第一章 結(jié)構(gòu)試驗概論

建筑結(jié)構(gòu)試驗試驗和實驗１、【實驗】為了檢驗某種科學理論或假設而進行某種操作或從事某種活動?！驹囼灐繛榱瞬炜茨呈碌慕Y(jié)果或某物的性能而從事某種活動。

２、“試驗”一般是為了確定某一具體的問題所做的事情；而“實驗”一般是為了嘗試確定某一系統(tǒng)的假設是否合理而做的事情。前者可能屬于比較常規(guī)的活動，而后者才真有嘗試新的和未知的東西的含義。３、施工員、科學家

建筑結(jié)構(gòu)試驗在試驗對象上,使用相應的工具和技術手段,在相關的作用(荷載)下通過測試相應的參數(shù)來判斷結(jié)構(gòu)的實際工作性能,從而估計其承載能力,確定其對使用要求的符合程度,并用以檢驗和發(fā)展結(jié)構(gòu)的計算理論?！督ㄖY(jié)構(gòu)試驗》課程的學習內(nèi)容為了獲得解決一般建筑結(jié)構(gòu)設計及施工中所遇到的結(jié)構(gòu)檢測問題的基本知識和基本技能，并在科研方面得到初步的訓練，必須在掌握結(jié)構(gòu)工程專業(yè)理論和其它有關專業(yè)技術知識的基礎上，學習下列內(nèi)容：（1）規(guī)劃、組織和進行結(jié)構(gòu)檢測的一般原則、方法和技術；（2）結(jié)構(gòu)檢測中常用的量測儀器和加載設備的原理、性能和使用方法；（3）收集、整理、計算和評定檢測資料的原理和方法。什么是結(jié)構(gòu)？建筑結(jié)構(gòu)？哲學定義：不同類別或相同類別的不同層次按程度多少的順序進行有機排列.

建筑結(jié)構(gòu)：狹義的建筑指各種房屋及其附屬的構(gòu)筑物。建筑結(jié)構(gòu)是在建筑中，由若干構(gòu)件，即組成結(jié)構(gòu)的單元如梁、板、柱等，連接而構(gòu)成的能承受作用（或稱荷載）的平面或空間體系。建筑結(jié)構(gòu)因所用的建筑材料不同，可分為混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、輕型鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)和組合結(jié)構(gòu)等。建筑結(jié)構(gòu)常見類型及施工方法

框架結(jié)構(gòu)建筑結(jié)構(gòu)常見類型及施工方法

混合結(jié)構(gòu)建筑結(jié)構(gòu)常見類型及施工方法

框－剪結(jié)構(gòu)建筑結(jié)構(gòu)常見類型及施工方法

剪力墻結(jié)構(gòu)建筑結(jié)構(gòu)常見類型及施工方法

混合結(jié)構(gòu)建筑結(jié)構(gòu)常見類型及施工方法

框筒、筒中筒等框筒結(jié)構(gòu)建筑結(jié)構(gòu)常見類型及施工方法

第一章建筑結(jié)構(gòu)試驗概述建筑結(jié)構(gòu)試驗研究對象：建設工程的結(jié)構(gòu)物建筑結(jié)構(gòu)試驗的任務：在試驗研究對象上應用科學的試驗組織程序，使用儀器設備為工具，利用各種實驗為手段，在荷載或其它因素作用下，通過量測與結(jié)構(gòu)工作性能有關的各種參數(shù)，從強度、剛度和抗裂度以及結(jié)構(gòu)實際破壞形態(tài)來判明結(jié)構(gòu)的實際工作性能，估計結(jié)構(gòu)的承載能力，確定結(jié)構(gòu)對使用要求的符合程度，并用以檢驗和發(fā)展結(jié)構(gòu)的計算理論。

第二節(jié)建筑結(jié)構(gòu)試驗的作用一、建筑結(jié)構(gòu)試驗是發(fā)展結(jié)構(gòu)理論的重要途徑二、建筑結(jié)構(gòu)試驗是發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設計問題的主要手段三、建筑結(jié)構(gòu)試驗是驗證結(jié)構(gòu)理論的唯一方法四、建筑結(jié)構(gòu)試驗是建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量鑒定的直接方式五、建筑結(jié)構(gòu)試驗是制定各類技術規(guī)范和技術標準的基礎六、建筑結(jié)構(gòu)試驗是自身發(fā)展的需要結(jié)構(gòu)試驗目的一、鑒定質(zhì)量（設計、施工、產(chǎn)品的使用情況等）二、驗證設計理論，為指定行業(yè)等規(guī)范提供依據(jù)、為發(fā)展新的和推廣新結(jié)構(gòu)、新材料、新工藝提供實踐經(jīng)驗。

