結構靜載實驗-1

土木工程(tǔmùgōngchéng)試驗結構(jiégòu)靜載試驗共五十三頁內容(nèiróng)列表(1)結構試驗(shìyàn)的加載設備(2)試驗裝置的支座設計(3)應變測試技術(4)靜載試驗用儀器儀表(5)試驗準備與實施(6)結構靜載試驗示例共五十三頁

靜載試驗又稱為靜力荷載試驗，是指對結構施加(shījiā)靜力荷載并考察結構在靜力荷載下的力學性能的試驗，靜力是指試驗過程中結構的反應不包含任何慣性作用和加速度。結構靜載試驗(shìyàn)的加載設備

靜載試驗中使用的儀器、儀表和設備可分為加載設備、測試元件和儀表、放大儀和記錄儀等儀器設備。試驗中觀測到物理量為力、位移、應變、溫度、裂縫寬度與分布、破壞或失穩(wěn)形態(tài)等。共五十三頁結構(jiégòu)靜載試驗的加載設備加載設備和利用加載設備所施加的試驗(shìyàn)荷載必須滿足下列要求試驗荷載的作用方式必須使被試驗結構或構件產生預期的內力和變形方式。例：彎曲梁的平面內偏心加載設備產生的荷載應能以足夠的精度進行控制測量。加載設備或裝置不應參與結構工作，不改變結構或構件的受力狀態(tài)。加載設備本身應有足夠的強度和剛度。

一般有兩種方法對結構施加靜力荷載，一種方法是重力加載，另一類利用液壓或機械裝置加載。共五十三頁直接(zhíjiē)重力加載直接(zhíjiē)重物加載方式共五十三頁直接(zhíjiē)重力加載示例湘水大橋(dàqiáo)預制梁板靜載實驗共五十三頁直接(zhíjiē)重力加載示例湖南大學汽車研究中心樓面板(miànbǎn)靜載實驗共五十三頁直接(zhíjiē)重力加載示例洞庭(dònɡtínɡ)洋沙湖國際渡假區(qū)康橋共五十三頁直接(zhíjiē)重力加載示例洞庭洋沙湖國際(guójì)渡假區(qū)康橋堆載實驗共五十三頁直接(zhíjiē)重力加載1—屋架試件；2—支墩；3—砝碼；4—吊籃；5—分配梁屋架靜載試驗(shìyàn)加載裝置共五十三頁直接(zhíjiē)重力加載共五十三頁直接(zhíjiē)重力加載共五十三頁直接(zhíjiē)重力加載

板柱抗沖切試驗(shìyàn)共五十三頁直接(zhíjiē)重力加載抗爆試驗(shìyàn)的樓層堆載共五十三頁直接(zhíjiē)重力加載共五十三頁直接(zhíjiē)重力加載共五十三頁直接(zhíjiē)重力加載共五十三頁直接(zhíjiē)重力加載共五十三頁直接(zhíjiē)重力加載共五十三頁直接(zhíjiē)重力加載共五十三頁杠桿(gànggǎn)重力加載優(yōu)點：無需測力(cèlì)裝置，不用調整可以保持荷載長期不變。共五十三頁杠桿(gànggǎn)重力加載共五十三頁液壓加載液壓加載設備一般(yībān)由液壓泵源、液壓管路、控制裝置和加載油缸組成。

工作原理：液壓油泵輸出壓力油，經控制(kòngzhì)裝置對油的壓力、流量調節(jié)后輸送到加載油缸，推動油缸活塞運動，對結構施加荷載。共五十三頁移動式同步(tóngbù)液壓加載移動式同步液壓加載裝置可由多個加載油缸靈活安裝(ānzhuāng)在試驗裝置的各個部位上。

同步液壓加載設備通過調壓裝置和穩(wěn)壓裝置，可使多個加載油缸同步施加不同的壓力。共五十三頁移動式同步(tóngbù)液壓加載共五十三頁移動式同步(tóngbù)液壓加載大型(dàxíng)鋼管桁架節(jié)點試驗裝置共五十三頁移動式同步(tóngbù)液壓加載框架結構試驗裝置共五十三頁移動式同步(tóngbù)液壓加載T型梁的臥位試驗(shìyàn)共五十三頁液壓千斤頂液壓千斤頂由手動液壓泵、溢流閥、活塞和缸體組成。

