一结构试验的概念及任务

1、一结构试验的概念及任务答：结构试验是土木工程专业的一门专业技术基础课， 主要介绍试验的理论和方 法。通过这门课的学习，可以掌握结构试验的基本原理，了解结构试验的仪器、 仪表和试验设备，在结构中进一步认识结构性能并培养学习进行结构试验的能 力。它的任务是基于基本原理，使用各种仪器仪表和试验设备，通过有计划地对结构 物受载后的性能进行观测，对测量参数（位移、应力、振幅、频率等）进行分析， 达到对结构物的工作性能作出评价， 对其承载能力作出正确估计，并为验证和发 展结构的计算理论提供依据的目的。二结构试验的作用1结构试验是发展结构理论的重要途径2结构试验是发现结构设计问题的主要手段3结构试验是验证结

2、构理论的主要方法4结构试验是直接方式5结构试验是制定各类技术规范和技术标准的基础三、结构试验的分类1按试验目的的分类 科学研究性试验 生产鉴定性试验2按试验对象分类 真型试验 模型试验 小构件试验3按荷载性质分类 静力试验 动力试验4按试验时间长短分类 短期荷载试验 长期荷载试验5按试件破坏与否分类6按试验场地分类 实验室试验 现场试验四结构试验的一般过程其一般过程分类四个阶段：结构试验规划设计、结构试验准备、结构试验实施和 试验资料整理分析并提出试验结构。一（1）试验准备阶段1试件的制作。2试件的尺寸与质量检查。3试件的安装与就位。4 安装加载设备。5 设备仪表和率定。6 做辅助试验。7 仪

3、表的安装、连线调试。8 记录表格的设计准备。9 通过计算结构内力进行判断和加载（加载应力和估计） 。（2）加载的目的1 使结构内、外部接触良好，进入正常的工作状态。2 检验全部试验装置的可靠性3 检查全部观测仪表的工作是否正常4 起到演习的作用（3）分级加载的优点答:1 可以控制加载速度； 2 便于观察结构变形与荷载之间的相互关系， 了解各阶 段的承载情况， 3 有利于各加载统一步调。每级取不大于荷载值的 20%，尤其是混凝土结构，由于的材料的塑性性能和裂缝 开展，需要一定时间才能完成内务重分布， 否则将得到偏小的变形值， 并导致偏 大的荷载值，影响试验的准确性。四 等效荷载的概念答: 等效荷

4、载是指加在试件上，使试件产生的内力图形，与计算简图相近、控制 截面的内力值相等的荷载。（一）等效加载图式就以下条件： 1等效荷载产生的控制截面的主要内务应与计算内力相等 2等效荷载产生的主要内力图形与计算内力图形相似3 对等效荷载引起的变形差别应予以修正4 控制截面上的内力等效时，次要截面上的内力应与设计值接近（二）在荷载作用下工各结构的各种变形可以分成两类： 一类 是反应结构的整体 工作状况，如梁的挠度、转角、支座等，称作整体变形； 另一类 是反应结构的局 部工作状况，如混凝土的应变、裂缝、钢筋滑移等，称为局部变形。（三）结构试验对测点布置的要求答 :1 一般地，在满足试验目的前提下测点还是

5、宜少不宜多 2测点位置必须具有代表性，以便于分析和计算 3在测量工作中，为保证量测数据的可靠性，还应该布置一定数量的校核性测点4 校核性测点一方面能验证观测结果的可靠程度；另一方面，在必要时也可以将 对称测点的数据作为正式数据 5测点的布置应有利于试验时操作和测读，安全和方便 目前采用的加载方法和加载设备种类很多，有重物加载、气压加载、机械加载、 液压加载、电液伺服加载系统以及和它们相配合的各种试验装置等。五 液压加载1液压加载器（千斤顶）2 液压加载系统3 大型结构试验机4 电液伺服试验加载系统六 国内外常见的试验台座按结构构造的不同可分类以下各种形式：（一）板式试验台座 槽式试验台座 地脚

6、螺丝式试验台座（地锚式）（二 ）箱式试验台座量测仪表基本组成：感受部分、放大部分、记录显示部分量测仪表的主要技术性能指标：刻度值 A、量程S、灵敏度K分辨率、滞后、 精确度、可靠性、零位温飘和满量程热漂移、线性范围、线性度、频响特性、相二 移特性（三）仪表的量测方法1直接测量法和间接测量法2偏位测定法与零位测定法（四）系统误差出现的规律可区分为：1定值误差2变值误差（五）消除系统误差的方法一一量测仪表的定期率定1仪表率定的概念：为了确定仪表的精确度或换算系统，定出其误差，需将仪表 示值与标准量相比较，这种工作就称为仪表的率定2仪表率定的方法 在专业率定设备上率定，这种设备能产生一个书籍标准量的

7、变化， 把它和被率 定仪器的示值作比较，求出率定仪器的刻度值。 采用和被率定仪器同一等级的“标准”仪器进行比较来率定。“标准”仪器精度并不高，但不常用，可认为该仪器的度量性能技术指标可保持 不变，准确度已知。这种方法率定结果的准确性稍差，但不需要特殊的率定设备， 比较常用。 利用标准试件率定仪器。将标准试件放在试验机上加载，使标准试件产生已知 的变化量，根据变化量可求出安装在试件的被率定仪器的误差。此方法准确度不 高，但简单，易实现，故广泛采用。七应变测量的方法主要有： 八（一）钢弦式应变传感器测试技术原理是：一定长度的钢弦张拉在两个端块之间， 端块牢固安装于待测构件上，构件的变形使得两端块相

