2013年建筑结构试验复习.ppt

建筑结构试验,2011年建筑结构试验复习昆明理工大学建筑工程学院云南省工程抗震研究所,一、填空、判断、选择1.建筑结构试验的分类：1）按荷载性质分：静载与动力试验；（1）.静载试验的分类目的、加载方式方法、各个阶段A.一般静载试验（单调加载）B.伪静力试验（低周反复加载）（2）.动力试验的目的、种类动力特性测试、拟动力试验、抗震试验（地震模拟振动台）、疲劳试验2）按试验对象分：原型与模型试验。原型与模型均可统称试件3）按试验目的分：研究与检验性试验；（1）研究性试验：对象模型，需要设计制作，具有探索性、发展性等。（2）检验性试验：对象原型，现有结构、构件，评定其质量及工作性能。,3.结构试验的一般过程的四个阶段；结构试验设计阶段四个主要工作环节。4.建筑结构试验的方法、技术手段（1）以规范为依据、试验人员、仪器设备、计算分析总结理论计算设计、制作试件（试验对象）施加荷载（试件、加载设备安装）量测仪器标定调试、安装试验实施数据信号分析及结论报告。5结构质量与承载能力的结构工作性能主要参数。以测试结构正常工作或破坏状态来判明结构的实际工作性能，确定结构对使用要求的符合程度进行检验、研究。（1）生产性试验结构的设计和施工通过试验进行鉴定工程改建加固,通过试验判别实际承载能力处理工程事故,通过试验鉴定提供技术根据已建结构的可靠性检验,通过试验推断和估计结构的剩余寿命鉴定预制构件产品质量,6.应力、应变、位移、挠度之间的关系结构试验测量思路：应先考虑整体问题、后考虑局部，即先大后小。反映结构整体（宏观）变形刚度问题：位移、挠度；反映结构局部（微观）受力强度问题：应力、应变；重点关注普通碳素结构钢材料弹性模量E、G,及泊松比。,7.电阻应变测量（1）.电阻应变片工作原理及主要性能指标（3项）（2）电阻应变测量系统组成（3）应变片与应变仪的灵敏系数K（4）惠斯登电桥桥路、各种桥路特性A各种接桥方式，桥臂系数，对臂相加、邻臂相减r=12+34B利用加减特性可以解决温度补偿、提高测量灵敏度、达到不同的量测目的（如可以求不同性质的应力）B利用加减特性可以解决温度补偿、提高测量灵敏度、达到不同的量测目的（如可以求不同性质的应力）C读数值与实测值区分8.电阻应变测量中温度效应、如何消除温度效9.电阻应变测量中何为多点测量？10.钢筋受拉时的应力应变、弹性模量E及泊松比测试计算方法,二、其它1引起结构振动的各种震源及引发的结构的振动方式，通过实测振动波形识别结构发生的振动类型。1）（1）固定震源：如机床设备（2）移动震源：交通工具（3）特殊震源：爆炸、地震等2）周期与非周期、冲击振动，单一振动与复杂振动（几种振动叠加，如：拍现象），简谐振动，随机振动，脉冲波。2.结构动力特性参数，实测时使用的激振方法？多自由度结构体系的自振。,3伪静力试验（低周反复加载）的各种加载制度？（1）.控制位移法（最常用）有变幅、等幅、混合加载，循环次数不同等（2）控制力加载法此法不易控制，易使结构破坏4.振动台抗震试验、拟动力试验、伪静力试验的特点与区别拟动力试验与振动台抗震试验弱点：前者按步骤进行、无法实时再现模拟地震作用；后者无足够的时间观测结构性能变化和受损破坏的过程。,5.静载试验中常用的加载方法，根据荷载作用性质特点，会根据实际试验类型情况选择应用。静力试验、动力试验、伪静力试验、拟动力试验液压加载.、重力直接加载、机械力加载、气压加载6.静力试验中对加载系统的要求。7.