建材与结构测试技术2结构试验设计课件

建材与结构测试技术2结构试验设计,结构试验设计,土木工程试验中心,建材与结构测试技术2结构试验设计,2.1研究性试验,设计阶段试件设计、加载方案设计、测量方案设计准备阶段试件制作、试件安装、仪器调试实施阶段加载试验、观测记录总结阶段数据处理、试验分析、实验报告,建材与结构测试技术2结构试验设计,结构试件设计试件设计应包括试件形状选择、试件尺寸确定、数量确定、构造措施等。同时还必须满足结构与受力的边界条件、试件的破坏特征、试验加载条件的要求，以最少的试件数量获得最多的试验数据，反应研究的规律以满足研究的目的需要。试件形状选择：,结构的应力和试件,建材与结构测试技术2结构试验设计,试件尺寸,生产鉴定性试验中的试件一般为实际工程构件，即原型构件，如屋面板、吊车梁等；基本构件性能研究的试件大部分采用缩小比例尺的小构件，压弯构件的截面为(16cm16cm)(35cm35cm)，矩形柱（偏压剪）为(15cm15cm)-(50cm50cm)。框架试件截面尺寸为原型的1/41/2。框架节点一般为原型的1/21，做足尺模型试验一般要求反映有关节点的配筋与构造特性。剪力墙单层墙体试件的外形尺寸为(80cm100cm)(178cm274cm)，多层的剪力墙为原型的1/101/3。砖石及砌块的砌体试件一般取为真型的1/41/2。在满足构造要求的情况下太大的试件也没必要。对于局部性的试件尺寸比例可为原型的1/41，而整体结构试验试件可取原型的1/101/2。,建材与结构测试技术2结构试验设计,试件的数量,生产鉴定性试验：按照规范要求执行科学研究性试验：研究目的、经费情况、参数多少,如研究砖砌体抗剪强度时，砌体截面、砂浆强度、垂直应力是三个主要参数（分析因子）。当每个参数又有两种工作状态（水平数）时：试件数水平数因子数,建材与结构测试技术2结构试验设计,正交试验设计法是利用正交表来安排多因子试验，正交表如表1.3所示。L9(34)表示有4个因子，每个因子有3个水平，组成的试件数目为9个。,利用正交表L4(23)设计的砖砌体抗剪强度试验,建材与结构测试技术2结构试验设计,结构试验荷载设计试件的就位形式：正位试验、卧位试验、反位试验、原位试验。,建材与结构测试技术2结构试验设计,试验的荷载图式试验荷载在试件上的布置形式称为加荷图式,建材与结构测试技术2结构试验设计,试验加载程序设计一般分预加载、标准荷载、破坏荷载三个阶段。1)预加载目的：1.使试件各部分接触良好。2.检查全部试验装置是否可靠。3.检查全部测试仪器仪表是否正常工作。4.检查全体试验人员的工作情况。预加载一般分三级进行，每级取标准荷载的20，然后分23级卸完对混凝土试件，预加载值不宜超过开裂荷载值的70。,建材与结构测试技术2结构试验设计,静载试验加载程序,建材与结构测试技术2结构试验设计,2）荷载分级目的：1.控制加荷速度；2.便于观察结构变形，为读取各类试验数据提供必要的时间。一般的结构试验，荷载分级为：1.标准荷载前，每级加载值不应大于标准荷载（含自重）的20，分5级加至标准荷载。2.标准荷载后，每级加载值不宜大于标准荷载的10。3.当荷载加至计算破坏荷载的90后，每级取不大于标准荷载的5，直至试件破坏。4.对于混凝土试件，加载至计算开裂荷载的90后，每级取不大于标准荷载的5，直至试件开裂，然后按2.3.加载。柱子试验，一般按计算破坏荷载的1/101/15分级，接近开裂和破坏荷载时，应减至原来的1/21/3施加。砌体抗压试验，对不需测变形的试件，按预期破坏荷载10分级，加至预期破坏80，直接加载至破坏。,建材与结构测试技术2结构试验设计,3）荷载持续时间目的：变形得到充分发挥和、观察变形一般结构试验的持续时间为：1）钢结构一般不少于10min；2）钢筋混凝土结构应不少于15min；3）标准荷载时不应少于30min；4）对检验性试验，在抗裂检验荷载下宜持续1015min；5）对于新混凝土构件，跨度较大的屋架、桁架及薄腹梁等试验，在使用状态短期试验荷载作用下的持续时间不宜少于12h。,建材与结构测试技术2结构试验设计,1.8结构试验观测设计观测项目的确定结构静力试验的观测项目变形。结构拟静力试验和拟动力试验的观测项目变形，如位移、转角、曲率、剪切变形、应变等结构动力试验和抗震动力试验的观测项目自振频率（周期）、振型和阻尼；振幅、频率、加速度、动应变,建材与结构测试技术2结构试验设计,测点的选择和布置原则结构静载试验布点原则（1）测点宜少不宜多（2）有代表性（3）应布校核性测点；（4）方便的、安全的。结构动力试验布点原则（1）与静力试验一样（2）地震模拟振动台，一般在结构各楼层的楼面和屋面处布置加速度传感器和测振位移,建材与结构测试技术2结构试验设计,仪器选择与测读原则仪器选择（1）必须满足量测所需的精度与量程要求；（2）测读的方便、省时；（3）型号、规格应尽可能一致；（4）动测试验使用的仪表，尤其应注意仪表的线性范围、频响特性和相位特性满足试验量测要求。,建材与结构测试技术2结构试验设计,准备阶段,试件制作试件质量检查试件及加载设备安装仪器