8、对移动并导致钢弦张力变 化，张力的变化又使铜弦的谐振频率发生变化， 通过测量钢弦谐振频率的变化从 而测出待测构件的应变和变形。（二）钢弦式应变传感器测试技术具有以下较为突出的特点；1分辨率高，测量结构精确、可靠。2不易受温度和电磁场等的影响，特别是野外测量时抗干扰性能好。3易于实现测试过程中的全自动化数据采集、多点同步测量、远距离测量和遥控 检测。4现场操作方便，测试方法易于掌握。d-kf2裂缝检测内容：裂缝出现的时间地点；裂缝出现后裂缝的宽度和发展方向。九预加应力的方法按其在结构上加力方式的不同，主要分两大类：外部预加应力和内部预加应力法。 根据张拉预应力筋与浇筑构件混凝土的先后次序，可分为

9、先张法和后张法两种。1张拉法先张法指采用永久和临时台座在构件混凝土浇筑之前施张预应力筋， 待混凝土达 到设计强度和龄期后，将施加在预应力筋上的拉力逐渐释放，在预应力筋回缩的 过程中利用其与混凝土之间的黏结握裹力，对混凝土施加预应力。先张法领先预应力筋回缩力和其与混凝土之间的黏结力形成预应力体系。2后张法后张法指在混凝土构件浇筑、养护和强度达到设计值后，利用预设在混凝土构件 内的孔道穿人预应力筋，以混凝土构件本身为支承采用千斤顶张拉预应力筋，然后用特制锚具将预应力筋锚固形成永久预加应力，最后在预应力筋孔道内压注水 泥浆防锈，并使预应力筋和混凝土黏结成整体。后张法是通过锚具锚固预应力从而保持预加力

10、的预应力体系。十张拉设备的校验原因：由于每台千斤顶液压配合面实际尺寸和表面粗糙度不同，密封圈和防尘圈的松紧程度不同，造成千斤顶内摩擦阻力不同，而且摩擦要随油压高低和使用时间的变 化而改变，所以，千斤顶要进行定期标定且要进行配套检验，以减少累积误差， 提高预应力控制张拉力的测力精度。十一（一）千斤顶校验的规定：1. 张拉设备的检验应在经主管部授权的法定计量技术机构进行。检验用的标准仪 器精度不得低于1%压力表的精度不宜低于1.5级，最大量程不宜小于设备额 定张拉力的1.3倍。校验时，千斤顶活塞运行方向应与实际张拉工作状态一致。2. 千斤顶的校验可以根据可以根据现场实际情况，采用压力试验机或已经标

11、定的 压力（拉力）传感器进行标定；3.配套校正时，分级校正的吨位不得超过最大控 制荷载的10%千斤顶的校正系数不得大于1.05。（二 ）张拉设备的标定期限不且超过 6个月。当发生下列情况之一时，应对张 拉设备重新校验：1新千斤顶初次使用前；2油压表指针不能退回零点；3千斤顶、油压表和油管进行过更换或维修后；4张拉200次或张拉2个月后；5张拉中预应力筋出现多根破断事故或张拉伸长值误差较大；6停放3个月不用后，重新使用之前；7 油压表受到摔碰等大的冲击。（三）什么情况下应该对张拉千斤顶进行校验 1新千斤顶初次使用前；2 油压表指针不能退回到零点； 3千斤顶油压表和油管进行过更换或维修后； 4当千

12、斤顶使用过 1 个或张拉 200次以上，客专线规定千斤顶标定周期为一个月， 油压表标定周期为一周；5在使用过程中出现其他不正常现象。（四）1. 千斤顶一个月标定一次2. 强度等级一个月标定一次3. 经度压表 0.1 以上一星期标定一次十二（一）孔道摩阻损失是后张预应力混凝土的预应力损失的主要部分之一（二）摩阻测试的主要目的 ：一是 可以检验设计所取计算参数是否正确， 防止计 算预应力损失偏小， 给结构带来安全隐患； 二是 为施工提供可靠依据， 以便更准 确地确定张拉控制应力和力筋伸长量； 三是可检验管道及张拉工艺的施工质量； 四是通过大量现场测试，在统计的基础上，为规范的修改提供科学依据。（三）孔道摩阻的测试方法 孔道摩阻常规范测试方法以主被动千斤顶法为主， 该方法主要存在测试不够准确 和测试工艺等问题。 其一 ，由于千斤顶内部存在摩擦阻力， 虽然主被动端交替测 试可消除大部分影响， 但仍存在一定的影响； 其二 ，千斤顶主动和被动张拉的油 表读数是不同的， 需要在测试前进行现场标定被动张拉曲线； 其三 ，在测试工艺 上，力筋从喇叭口到千斤顶张拉端的长度不足， 使得力筋和喇叭口有接触， 产生 一定的摩擦阻力，也使得测试数据包含了该部分的影响。（四）摩擦损失的组成后张梁张拉时， 由于力筋与孔道壁接触并沿孔道滑动而产生摩擦阻力， 摩擦损失