第二相似定理：某一現(xiàn)象各物理量之間的關(guān)系方程式，都可表示為相似準(zhǔn)數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系。相似準(zhǔn)數(shù)常用π表示。第二相似定理也稱π定理，為模型設(shè)計提供了理論基礎(chǔ)。?第三相似定理：現(xiàn)象的單值條件相同，并且由單值條件導(dǎo)出的相似準(zhǔn)數(shù)相等，是現(xiàn)象彼此相似的充要條件。第二章結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計2.5.1

模型的相似要求和相似常數(shù)相似常數(shù)的獨立性幾何相似要求模型和真型之間所有對應(yīng)部分尺寸成比例。Sl（長度）、SA（面積）、Sw（抗彎模量），SI（慣性矩），Sx（位移）、Sε（應(yīng)變）。質(zhì)量相似Sm（質(zhì)量）、Sρ（比重）。荷載相似SP（集中力）、Sw

（面力）、Sq（體力）、SM（彎矩）。第二章結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計2.5.1

模型的相似要求和相似常數(shù)物理相似Sσ（應(yīng)力）、Sτ（剪力）、Sγ（剪切角）、SE（彈性模量）。時間相似St，時間相似不是指時刻相似，而是指時刻的間隔相似。邊界條件相似指模型的支承與約束條件相似。初始條件相似針對動力問題，包括初始位置、位移、速度、加速度等。第二章結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計2.5.2模型的相似條件按模型設(shè)計的相似理論確定相似條件的方法有：方程式分析法、量綱分析法。方程式分析法：已知各參數(shù)與物理量的函數(shù)關(guān)系，并有顯式表達(dá)式時。適用于較簡單的物理現(xiàn)象。量綱分析法：對較復(fù)雜的物理現(xiàn)象，不能用顯式表達(dá)來描述各參數(shù)與物理量之間的函數(shù)關(guān)系。此時，物理參數(shù)的合理選擇對模型設(shè)計具有決定性的作用。取決于對該物理現(xiàn)象的正確認(rèn)識程度第二章結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計2.5.2

模型的相似條件1、靜力試驗?zāi)Ｐ偷南嗨茥l件

2-26

2-272-28可見，相似常數(shù)的數(shù)目多于相似條件的數(shù)目，模型設(shè)計時須預(yù)先假設(shè)幾個相似常數(shù)，一般假設(shè)幾何相似常數(shù)Sl和材料相似常數(shù)SE。第二章結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計2.5.2

模型的相似條件考慮自重荷載的模型相似條件:sr——為材料容重的相似常數(shù)①當(dāng)，σm=σp

，Sσ=1，Sr=1/Sl此時模型材料很難實現(xiàn)，只能采用附加質(zhì)量方法，但強度與剛度須保持不變。②當(dāng)材料相當(dāng)，Sr=SE=1，σm=Sl.σp、fm=Sl2.fp，須提高測量精度。第二章結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計2.5.2

模型的相似條件2、動力試驗?zāi)Ｐ偷南嗨茥l件單自由度體系受迫振動的振動方程：第二章結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計2.5.2

模型的相似條件2、動力試驗?zāi)Ｐ偷南嗨茥l件(續(xù))關(guān)于重力加速度的相似常數(shù)Sg

模型試驗中的相似關(guān)系：當(dāng)選用Sg=1，而Sl一般（1/2,1/6）之間，SE/Sρ∈[1/2,1/6],

這在模型選用材料時很難實現(xiàn)，通常需對材料試級配。當(dāng)選用材料相同，SE＝Sρ＝1，則Sg＝1/Sl，采用附加質(zhì)量法。

第二章結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計2.5.2

模型的相似條件3、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和砌體結(jié)構(gòu)試驗?zāi)Ｐ偷南嗨茥l件材料性能：混凝土應(yīng)力、應(yīng)變、彈性模量、泊松比、質(zhì)量密度、鋼筋應(yīng)力、應(yīng)變、鋼筋彈性模量、粘結(jié)應(yīng)力。幾何特性：長度、線位移、角位移、鋼筋面積。荷載：集中荷載、線荷載、面荷載、力矩。第二章結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計2.5.2

模型的相似條件4、材料模型模型材料的要求：?相似要求：材料的基本性質(zhì)相似。?測量要求：為便于測量儀表有足夠的讀數(shù)，彈性模量應(yīng)適當(dāng)?shù)鸵恍?材料性能穩(wěn)定，受環(huán)境溫度、濕度的影響較小。?加工制作方便。第二章結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計2.5.2

