第七章结构动载试验学习辅导

1、第七章结构动载试验学习辅导本章的教学内容：1动荷特性的测定：包括主振源的测定，动荷特性测试方法；2结构动力特性的测定：包括自由振动法，强迫振动法，脉动法；3结构动荷反应的测定：包括结构动荷变形的测量，结构动力系数的测定4结构疲劳试验：包括试验荷载，加荷的频率，疲劳试验的观测。重点：结构动力特性的测定；结构动荷反应的测定。难点：动荷特性的测定，结构动荷特性的测定。考核知识点及考核要求：1掌握振动位移、速度、加速度的测量。2熟练掌握用自由振动法、强迫振动法测定结构的动力特性。了解用脉动法测定3。结构的动力特性。4掌握结构的动应变、动挠度的测量及动力系数的测定。5掌握振动加载试验及结构的疲劳试验。结

2、构中遇到的动载有两类：振动荷载与移动荷载。测定结构的动力特性的方法有：自由振动法；共振法；脉动法。激振就是对结构施加振动荷载。振动试验的目的是测定结构的特性、结构的响应几结构的破坏特性等。结构振动试验通常有以下几项内容：（1）结构的振动位移、速度、加速度的测量；（2）结构动力特性测定；（3）结构的振动反应测量。一、 结构振动参数的测定振动可以分为简谐振动、复杂的周期振动、无周期的复杂振动和随机振动。1时间历程曲线：如果在横轴为时间的直角坐标系中描绘结构振动位移、速度、加速度的历程，则称为时间历程曲线。2振动的时域表示法：用时间函数表示振动历程的方法称为时域表示法。由时域表示法变换成频域表示法：

3、把时程曲线图的横坐标改成，纵坐标为，将振动的振幅画在处，称幅-频图，而以为横坐标，以处相角为纵坐标，而成相-频图，统成为频域图。将用（或）为横坐标的坐标系统描述的振动历程称为频域表示法。3使结构产生自由振动的激振方法有：初位移法；初速度法。4结构参数测量：就是测量结构上各点的位移、速度、加速度。5结构动力特性的测定结构动力特性是结构固有的特性，包括固有频率、阻尼、振型。它们只与结构的质量、刚度和材料有关。研究结构动力特性的方法有：自由振动法、共振法和脉动法。2用自由振动法得到的频率和阻尼均比较准确，但只能测出基本频率。脉动法是测量实际结构动力特性的一种实用方法。二、疲劳试验1结构疲劳试验按试验

4、目的的不同可分为研究性疲劳试验和检验性疲劳试验两类。2研究性疲劳试验一般包括以下内容：开裂荷载和开裂情况；裂缝的宽度、长度、间距及其随荷载重复次数的变化；最大挠度及其变化；疲劳极限；疲劳破坏特征。检验性疲劳试验一般包括以下内容：抗裂性能；开裂荷载、裂缝宽度及开展情况；最大挠度的变化情况。3疲劳试验的加载程序可归纳为两种：一种是为了求得疲劳极限而对构件从头到尾施加重复荷载；另一种是静荷载与疲劳荷载交替施加。4疲劳试验过程中要进行四种形式的试验。（1）预加载：预加载值为最大荷载的20%，以消除支座等连接件之间的不良接触，检查仪器工作是否正常。（2）静载试验：静载试验的最大荷载按正常使用的最不利组合

5、选取。试验方法按结构静载试验各章介绍的方法进行，观测项目可适当简化。在正常情况下，如果出现裂缝，应与静载试验一样描述裂缝开裂情况。（3）疲劳试验：首先调整最大、最小荷载，待稳定后开始记数，直到需做静载试验的次数。在运行过程中，需要做动态挠度与动应变测量。（4）破坏试验：构件在达到要求的疲劳次数后，一般需做破坏试验。这时加载情况有两种：第一种加载情况是继续做疲劳试验直至破坏，构件出现疲劳极限标志，得出疲劳荷载的极限次数，这需要很长时间，甚至构件不能破坏；第二种是做静载破坏试验，得到疲劳后的承载力极限荷载。5受弯构件的疲劳破坏标志（1）正截面疲劳破坏标志：纵向主筋疲劳断裂，这是当配筋率正常或较底时

6、可能发生的；受压区混凝土疲劳破坏，这是当配筋率过高或倒T形截面时可能发生的。（2）斜截面疲劳破坏标志：与临界斜裂缝相交的腹筋疲劳断裂，这是当腹筋配筋率正常或觉底时可能发生的；混凝土剪压疲劳破坏，这是当腹筋配筋率很高时可能发生的；与临界斜裂缝相交的主筋疲劳断裂，这是当纵向配筋率较底时可能发生的。（3）钢筋与混凝土锚固疲劳破坏：这种情况常发生在采用热处理钢筋、冷拔低碳钢丝、钢绞线配筋的预应力混凝土结构中。6疲劳试验的安全措施疲劳试验需要连续进行时间很长，振动荷载很大，试件安装及试验过程中需要充分注意安全措施。（1）试件安装时，严格对中，保证平稳，尽可能不用分配梁，如需多点加载可用多个脉冲千斤顶。要在砂浆找平层的强度足够时才能做试验。（2）试验过程中，要经常巡视，发现隐患，立刻排除。（3）注意安全防护，设置支架等保护措施。三、实验课内容1金属桁架动荷反应实验