《建筑结构检验》.ppt

建筑结构试验,主讲人:,建筑结构试验是一门什么性质的课程？,1、是电学、光学、光电子学、力学、钢筋混凝土结构和钢结构等学科相互交叉的、实用性很强的一门学科；2、是用试验的方法研究和测量建筑结构的强度、结构受荷载作用后的反应及评估建筑结构产品质量的一门学科。,建筑结构试验课程的学习应达到的基本要求是什么？,1掌握经常使用的各种测试方法的基本原理和测量技术，培养试验技能，具有从事一般建筑结构的检测能力，为进行现场结构检测和科学研究的试验打下良好的基础。2掌握建筑结构试验的前期准备工作程序，为结构试验的顺利进行准备测试方案。3掌握典型建筑结构试验的测试内容、测试方法、数据处理及书写测试报告的全过程。4熟练掌握建筑结构无损检测的原理和检测方法。,建筑结构试验课程内容体系,建筑结构试验课程主要是讲述建筑结构试验中的试验准备工作，加载方法的选择，测点和测试方法的选择，试验过程、数据处理及测试报告的书写等内容。教学内容按教材的章节的模块化进行设计:建筑结构试验准备工作、试验装置和加载设备、测试技术、无损检测技术、试验模型设计，试验数据的处理。,应用,1建设工程质量安全监督站、试验室2建筑工程管理处、房屋鉴定单位3建筑公司、市政公司、建筑桩基公司4各级工程检测、鉴定机构，材料试验室5各级建委（建设局）、旧城改造管理单位6各建设监理公司、各工程建设单位、施工企业7各建筑构（配）件生产企业、商品混凝土公司8各建筑科研、设计院,第一章建筑结构试验概述,1.1建筑结构试验的任务1.2建筑结构试验的作用1.3建筑结构试验的分类1.4建筑结构试验的发展,第一节建筑结构试验的任务,研究对象：建设工程的结构物任务：在试验研究对象上应用科学的试验组织程序，使用仪器设备为工具，利用各种实验为手段，在荷载或其它因素作用下，通过量测与结构工作性能有关的各种参数，从强度、刚度和抗裂度以及结构实际破坏形态来判明结构的实际工作性能，估计结构的承载能力确定结构对使用要求的符合程度，并用以检验和发展结构的计算理论。,所谓建筑结构试验，就是对建筑结构或者是它的构件施加一定的荷载，这个荷载我们指的就是比较广义的，包括力，也包括温度或者是变形，然后用现代的测试手段对它引起来的各种反应，比如说：变形、位移、应变等等进行测量，通过这些测量来观测结构对荷载的反应能力，考查它是否符合使用和设计要求。,例如：钢筋混凝土简支梁在静力集中荷载作用下，可以通过测得梁在不同受力阶段的挠度、截面应变和裂缝宽度等参数，来分析梁的整个受力过程以及结构的强度、挠度和抗裂性能。适筋受弯构件截面受力的几个阶段:第一阶段截面开裂前阶段（抗裂验算）第二阶段从截面开裂到受拉区纵向钢筋开始屈服阶段（变形和裂缝宽度验算）第三阶段破坏阶段（承载力计算）,T形梁截面构造图,a钢筋砼截面b钢纤维增强钢丝网砼截面T形梁截面构造图,试验梁的加载装置,T形截面应变测量点布置图,T形梁应变测量布置,F.C.的T形梁抗弯性能试验,测量项目试验中各级荷载下的跨中挠度跨中纵向受拉钢筋的应变跨中混凝土拉应变和压应变测定初裂荷载并测量记录各级荷载下裂缝宽度测量主裂缝间距测定极限荷载,F.C.的T形梁受力过程分析,B-021B-023B-022B-01,T形梁的荷载挠度曲线,F.C.梁平均应变沿截面高度的分布,第二节建筑结构试验的作用一、发展结构理论的重要途径二、发现结构设计问题的主要手段三、验证结构理论的唯一方法四、建筑结构质量鉴定的直接方式五、制定各类技术规范和技术标准的基础六、自身发展的需要,第三节建筑结构试验的分类建筑结构试验按试验目的、荷载性质、试验对象、试验周期、试验场合等因素分类。（一）按照试验目的分类1、生产检验性试验2、科学研究性试验,1、生产性试验特点：具有直接的生产目的，以实际建筑物或结构构件为试验对象，经过试验对具体结构作出正确的技术结论。解决下列问题：（1）鉴定结构设计和施工质量的可靠程度。（2）为工程改建或加固判断结构的实际承载能。（3）为处理工程事故提供技术根据。（4）检验结构可靠度、估算结构剩余寿命。（5）鉴定预制构件的质量。,工程事故处理的一般程序,1、基本情况调查2、结构及材料检测3、复核分析4、专家会商5、调查报告,结构及材料检测内容,1、地基基础2、建筑物所用材料的实际性能检测3、建筑物表面缺陷的观测4、对结构内部缺陷的检查5、必要时可作模型试验或现场加载试验，通过试验检查结构或构件的实际承载力。