简要说明结构试验测点布置原则。（1）.在满足试验目的的前提下，测点宜少不宜多；（2）.测点位置要有代表性，以便与计算和分析；（3）.为保证测量数据的可靠性，还应该布置一定数量的校核测点；（4）.测点的布置应有利于实验时操作和测读。,8不同尺寸简支梁、板的受弯试验的测点布置要求，柱？9.等强钢梁构件在某一截面位置上下表面分别贴有应变片，如何测量钢梁应变？8静力试验结构变形测量，位移测点布置如何选择基准。位移、挠度联系与区别？基准应不受加载过程中结构支座沉降变形的影响相对与绝对静止问题10根据测量对象、要求选择百分表、千分表、游标卡尺测量长度、位移，刻度与单位。测线位移；测角位移使用倾角仪；水平尺,11无损检测与破损检测1）.无损（1）回弹法：原理及适用范围、混凝土回弹仪、碳化问题、测区与测点。限于混凝土表面强度、受操作、碳化影响大。（2）超声法：原理及适用范围、仪器与换能器，声时、波速、波形、频率。可反映结构内部，但波速受材料品种、级配等影响大。（3）超声回弹综合法检测混凝土强度原理及应用依据专用、地区或统一的关系曲线推定混凝土强度；先超声再回弹测试，避免弹击点变形影响。2）.破损钻芯取样法（多用）、拔出法（少用）。3）.测区、测点布置,三、选择,1.动力与静力试验中常用的加载方法（1）动力：冲击（惯性力）振动初速度法、张拉释放初位移法；强拍振动与自由加载法、环境随机振动（脉动）古建筑试验研究常采用环境随机激振法（有对结构不产生影响优点）。（2）静力重力、液压、机械力、气压加载法。2小质量结构构件动力特性参数测量时测点布置注意点。结构动力特性参数：取决于结构构造形式、质量布置、刚度、材料等自身因素。是结构固有的。避免节点、易产生局部振动、拾振器质量远小于被测结构。,3.加载设备、测量仪器的标定、校准；4.测量仪器设备使用：量程选择、刻度与精度、灵敏度、线性、动态范围千斤顶、称的量程；仪表设备有起始、终端死区，且非线性，避免使用5.误差分类：系统、随机、偶然误差5.了解振动阻尼比与阻尼系数，衰减系数的关系。6.应变应力测量中的标距选择机测与电测、混凝土、钢材、手持应变仪(实为利用百分表、千分表)机测标距电阻应变议电测法应变片标距,四、复习三个实验1.机测法测应变；2.电测法测应变；3.按记录曲线图计算悬臂等强钢梁振动周期、固有频率、阻尼比。,4.集中、均布荷载分别作用于简支梁、固支悬臂梁（已知梁长L，计算跨度为L0，设计荷载为q（均布）或p（集中），跨中最大挠度计算值）。（1）跨中、梁自由端挠度计算（2）跨中、梁固支端弯矩计算（3）跨中、支座剪力计算(4).简支梁分别施加单个（或2个、或以上）垂直集中荷载与施加均布荷载时如何等效？A如使用1个千斤顶施加2个或4个等效集中荷载时确定分配梁长度及各分配集中力位置、大小；,B选择千斤顶吨位、力传感器量程（现有10kN、30kN、50kN量程千斤顶、力传感器）；C选择位移变形测量的百分表(现有10mm、30mm、50mm百分表若干).。要求画出内力图：Q、M要求画出试验梁、加载装置及力的传递图（标尺寸、位置）、力的方向大小、作用点。,1）绘制各级荷载作用下桁架下弦的实测与理论挠度曲线（支座位移修正）。实测与理论挠度值比较。2）绘制桁架杆件CD、AF在各级荷载作用下的荷载应变曲线。实测值与理论值比较。,图2,6、现欲对某简支梁跨中处挠度进行测量，在支座位置处安置千分表1、2，在梁跨中下部安置百分表3（如下图所示），各仪表读数如下表所示