结构试验知识结构试验

结构试验知识结构试验1、建筑结构实验的任务：这门学科的任务是实验研究对象上应用科学实验组织程序，使用仪器设备为工具，利用各种实验为手段，在荷载或其他因素作用下，通过测量与结构工程性能有关的各种参数，从强度、刚度和抗裂性以及破坏形态来判明结构的实际工作性能，估计结构承载能力，确定结构对使用要求的符合程度，并用以检验和发展结构理论。2、建筑结构实验的作用：建筑结构实验是发展结构理论的重要途径建筑结构实验是发现机构设计问题的主要手段建筑结构实验是验证结构理论的唯一方法建筑结构实验是建筑结构质量鉴定的直接方式建筑结构实验是制定各类技术规范和技术标准的基础建筑结构实验是自身发展的需要3、建筑结构的分类生产性试验和科研性试验生产性试验经常是具有直接的生产目的，它是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做出正确的技术论文。科研性试验的目的：1）验证结构设计计算的各种规定2）制定各种技术规范3）发展新的设计理论4）改进设计计算方法5）为发展和有利推广新结构、新材料及新工艺提供理论与实践经验注意：疲劳问题和应力集中问题不能用模型试验代替！！！静力试验和动力试验静力试验分为静力单调加载试验和结构低周反复静力加载试验两种动力试验一般用电液伺服加载设备或地震模拟振动台等设备来进行，对于野外或现场的动力试验，利用环境随机振动试验测定结构特征模拟参数也日益增多（人工爆炸、天然地震）。伪静力试验和拟动力试验伪静力试验：在实验室常采用一对使结构来回产生变形的水平集中力P和P’来代替结构动力产生的力，把水平集中力P和P’叫做结构试验抗震静力，它是一种采用一定的荷载控制的周期性反复静力荷载试验拟动力试验：模拟某地震力慢动作作用于试验对象上的过程。伪静力试验和拟动力试验的比较：伪静力试验：1）每一步加载目标是已知的；2）每一步的加载都是单调静力加载，加载与时程没有关系；3）测试结果用滞回曲线表示；4）加载的本质是静力。拟动力试验：1）下一步的加载目标是由上一步的测量结果和计算结果通过递推公式得到的，递推公式是监理在被测结构的离散动力方程基础之上的；2）每一步的加载都是单调静力加载，但加载的全过程是某地震的慢动作过程，与时程有关；3）测试结果用时程波表示；4）加载的本质是失真的动力。真型试验和模拟试验真型试验（原型试验）是实际结构或是按实物结构尺寸复制的结构或构件模拟实验的分类：相似模型和缩尺模型、弹性模型、强度模型、计算机模型。实验室试验和现场试验4、实验过程：规划阶段、准备阶段、加载阶段、数据汇总分析阶段。5、PPIS循环的特点：连续性、有序性、层次性、嵌套型、广泛性、关键性、重复性和进步性6、结构试验所用试件的尺寸和大小，从总体上分为真型、模拟和小试件试验数量设计方法：优越法、因子法、正交法、均匀法。7、在选择试验荷载和加载方法时，应满足以下几点要求：1）选用的试验荷载的图示与结构设计的计算的荷载图示所产生的内力值完全一致或极为接近2）荷载值要准确，特别是静力荷载需不随时间、外界环境和结构的变形而变化3）荷载传力方式和作用点明确，产生的荷载数值要稳定4）荷载分级的数值要参考相应试验结构试验方法技术的要求，同时必须满足试验测来那个的精度要求5）加载装置本身要有足够的安全性和可靠性，不仅满足强度要求，还必须按变形条件来控制加载装置的设计，即必须满足刚度的要求。防止对试件产生卸载作用而减轻了结构实际承担的荷载6）加载设备的操作要方便，便于加载和卸载，并能控制加载速度，又能适应同步加载或先后不同步加载的要求8、荷载制度包括：一维加载卸载的程序；一维加载卸载的大小预载试验一般分三级进行，每级不超过标准荷载的20%，然后再分级卸载，2~3级卸完，加（卸）一级，停歇10分钟。9等效荷载：弯矩相等、支座剪力相等。10、结构低周反复加载试验也称伪静力试验单向反复加载制度：方案有控制位移加载、控制作用力加载及孔子作用力和控制位移的混合加载。11、结构拟动力试验优点：可模拟地震缺点：结构的非线性特征，即恢复力与变形的关系必须在试验前进行假定，而假定的计算模型是否符合结构的实际情况还有待考证。工作流程：1）输入地震地面运动加速度2）计算下一步的位移值3）位移的转换4）测量恢复力Fn+1及位移值xn+15）由数据采集系统进行数据处理和反应分析12、结构自振频率常用的方法1）人工激振法；2）随机荷载激振法人工激振法包括：自由振动法和强迫振动法13、振频率、阻尼系数和振型成为结构动力特性14、试验中确定材料力学性的方法由直接试验法和间接试验法15、结构试验的技术性文件：试验大纲、试验记录、试验报告。16、重力加载：重力直接加载方法、杠杆加载方法。17惯性力加载：1冲击加载：初位移加载，初速度加载，反冲激振法；2离心力加载，直线位移惯性力加载。18试验仪器仪表的主要技术性指标：1刻度值，2量程；3分辨率，4灵敏度，5线性度，6稳定性，7重复性，8频率响应。19电阻应变片主要技术指标：1电阻值，2标距，3灵敏度系数K，仪表系数：取1.920电阻应变片分类：按灵敏栅的种类：箔式，丝烧式，半导体；按基底材料：基纸，胶基；按极限温度划分：低温，常温，高温21桥路组成的类别：1等臂桥路，2，1/4电桥桥路εr=+-εi;3半桥桥路εr=ε1—ε2或εr=ε3——ε4；4全桥桥路。22为什么需要温度补充技术::粘贴在试件测点上的应变片所反映的应变值，除了试件受力变形外，通常还包括试件与应变片受温度线膨胀系数不同而产生的变形，这种由于“温度效应”所产生的效应称为“视应变”，不同荷载效应，结构实验中常采用温度补偿的方法加于消除。半桥外部桥路的优点：一个补充片能够进行多测点补偿，试验时所用应变片数量少，测试成本低，采用单点测量，测点布置灵活。23非破损检验混凝土的方法：同弹法，超声法，回弹—超声综合法。24用回弹仪弹击混凝土表面时，由于仪器重锤回弹能量的变化，反映混凝土弹性和塑性性质，称为回弹法。25超声脉冲检测混凝土强度的原理：机构混凝土强度和超声波在混凝土中传播参数之间的相关关系是超声波检测混凝土强度的基础。26砌体度的间接测定法：1冲击法，2回弹法，3推出法27量纲的性质：1两个物理量相等，是指不仅数值相等，而且量纲也要相等。2两个量纲参数的比是无量纲参数，其值不随所取单位的大小而变3一个完整的物理方程式中，各项的量纲必须相同，其量纲之间不能组成无量纲组合，一个组合量纲至少能够组成一个无量纲组合。28模型设计的一般程序：第一步：根据任务明确试验的具