,2、科研性试验（1）验证结构设计计算的各种假定（2）制定各种设计规范（3）发展新的设计理论（4）为发展和推广新结构、新材料及新工艺提供理论与实践的经验。,（二）按照荷载性质、试验对象、试验持续时间、试验场所等不同因素进行分类。,1、按荷载性质来分类（1）静力试验（2）动力试验,（1）静力试验*结构静力单调加载试验：试验加载过程是从零开始逐步递增一直到结构破坏为止，也就是在一个不长的时间段内完成试验加载的全过程。*低周反复静力加载试验（伪静力试验）：为了探索结构抗震性能，采用结构抗震静力试验的方式来模拟地震作用的动力试验，它是一种控制荷载或控制变形的周期性的反复静力荷载。静力试验的优点：加载设备相对来讲比较简单，荷载可以逐步施加，还可以停下来仔细观察结构变形的发展，给人们以最明确、最清晰的破坏概念。,2、动力试验对于在实际工作中主要承受动力作用的结构或构件，为了研究结构在施加动力荷载作用下的工作性能，一般要进行动力试验。例如：研究厂房承受吊车及动力设备作用下的动力特性；吊车梁的疲劳强度与疲劳寿命问题；多层厂房由于机器设备上楼后产生的振动影响；高层建筑和高耸构筑物在风荷载作用下的动力问题；结构抗爆炸、抗冲击问题;抗震动力试验采用电液伺服加载设备或地震模拟振动台动力试验的特点：由于荷载特性不同，动力试验的加载设备和测试手段与静力试验有很大的差别，而且要比静力试验复杂得多。,在结构的抗震性能研究中，除了采用结构低周反复静力加载试验外，更为理想的是直接施加动力荷载进行试验。抗震动力试验采用电液伺服加载设备或地震模拟振动台等设备来进行。如广州大学抗震研究中心、同济大学抗震中心,地震模拟振动台试验,2、按试验对象分类,（1）真型试验（2）模型试验（3）小构件试验,（1）真型试验,试验对象：（1）实际结构（2）实物结构足尺复制的结构或构件。（1）实际结构试验一般均用于生产性试验。如对工业厂房结构的刚度试验、楼盖承载能力试验等均在实际结构上加载量测。（2）足尺结构或构件试验试验对象是一根梁、一块扳或一榀屋架之类的实物构件，它可以在试验室内试验，也可以在现场进行。,（2）模型试验,模型试验：采用比真型结构缩小的模型进行试验。模型的设计制作与试验是根据相似理论，要求做到几何相似、力学相似和材料相似等等。,（3）小构件试验小构件试验是结构试验常用的研究形式之一。试验不要求满足严格的相似条件，只是用试验结果与理论计算进行对比校核的方式来研究结构的性能，验证设计假定与计算方法的正确性。,3、按试验持续时间分类,（1）短期荷载试验（2）长期荷载试验,（1）短期荷载试验,荷载从零开始施加到最后结构破坏或到某阶段进行卸荷的时间总和只有几十分钟、几小时或者几天。（2）长期荷载试验对于研究结构在长期荷载作用下的性能就必须要进行静力荷载的长期试验，它将连续进行几个月或几年时间。如：混凝土的徐变、结构受温度变化的影响、预应力结构中的钢筋的松弛等试验。,4、按试验场所分类,（1）试验室试验：适宜于研究性试验（2）现场试验：多用于解决生产性的问题,第四节结构试验的发展,从无到有，从小到大。现在，全国各地进行的各种类型的结构试验日益增多。,广东工业大学结构工程实验室,结构工程实验室是广东工业大学论证批准重点建设的专业特色基础实验室，坐落在新建成的广州大学城，实验大厅为27X78m2，净空18m，辅助用房420m2,其中实验台座和反力墙为预应力钢筋混凝土结构，试验台座下部结构为地下室空心结构。台座有效使用面积24x36m2，上部有一L型空腹结构的双向反力墙，有效使用宽度西墙为14m，北墙为36m,反力墙高度为14.6m，该实验室是全国大型结构实验室之一，在华南地区基建规模最大。由于其优越的地理位置将成为以广州大学城为中心，联系广州城区与佛山、东莞、深圳以及泛珠三角地区开放性结构实验中心。,广东工业大学结构工程实验室,实验室目前已与美国MTS公司签定大型动力设备项目，建成华南地区结构动力实验示范中心。目前动力设备包括三个级别（100吨、50吨及25吨）共6个作动器，其超大型液压源系统可以满足不同频率下的结构动力实验。实验室还拥有大型压力机、液压千斤顶、超声波检测仪、钢筋定位仪、钢筋腐蚀检测仪及多类型精密应变测试仪器等。,广东工业大学结构工程实验室,广东工业大学结构工程实验室,广东工业大学结构工程实验室,广东工业大学结构工程实验室,结构工程硕士点简介,结构工程学科是土木工程的二级学科，是广东工业大