第三節(jié)建筑結(jié)構(gòu)試驗的分類

建筑結(jié)構(gòu)試驗按試驗目的、荷載性質(zhì)、試驗對象、試驗周期、試驗場合等因素進行分類。一、生產(chǎn)性試驗和科研性試驗（按試驗目的分）1、生產(chǎn)性試驗特點：具有直接的生產(chǎn)目的，以實際建筑物或結(jié)構(gòu)構(gòu)件為試驗對象，經(jīng)過試驗對具體結(jié)構(gòu)作出正確的技術結(jié)論。解決下列問題：（1）鑒定結(jié)構(gòu)設計和施工質(zhì)量的可靠程度。（2）為工程改建或加固判斷結(jié)構(gòu)的實際承載能力。（3）為處理工程事故提供技術根據(jù)。（4）檢驗結(jié)構(gòu)可靠度、估算結(jié)構(gòu)剩余壽命。（5）鑒定預制構(gòu)件的質(zhì)量。

2、科研性試驗目的：（1）驗證結(jié)構(gòu)設計計算的各種假定；（2）制定各種設計規(guī)范；（3）發(fā)展新的設計理論；（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踐的經(jīng)驗。二、靜力試驗和動力試驗（按荷載性質(zhì)分）1、靜力試驗靜力試驗是結(jié)構(gòu)試驗中最大量、最常見的基本試驗，因為大部分土木工程的結(jié)構(gòu)在工作時所承受的是靜力荷載，一般可以通過重力或各種類型的加載設備來實現(xiàn)和滿足加載要求。分類：（1）結(jié)構(gòu)靜力單調(diào)加載試驗（2）結(jié)構(gòu)低周反復靜力加載試驗結(jié)構(gòu)靜力單調(diào)加載試驗：試驗加載過程是從零開始逐步遞增一直到結(jié)構(gòu)破壞為止，也就是在一個不長的時間段內(nèi)完成試驗加載的全過程。低周反復靜力加載試驗：為了探索結(jié)構(gòu)抗震性能，采用結(jié)構(gòu)抗震靜力試驗的方式來模擬地震作用的動力試驗，它是一種控制荷載或控制變形的周期性的反復靜力荷載。靜力試驗的優(yōu)點：加載設備相對來講比較簡單，荷載可以逐步施加，還可以停下來仔細觀察結(jié)構(gòu)變形的發(fā)展，給人們以最明確、最清晰的破壞概念。2、動力試驗(特性、反應、疲勞等）對于在實際工作中主要承受動力作用的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件，為了研究結(jié)構(gòu)在施加動力荷載作用下的工作性能，一般要進行動力試驗。例如：研究廠房承受吊車及動力設備作用下的動力特性；吊車梁的疲勞強度與疲勞壽命問題；多層廠房由于機器設備上樓后產(chǎn)生的振動影響；高層建筑和高聳構(gòu)筑物在風荷載作用下的動力問題；結(jié)構(gòu)抗爆炸、抗沖擊問題等等。動力試驗的特點：由于荷載特性不同，動力試驗的加載設備和測試手段與靜力試驗有很大的差別，而且要比靜力試驗復雜得多。三、真型試驗、模型試驗以及小構(gòu)件試驗（按試驗對象分）

1、真型試驗試驗對象：（1）實際結(jié)構(gòu)（2）實物結(jié)構(gòu)足尺復制的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件。（1）實際結(jié)構(gòu)試驗一般均用于生產(chǎn)性試驗。例如：秦山核電站安全殼加壓整體性的試驗就是一種非破壞性的現(xiàn)場試驗。又如對工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)的剛度試驗、樓蓋承載能力試驗等均在實際結(jié)構(gòu)上加載量測。（2）足尺結(jié)構(gòu)或構(gòu)件試驗試驗對象是一根梁、一塊扳或一榀屋架之類的實物構(gòu)件，它可以在試驗室內(nèi)試驗，也可以在現(xiàn)場進行。

