第2章结构试验(2014)

1、1.建筑结构试验组织计划的意义l(1)组织工作的需要l(2)结构试验特点的要求l a.试验无固定模式b.耗资大c.周期长l(3)关系试验的成败l(4)技术水平和管理的体现A结构试验目的B试验设计E分析D实施C准备F结论 试件设计 加载设计 观测设计 误差控制措施 安全措施试件控制安装人员组织分工设备检测率定材力性能测定 加载 观测数据采集 变形、裂缝、 破坏记录试验观测和数据处理结构参数识别结构破坏机制分析性能与承载力分析试件的形状尺寸试件数量构造措施试验荷载图式加载装置方法与设备加载制设观测项目测点布置仪器设备B1B11E1D1C1B13B12l调研l研究路线l (1)含义 :完成实验的技术

2、路线l (2)作用 :顺利完成实验l (3)内容:基础途经理论问题对策l l设计要求：以最少的试件数量获取最多的试验数据，反映研究规律，满足研究任务。l具体：满足边界条件，试验的破坏特征，试验加载条件。2.3.1 试件形状 步骤：结构和力学受力分析据研究部分、据受力、加载构造等条件设计例子如下：1.框架水平荷载 目的：应力分析(A-A)部位柱脚(B-B)部位ABNEAAABNNNNNBBE结点试验梁柱1/2跨高梁柱加固2.3.12.3.1试件形状试件形状n1.真型：实物或足尺结构 优、缺点n2.模型：n尺寸主要根据测试设备、材料等确定n举例：振动台试验、IMS预应力梁板柱结构抗震试验n材料等自

3、看，见书P16其余例自看另建筑结构试验大全中对特定试验已规定相应尺寸、形状n1.生产性试验：主要根据规范或规程，并结合实际情况n 例：预制构件回弹法 实例：楼板静荷n2.科研性试验：n 优选法、因子法、正交法和均匀法（独立学科，数理统计）l因子试件性能的影响因素l水平数每因子的档次数l试验数水平数因子数 试件数表c、s分别为构件砼强度等级、配筋率、配箍率因子水平数 2 3 4123CC,C,s248392741664n根据数理统计的方法，可不按因子法减少，但可又能区分因子（水平数）对结构的影响.正交表（数据处理）。原理均匀分散, 整齐可比试验范围内充分“均匀散布”而不考虑“整齐可比”n2.4.

4、1. 荷载设计的要求n(1).与实际情况内力完全一致或极为接近n(2).荷载准确（实验室可，生产性较难）n(3).荷载传力方式和作用点明确稳定n(4).荷载分级合要求（规范）n(5).安全、可靠、加载装置、强度、刚度n(6).加载设备便于加卸载举例如下：桥梁板试验、人行天桥试验举例如下：桥梁板试验、人行天桥试验Q QN NN N框架试验荷载图式框架试验荷载图式llql/2pl/4l/2cl/4p1ql/2q c/82qlq c/82ql中点等效弯矩中点等效弯矩: :（试件抗弯）（试件抗弯）21482lpqlqlp预载：1020试验荷载（连接支座紧密，测试状态检验）加载：每级10或20，达开裂荷

5、的90时每级5 t110 min（变形稳定）恒载： t230 min 新构或跨大于12m时 t212h卸载：每级20或50 t310 min空载： t41.5 t2破坏试验：每级2050 至90破荷后每级5概述振动台抗震研究：模拟地震作用下，观测结构强度、变形、非线性性能和实际破坏状态理想试验条件：地震模拟振动台优点：较真实的模拟地震缺点：台面尺寸较小，造价高，试验费用高低周反复加载试验（伪静力或拟静力）Pxotp或周周加载制度（1）恢复力特性、为计算提供计算模型、等效阻尼比（2）衡量结构的耗能能力，从强度、变形、耗能等评价结构的抗震性能（3）破坏机理特点：（1）试验易控制、测量检查，试验模型

6、较大（能反映真实结构）（2）加载为主观确定，与地震存在差别，不能反映应变速率对结构的影响3p1错位连续f1f30maxfTR=pf2123pxo构件结物恢复力特性曲线1.单向加载变幅加载等幅加载变幅、等幅加载位移或力位移或力位移或力xyxyyxPXxPyl1 周期性动力加载l (1)强迫振动稳态正弦和变频正弦激振l (2)控制电液伺服加载l2 非周期性动力加载l (1) 地震模拟振动台加载l (2)人工模拟动力加载l2.4.7 2.4.7 结构疲劳试验结构疲劳试验图2.26 疲劳应力与荷载次数关系图l1. 疲劳测试项目l（1）抗裂性及开裂荷载；l（2）裂缝宽度及其发展；l（3）最大挠度及其变化

7、幅度；l（4）疲劳极限值。(低于该值，荷载次数增加不破坏）l2疲劳测试荷载l（1）疲劳测试荷载取值。l（2）疲劳测试的荷载频率。l（3）疲劳循环次数。l中级制吊车梁l重级制吊车梁l疲劳测试程序l疲劳试件安装要求l2.4.4 结构拟动力试验l图2.18 计算机数值分析控制试验加载l2.4.8 试验加载装置的设计l1. 强度要求l2. 刚度要求l3. 真实性要求l4. 简便性要求l2.4.9 试验设备准备计划要求：加载能力、精度、加载边界条件举例如下：加载制度制度：控制荷载与时间的关系要求：砼结构试验方法标准对静力试验：预加载、标准加载、破坏荷载三个阶段l钢 筋 抗 拉钢 架百 分 表l / 4构

8、 件l / 2cl / 4pppq c/ 82q l一.要求、内容1.要求：数据充分、有效、可靠2.内容： （1）按目的要求定测试项目 （2）按目的要求定测点位置 （3）选仪器、方法二.项目确定变形:挠度、转角、支座位移（整体状况） 应变、裂缝、钢筋滑移（局部状况）整体量值：最基本的最能反应结构总体状况的重要量值. 1. 测点布置数量充分合理测点布置数量充分合理 2.位置有代表性，便于分析和计算位置有代表性，便于分析和计算 3.校核性测点校核性测点 4.有利于操作测读（例：张线式测位移）有利于操作测读（例：张线式测位移）四、仪器的选择与测读原则四、仪器的选择与测读原则 1.精度、环境精度、环境

9、 最小刻度值不大于最小刻度值不大于5的最大被测值的最大被测值仪器仪器 2.被测值在满量程被测值在满量程1/52/3内内 3.动测时的线性范围动测时的线性范围 1.加载完、加载前（下一级）加载完、加载前（下一级）测读测读 2.按规定时间按规定时间 3.记录环境（温度）记录环境（温度）（1）试验大纲）试验大纲l试验项目来源试验项目来源 l试验研究目的试验研究目的l试件设计要求试件设计要求l辅助试验内容辅助试验内容l试件的安装与就位试件的安装与就位l加载方法加载方法l量测方法量测方法l试验过程的观察试验过程的观察l安全措施安全措施l试验进度计划试验进度计划l经费使用计划经费使用计划l附件附件（设备、仪器仪表清单）（设备、仪器仪表清单）（2）试验其他文件）试验其他文件l试件施工图及说明书试件施工图及说明书l试