特點：應用方便、無需電源、適合現場(xiànchǎng)結構靜載試驗，也適用于實驗室內的結構試驗。液壓千斤頂共五十三頁扁式液壓千斤頂現場砌體抗壓強度試驗(shìyàn)時，將兩個扁式液壓千斤頂安裝在砌體上下兩條水平灰縫中，用手動液壓油泵對扁式液壓千斤頂供油，使千斤頂之間墻體受壓?，F場砌體抗壓強度(kànɡyāqiánɡdù)試驗共五十三頁液壓試驗機尺寸較小試件可直接在通用的液壓試驗機上完成，精度較高，剛度大，適合(shìhé)完成受力條件相對簡單的結構或構件試驗，加載能力為2000kN，5000kN和10000kN，最大高度達10m，可由計算機控制。長柱試驗機共五十三頁電液伺服液壓試驗(shìyàn)系統(tǒng)電液伺服液壓試驗系統(tǒng)是由液壓泵源、液壓管路、控制裝置、加載油缸和電液伺服閥組成。將電流轉換為閥芯機械運動，通過閥芯的機械運動調節(jié)電液伺服閥的輸出和輸入(shūrù)流量及壓力。工作原理：發(fā)送指令信號---驅動加載油缸---油缸活塞力和位移信號---反饋至控制裝置---指令信號與反饋信號比較---調節(jié)指令信號---循環(huán)共五十三頁電液伺服液壓試驗(shìyàn)系統(tǒng)應共五十三頁電液伺服液壓試驗(shìyàn)系統(tǒng)湖南大學(húnándàxué)結構試驗室電液伺服系統(tǒng)共五十三頁機械(jīxiè)加載絞盤、卷揚機和手動葫蘆加載特點(tèdiǎn)：變形很大的條件下連續(xù)加載共五十三頁機械(jīxiè)加載螺桿(luóɡǎn)—彈簧裝置主要用于長期荷載試驗，由于混凝土徐變，梁的變形持續(xù)增長，彈簧壓力松弛，因此在試驗過程中，要對螺桿進行適當調整。共五十三頁機械(jīxiè)加載共五十三頁氣壓(qìyā)加載正壓加載，對氣囊充氣(chōnɡqì)實現均勻加載。壓力可達200kN/m^2。共五十三頁氣壓(qìyā)加載負壓加載---結構受到大氣的壓力(yālì)實現氣壓加載壓力可達50~100kN/m^2。共五十三頁試驗裝置的支座(zhīzuò)設計思路一：使被試結構或構件的支座和邊界條件盡可能與實際(shíjì)一致思路二：使被試結構或構件的邊界條件盡可能理想化共五十三頁固定鉸支座(zhīzuò)與活動鉸支座(zhīzuò)問題(wèntí)：連續(xù)梁的支座怎么安裝調試？共五十三頁柱式試件的鉸支座(zhīzuò)壓力作用點有比較高的定位要求(yāoqiú)，偏心距是試驗一個主要控制因素。共五十三頁柱式試件的鉸支座(zhīzuò)注意：液壓加載油缸前后兩端安裝球形支座(zhīzuò)或鉸支接頭，使其無彎矩傳遞。共五十三頁固定(gùdìng)邊界條件的實現四連桿機構控制(kòngzhì)上橫梁不發(fā)生轉動特點：上橫梁不能轉動，水平豎向位移無約束共五十三頁固定(gùdìng)邊界條件的實現伺服加載油缸控制(kòngzhì)上橫梁不發(fā)生轉動注意：油缸合力為試件軸力，加載油缸荷載之差形成轉動的約束彎矩。共五十三頁固定(gùdìng)邊界條件的實現墻體試驗(shìyàn)共五十三頁試驗臺架和反力支座(zhīzuò)非臺座(táizuò)支承方式加載的鋼梁與加載架上部的橫梁形成自平衡體系，加載千斤頂反力通過加載剛架的拉桿傳至下部鋼梁。共五十三頁試驗臺座與反力剛架柱彎剪試驗裝置共五十三頁試驗臺座與反力剛架固定(gùdìng)在地槽上的反力剛架地槽縱向(zònɡxiànɡ)槽斷面圖1—槽軌；2—型鋼骨架；3—高標號混凝土；4—混凝土

槽式試驗臺座共五十三頁試驗臺座與反力剛架箱式結構(jiégòu)試驗臺座共五十三頁試驗臺座與反力剛架美國(měiɡuó)伊利諾州大學結構實驗室的L形反力墻共五十三頁試驗臺座與反力剛架反力墻對試驗(shìyàn)結構施加水平力共五十三頁內容(nèiróng)總結土木工程試驗。加載設備產生的荷載應能以足夠的精度進