2、模型試驗模型試驗：采用比真型結(jié)構(gòu)縮小的模型進行試驗。模型的設計制作與試驗是根據(jù)相似理論，要求做到幾何相似、力學相似和材料相似等等。3、小構(gòu)件試驗小構(gòu)件試驗是結(jié)構(gòu)試驗常用的研究形式之一。試驗不要求滿足嚴格的相似條件，只是用試驗結(jié)果與理論計算進行對比校核的方式來研究結(jié)構(gòu)的性能，驗證設計假定與計算方法的正確性。四、短期荷載試驗和長期荷載試驗（按試驗周期分）1、短期荷載試驗荷載從零開始施加到最后結(jié)構(gòu)破壞或到某階段進行卸荷的時間總和只有幾十分鐘、幾小時或者幾天。2、長期荷載試驗對于研究結(jié)構(gòu)在長期荷載作用下的性能就必須要進行靜力荷載的長期試驗，它將連續(xù)進行幾個月或幾年時間。如：混凝土的徐變、預應力結(jié)構(gòu)中的鋼筋的松弛等試驗。五、試驗室試驗和現(xiàn)場試驗（按試驗場合分）1、試驗室試驗適宜于研究性試驗。2、現(xiàn)場試驗多用于解決生產(chǎn)性的問題。第四節(jié)結(jié)構(gòu)試驗的發(fā)展從無到有，從小到大。現(xiàn)在，全國各地進行的各種類型的結(jié)構(gòu)試驗日益增多。

第二章建筑結(jié)構(gòu)試驗組織計劃

第一節(jié)建筑結(jié)構(gòu)試驗組織計劃理論概述

一、建筑結(jié)構(gòu)試驗組織計劃的意義1、建筑結(jié)構(gòu)試驗組織計劃是組織工作的需要2、建筑結(jié)構(gòu)試驗組織計劃是結(jié)構(gòu)試驗特點的要求建筑結(jié)構(gòu)試驗特點：（1）結(jié)構(gòu)試驗沒有固定的模式；（2）結(jié)構(gòu)試驗耗資大；（3）結(jié)構(gòu)試驗周期長。3、建筑結(jié)構(gòu)試驗組織計劃關系到試驗的成敗4、建筑結(jié)構(gòu)試驗組織計劃是體現(xiàn)技術水平和管理水平的窗口

二、PDCA循環(huán)的基本內(nèi)容美國質(zhì)量管理專家戴明（W.E.Deming)50年代初提出一項質(zhì)量管理循環(huán)體系，稱為PDCA循環(huán)，是一項提高工程質(zhì)量、改善企業(yè)經(jīng)營管理十分有效的科學方法，被工程界廣泛應用。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階段：（1）計劃階段（Plan）（2）實施階段（Do）（3）檢查階段（Check）（4）處理階段（Action）三、PDCA循環(huán)的存在范圍和特點1、存在的范圍：無處不在處處在，無時不存時時存2、特點：有序性、嵌套性、關鍵性、重復性PDCA循環(huán)的關鍵是在A階段，即處理階段。它是標準化的基礎，是指導同級其它環(huán)節(jié)的關鍵。四、結(jié)構(gòu)試驗組織計劃的內(nèi)容1、試驗設計階段(Plan)（1）反復研究試驗目的，充分了解體會試驗的具體任務，進行調(diào)查研究，搜集有關資料；（2）確定試驗的性質(zhì)與規(guī)模。對于研究性試驗，應提出本試驗擬研究的主要參量以及這些參量在數(shù)值上的變動范圍，并根據(jù)試驗室的設備能力確定試件的尺寸和量測項目及量測要求；（3）提出試驗大綱2、試驗準備階段(Do)試驗準備階段要占全部試驗工作的大部分時間，工作量也最重。試驗準備工作的好壞直接影響到試驗能否順利進行和能獲得試驗結(jié)果的多少。試驗準備階段的主要工作有：（1）試件的制作在制作試件時應注意材性試樣的留取、編號，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，應作詳細記錄，納入原始資料。（3）試件安裝就位試件的支承條件應力求與計算簡圖一致。一切支承零件均應進行強度驗算，并使其安全儲備大于試驗結(jié)構(gòu)可能有的最大安全儲備。（4）安裝加載設備加載設備的安裝應滿足“一穩(wěn)二準三方便，四強五剛六安全“的要求，即就位要穩(wěn)定準確方便，固定設備的支撐系統(tǒng)要有一定的強度、剛度和安全度。（5）儀器儀表的率定對測力計及一切量測儀表均應按技術規(guī)定要求進行率定，各儀器儀表的率定記錄應納入試驗原始記錄中，誤差超過規(guī)定標準的儀表不得使用。（6）作輔助試驗輔助試驗多半在加載試驗階段之前進行，以取得試件材料的實際強度，便于對加載設備和儀器儀表的量程等作進一步的驗算。（7）儀表的安裝、連線試調(diào)儀表的安裝位置、測點號，在應變儀或記錄儀上的通道號等等都應嚴格按照試驗大綱中的儀表布置圖實施，如有變動，應立即做好記錄，以免時間長久后記憶不清而將測點混淆。（8）記錄表格的設計準備在試驗前應根據(jù)試驗要求設計記錄表格，其內(nèi)容及規(guī)格應周到詳細地反映試件和試驗條件的詳細情況，以及需要記錄和量測的內(nèi)容。