模型的相似條件5、模型材料的種類：?金屬（一般鋼材和鋁合金）：彈性好、變形量大、泊松比與鋼筋砼相似。?塑料和有機玻璃：強度大、彈性模量低、各向同性、加工方便、但徐變較大、熱穩(wěn)定性較差。?石膏：加工容易、成本低、泊松比與砼十分接近、彈性模量可人為調(diào)整、但抗拉強度低、較脆。石膏被廣泛用于制作彈性模型，也可大致模擬砼的塑性性能。?水泥砂漿：相比上述三種材料，最接近混凝土，常用于制作砼薄壁結(jié)構(gòu)，此時采用的鋼筋為鋼絲或鉛絲。?細(xì)石混凝土：非彈性性能較難模擬，縮尺比例不宜太小。主要缺點是粘結(jié)應(yīng)力模擬不好，不適用于研究Wmax、f等第二章結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計2.6結(jié)構(gòu)試驗荷載設(shè)計結(jié)構(gòu)試驗荷載的分類：?按作用形式:

集中荷載、分布荷載。?按作用方向:

垂直荷載、水平荷載、任意方向荷載。?單調(diào)荷載、重復(fù)荷載、反復(fù)荷載。?動力荷載、靜力荷載。第二章結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計荷載設(shè)計的一般要求試驗荷載的圖式應(yīng)與結(jié)構(gòu)設(shè)計計算的荷載圖式所產(chǎn)生的內(nèi)力值完全一致或極為接近；荷載值要準(zhǔn)確；荷載傳力方式和作用點明確，產(chǎn)生的荷載數(shù)值要穩(wěn)定；荷載分級的數(shù)值要參考相應(yīng)試驗結(jié)構(gòu)試驗方法的技術(shù)要求，同時必須滿足試驗量測的精度要求；加載裝置本身要有足夠的安全性和可靠性，不僅要滿足強度要求，還必須按變形條件來控制加載裝置的設(shè)計，即必須滿足剛度要求。加載設(shè)備的操作要方便，便于加載和卸載，并能控制加載速度，又能適應(yīng)同步加載或先后不同步加載的要求；試驗加載方法力求采用現(xiàn)代化先進(jìn)技術(shù)，減輕體力勞動，提高試驗質(zhì)量。第二章結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計2.6結(jié)構(gòu)試驗荷載設(shè)計2.6.1試驗加載圖式定義：試驗荷載在試驗結(jié)構(gòu)上的布置形式（包括荷載類型與分布情況）試驗加載圖式要與結(jié)構(gòu)設(shè)計計算時荷載圖式一致。第二章結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計2.6結(jié)構(gòu)試驗荷載設(shè)計2.6.1試驗加載圖式在試驗時常采用不同于設(shè)計計算的荷載圖式：對設(shè)計計算時采用的荷載圖式的合理性用所懷疑，因此在試驗時采用某種更接近于結(jié)構(gòu)實際受力情況的荷載布置方式。在不影響結(jié)構(gòu)的工作和試驗成果分析的前提下，由于受試驗條件的限制和為了加載的方便，改變加載圖式。第二章結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計2.6結(jié)構(gòu)試驗荷載設(shè)計2.6.2試驗加載裝置的設(shè)計保證試驗正常進(jìn)行，對試驗加載的設(shè)備裝置，必須進(jìn)行專門的設(shè)計。使用現(xiàn)有設(shè)備時對裝置的強度剛度進(jìn)行復(fù)核計算。對于加載裝置的強度，首先要滿足試驗最大荷載的要求，保證有足夠的安全儲備，同時要考慮到結(jié)構(gòu)受載后有可能使局部構(gòu)件的強度有所提高。第二章結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計2.4結(jié)構(gòu)試驗荷載設(shè)計2.6.2試驗加載裝置的設(shè)計試驗加載裝置包括?豎向加載裝置：荷載架?水平加載裝置：反力架、反力墻（砼制）?其他加載裝置：

(1)荷載傳遞裝置分配梁、墊塊或墊梁、滑動軸承等；

(2)荷載支承裝置支座（固定式、滑動式、鉸接式、滾動式）、支墩。第二章結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計2.6結(jié)構(gòu)試驗荷載設(shè)計2.6.2試驗加載裝置的設(shè)計試驗加載裝置的基本要求：?滿足最大試驗荷載的要求，并有一定的安全儲備50～100％；?滿足自身剛度的要求；?符合試驗結(jié)構(gòu)的受力條件，能模擬試驗結(jié)構(gòu)的邊界條件和變形條件；?滿足試件的支承條件：如支承點的摩擦力影響使實際彎矩減小；?構(gòu)造簡單，加工、組裝方便。第二章結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計1.對于裝置的強度要求：

a滿足試驗荷載最大量程的要求；

b保證有足夠的安全儲備。2.對于裝置的剛度要求：剛度不足時難以獲得試件極限荷載后的性能；3.構(gòu)件受力條件的真實性要求：能模擬真實結(jié)構(gòu)的邊界條件和變形條件；4.注意試件的支撐方式；5.簡便性要求。第二章結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計第二章結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計第二章結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計第二章結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計2.6結(jié)構(gòu)試驗荷載設(shè)計2.6.3結(jié)構(gòu)試驗的加載制度定義：結(jié)構(gòu)試驗中控制荷載與加載時間的關(guān)系。結(jié)構(gòu)試驗的加載制度分類：?單調(diào)靜力加載：預(yù)加載、預(yù)定荷載、破壞荷載?偽靜力加載：荷載與位移混合的低周反復(fù)加載（見后圖）?偽動力加載：由計算控制，按地震位移反應(yīng)時程曲線加載?抗震動力加載：按模擬地震時地面運動加速度地震波加載《混凝土結(jié)構(gòu)試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》(GB50152—92)

