第5章-结构动力试验4

第5章结构动力试验

结构动力特性试验2概述1第5章结构动力试验结构动力反应试验3结构疲劳试验4风洞试验55.1概述12基本特点结构动力荷载的类型3结构动力试验的内容基本特点分析结构在动荷载作用下的变形和内力是一个十分复杂的问题，它不仅与动力荷载的性质、数量、大小、作用方式、变化规律以及结构本身的动力特性有关，还与结构的组成形式、材料性质以及细部构造等密切相关。结构动力荷载的类型①地震作用②机械设备振动和冲击荷载③高层建筑和高耸结构的风振④环境振动⑤爆炸引起的振动⑥车辆运动对桥梁的振动和危害⑦海洋采油平台设计中需要解决海浪的冲击等不利影响结构动力试验的内容（1）结构动力特性（2）动力荷载或振源特性（3）结构动力反应（4）疲劳试验（5）风洞试验5.2结构动力特性试验12振动荷载法撞击荷载法3脉动法振动荷载法（1）频率振动荷载法振动荷载法（2）阻尼振动荷载法振动荷载法（3）振型振动荷载法撞击荷载法撞击荷载法撞击荷载法（1）频率撞击荷载法撞击荷载法撞击荷载法（2）阻尼撞击荷载法（3）振型脉动法5.2.3.1主谐量法脉动法脉动法脉动法5.2.3.2统计法5.2.3.3频谱分析法5.2.3.4功率谱分析法5.3结构动力反应试验12动应变的测定结构动位移的测定3动力系数的测定动应变的测定结构动位移的测定结构动位移的测定动力系数的测定动力系数的测定5.4结构疲劳试验12疲劳试验的目的及内容疲劳试验的分类与特征3疲劳试验的具体方法4疲劳试验的安装疲劳试验的目的及内容结构疲劳试验的目的是研究结构在多次重复或反复荷载作用下的结构性能及其变化规律，确定结构疲劳破坏时的强度值和荷载重复作用的次数，即疲劳极限和疲劳寿命。结构所能承受的荷载重复次数及应力达到的最大值均与应力的变化幅度有关。疲劳试验的分类与特征①钢筋混凝土和预应力混凝土梁的疲劳试验②焊接钢结构疲劳试验③拉索疲劳试验④新型材料或新的结构构件的疲劳试验疲劳试验的分类与特征金属材料的疲劳有以下特征①交变荷载作用下，构件的交变应力远低于材料静力强度条件下有可能发生的疲劳破坏②单调静载实验中表现为脆性或塑性的材料③疲劳破坏具有显著的局部特征④疲劳破坏是一个累积损伤的过程，要经历足够多次导致损伤的交变应力才会发生疲劳破坏疲劳试验的具体方法（1）疲劳试验荷载（2）疲劳试验的加载程序（3）疲劳试验的观测疲劳试验的安装（1）严格对中（2）保持平稳（3）安全防护措施5.5风洞试验12工程应用结构风工程研究思路3风洞试验的理论基础4试验方法5试验设备6参数计算工程应用（1）研究结构表面风压（2）研究高层建筑的横风向响应（3）研究屋面风荷载（4）研究建筑结构的风环境结构风工程研究思路风洞试验的理论基础风洞试验的理论基础是相似准则。在模型与实物几何外形相似的基础上，风洞试验的对数衰减数、弹性数、密度比数、重力数数应与实际情形相同，才能满足一定条件下试验模型的响应与实际结构的响应相同或成比例。风洞试验的理论基础建筑结构风洞试验的主要试验方法包括静力和动力风压试验，高频动态天平试验和气动弹性模型试验。静力和动力风压试验由于刚性模型简单，技术成熟而被广泛应用。试验设备风洞是能人工产生和控制气流，以模拟建筑物周围气体的流动，并可测量气流对物体的作用