記錄表格的設計反映試驗組織者的技術水平，切勿養(yǎng)成試驗前無準備地在現(xiàn)場臨時用白紙記錄的習慣。記錄表格上應有試驗人員的簽名并附有試驗日期、時間、地點和氣候條件。（9）算出各加載階段試驗結(jié)構(gòu)各特征部位的內(nèi)力及變形值以備在試驗時判斷及控制。（10）在準備工作階段和試驗階段應每天記工作日志。3、試驗實施階段(Check)（1）加載試驗加載試驗是整個試驗過程的中心環(huán)節(jié)，應按規(guī)定的加載順序和量測順序進行。重要的量測數(shù)據(jù)應在試驗過程中隨時整理分析并與事先估算的數(shù)值比較，發(fā)現(xiàn)有反常情況時應查明原因或故障，把問題弄清楚后才能繼續(xù)加載。在試驗過程中，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，對節(jié)點的松動與異常變化，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)的破壞情況都應作詳盡的記錄及描述。這些容易被初作試驗者忽視，而把主要注意力集中在儀表讀數(shù)或記錄曲線上，因此應分配專人負責觀察結(jié)構(gòu)的外觀變化。試件破壞后要拍照和測繪破壞部位及裂縫簡圖，必要時，可從試件上切取部分材料測定力學性能，破壞試件在試驗結(jié)果分析整理之前不要過早毀棄，以備進一步核查。（2）試驗資料整理試驗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量測數(shù)據(jù)記錄和記錄曲線，都作為原始數(shù)據(jù)經(jīng)負責記錄人員簽名后，不得隨便涂改。經(jīng)過處理后得到的數(shù)據(jù)不能和原始數(shù)據(jù)列在同一表格內(nèi)。一個嚴格認真的科學試驗，應有一份詳盡的原始數(shù)據(jù)記錄，連同試驗過程中的觀察記錄，試驗大綱及試驗過程中各階段的工作日志，作為原始資料，在有關的試驗室內(nèi)存檔。4、試驗完成階段(Action)（1）試驗數(shù)據(jù)處理因為從各個儀表獲得的測量數(shù)據(jù)和記錄曲線一般不能直接解答試驗任務所提出的問題，它們只是試驗的原始數(shù)據(jù)，需對原始數(shù)據(jù)進行科學的運算處理才能得出試驗結(jié)果。（2）試驗結(jié)果分析試驗結(jié)果分析內(nèi)容是分析通過試驗得出了哪些規(guī)律性的東西，揭示了哪些物理現(xiàn)象。最后，應對試驗得出的規(guī)律和一些重要現(xiàn)象作出解釋，分析它們的影響因素，將試驗結(jié)果和理論值進行比較，分析產(chǎn)生差異的原因，并作出結(jié)論，寫出試驗總結(jié)報告?？偨Y(jié)報告中應提出試驗中發(fā)現(xiàn)的新問題及進一步的研究計劃。結(jié)構(gòu)試驗類別一、原型、模型、足尺（整體試驗）二、靜力試驗、動力試驗、抗震試驗、其他。三、實驗室試驗、現(xiàn)場試驗四、破壞試驗、非破壞試驗。第一章土木工程結(jié)構(gòu)試驗設計§1－1概述是規(guī)劃階段的任務§1－2結(jié)構(gòu)試件設計一試件的形狀

試件也常常只是具體結(jié)構(gòu)的某一關鍵性局部構(gòu)件，在設計時可突出研究的主要因素，忽略影響較小的次要因素，這就是試驗設備的簡化。如一個鋼筋混凝土框架，研究其不同部位的受力，可選擇不同的試件形狀，如下圖框架結(jié)構(gòu)中的梁柱和節(jié)點試件二試件尺寸

按尺寸大小分，可分為原型與模型兩大類。

試件尺寸受到尺寸效應、構(gòu)造要求、試驗設備和經(jīng)費條件等因素的制約

三試件數(shù)量

生產(chǎn)性試驗：1000件生產(chǎn)日期不超過三個月的同類產(chǎn)品抽取一個科研性試驗：取決于測試參數(shù)的多少見表1.11.2§1－