《建筑抗震試驗方法規(guī)程》(JGJ101-96)第二章結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計2.6結(jié)構(gòu)試驗荷載設(shè)計2.6.3結(jié)構(gòu)試驗的加載制度低周反復(fù)加載制度

第二章結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計2.7結(jié)構(gòu)試驗的觀測設(shè)計觀測設(shè)計的內(nèi)容：確定測試項目、選擇測點位置、選擇測試儀器和測試方法。2.7.1觀測項目的確定試件在荷載作用下的變形分為以下兩類：?整體變形：能夠反映試件的整體工作性能，如P-Δ、P-γ曲線。?局部變形：ε、ωmax、f、τ-s曲線等。第二章結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計2.7結(jié)構(gòu)試驗的觀測設(shè)計2.7.2測點的選擇與布置測點的選擇?一表一個試驗數(shù)據(jù)；?測量的點位愈多愈能了解結(jié)構(gòu)的應(yīng)力、應(yīng)變情況；?在滿足試驗?zāi)康南?，測點宜少不宜多，節(jié)約儀器設(shè)備，避免人力浪費，提高效率，保證質(zhì)量。第二章結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計2.7結(jié)構(gòu)試驗的觀測設(shè)計2.7.2測點的選擇與布置測點的布置原則?滿足試驗要求為目的，宜少不宜多；?測點的位置要有一定的代表性；?應(yīng)布置一定量的校核性測點（受力明確的部位）；?測點的布置應(yīng)便于試驗時操作和測讀。第二章結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計第二章結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計第二章結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計第二章結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計第二章結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計2.7結(jié)構(gòu)試驗的觀測設(shè)計2.7.3儀器的選擇與測讀的原則儀器的選擇：1、符合測量精度與量程，相對誤差±5%；2、滿足最大應(yīng)變和撓度，最大被測值小于80%；3、自重輕、體積小、不影響結(jié)構(gòu)的工作；4、測讀方便，宜采用自動記錄裝置；5、測量一起型號規(guī)格盡量少；6、動測時，儀表的線性范圍頻響特性和相位特性。第二章結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計2.7結(jié)構(gòu)試驗的觀測設(shè)計2.7.3儀器的選擇與測讀的原則測讀原則：1、按程序進(jìn)行，測定方法與試驗方案、加載程序有關(guān)。2、全部儀器的讀數(shù)必須同時進(jìn)行，每人讀測儀器數(shù)量不宜太多；3、觀測時間選擇加載間歇時間內(nèi)，每次加載后某一時刻開始測讀，到下一級加載前再測讀；4、當(dāng)荷載維持較長時間不變時，按規(guī)定時間測讀；5、測讀時記錄環(huán)境溫度；6、重要數(shù)據(jù)邊記錄，邊整理，計算每級荷載下的讀數(shù)差，與預(yù)計理論值比較。第二章結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計2.8材料的力學(xué)性能與結(jié)構(gòu)試驗的關(guān)系2.8.1概述結(jié)構(gòu)設(shè)計中最基本的公式R≥S?R需要試件材料的基本力學(xué)性能數(shù)據(jù)：?抗震試驗中尚需要考慮周期性反復(fù)荷載下的材料本構(gòu)關(guān)系（見下圖）。第二章結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計2.8材料的力學(xué)性能與結(jié)構(gòu)試驗的關(guān)系2.8.1概述包興格效應(yīng)：鋼材在拉（壓）超過彈性極限后、反面彈性極限會明顯降低。1887年，德國包興格提出。測定試件材料力學(xué)性能的方法：?直接試驗法，同條件試件；?間接測定法（非破損試驗法或半破損試驗法），回彈儀、超聲波法等。第二章結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計2.8材料的力學(xué)性能與結(jié)構(gòu)試驗的關(guān)系2.8.2材料試驗結(jié)果對結(jié)構(gòu)試驗的影響真正的試件材性很難準(zhǔn)確測得：1、混凝土彈性模量平均值波動10%；混凝土強度波動10%；鋼筋強度波動5~10%；2、模版尺寸、形狀、澆筑、振搗、砌筑、養(yǎng)生的影響。第二章結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計2.8材