第一章 绪论五

第1章绪论

教学目的：主要介绍的是结构试验的各种类型，以其使学生对结构试验有一个概括的全面的了解。

教学重点：掌握结构试验的分类。

教学内容：结构试验的人物及重要性，以及它的分类。

授课方式：理论授课

授课学时：

一.结构试验的任务及重要性

在结构原型或模型上使用仪器设备为工具，利用各种试验技术手段，在荷载和其它因素（温度、变形）作用下，通过量测雨结构工作性能有关的各种参数（变形、应变、振幅、频率等），从强度、刚度和抗裂性以及结构实际破坏形态来判断建筑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，并用以检验结构计算理论。二.结构试验分类

（一）按照试验目的分类试验可以按照各种方法来分类，但最基本的就是按照试验目的来分类。按试验目的可以将结构试验分成下面两类：一生产检验性试验，二科学研究性试验.。由于试验目的不同，整个的试验安排和某些试验方法、试验要求都有很大的不同，所以这是建筑结构分类里面最基本的一种分类方法。

1．生产检验性试验所谓生产检验性试验，它的特点主要是它的试验对象是真实的结构或者真实的结构的构架，另外一个特点就是它总是要通过某几个结构或者某几个构架的试验来推断全体的质量，它不但是要做试验的这个构件的质量好坏，而且要通过它，以它为代表，要去评判整个建筑的质量的好坏，这是生产检验性试验的特点。

2．科学研究性试验科学研究性试验的特点，它就是通过试验，找到结构受力和它的各种变形之间的关系，为理论计算提供依据。下面就详细介绍一下生产检验性试验和科学研究性试验各做哪几方面的工作。

3．生产检验性试验的五方面工作

第一就是结构的设计和施工，通过试验进行鉴定。就是说一个重要的结构，尤其是一个新的结构，那么它在设计过程当中，就是设计完了以后要做一些试验来证明它的设计是否正确，而且在施工完了以后，也要进行检验，检验它的设计是否合理，施工是否正确，是否有缺欠，比如说很重要的工程都要进行详细的检验，这个检验过程，一般的从建筑结构来讲，是在合同当中应该把它定下来做哪些检验。

第二是预制构件的性能检验。预制构件当然有的是在预制构架厂生产，有的可能在工地生产，比如说工业厂房的柱、梁，都在工地生产，这些只要是预制的那么施工检验规程就规定必须进行检验，那么这种检验在施工规程里面把它定为强制型的条款，就是必须进行的，那么它通过它的检验来推测整个的这一批预制构架的性能好坏，这个后面咱们还要讲它的试验方案。

第三项是工程改建或者加固，通过试验判断具体结构的承载能力。就是说一个建筑物，它的寿命是很长的，在使用过程中要改变用途，也可能要增加，比如说楼房可能要增加层数，一个厂房里吊车由于生产工艺的改变，可能要增加吊车的起重量等等，这些情况都要事先进行一些结构试验，来证明看看它能不能承受了这种改变。

第四项，就是处理工程事故，通过试验提供技术依据。这类事例过去实际上是很多的，就是由于在生产过程中由于各种施工条件的变化，使工程出现一些缺欠，比如说混凝土出现蜂窝狗洞或者是其它一些情况，那么对于这种出了事故的构件，当然除了外观检查之后要修补，修补完了要对它进行适当的结构试验来证明它是不是还有承载能力。

第五项，叫服役结构的可靠性鉴定，通过试验判断和评估结构的剩余寿命。这个主要是指旧的建筑物，这个在解放初期实例也很多，因为解放初期由旧中国遗留下很多结构建筑物，那么我们要想重新利用它，就要对它的结构和性能就要进行评估，现在也一样，对一些旧的建筑，及时的进行评估，看看它有没有危险，是不是还继续能够使用，那么这时候也要对它进行一些试验。这是生产性试验要做的这么几个方面。

4．科学研究性试验的三方面工作科学研究性试验主要是这三方面的工作。

第一方面就是验证结构计算理论的假定。比如说，比较典型的一个例子，就是一个大跨度的混凝土屋架，一般混凝土屋架，都是上弦做成拱形的，下弦是个预应力的拉杆，然后中间只做一些竖向的辅杆，假如说要按照结构力学理论来计算，这当然是个超静定的问题。但是为了设计当中能够计算简化，那么就有一个假定，假定什么呢，假定这些竖向的辅杆，它的受力都是0，这样这个屋架就变成了上弦只是一个拱，下弦有拉杆，实际就是有拉杆的一个拱，就是说这个屋架在受力状态，实际是和有拉杆的拱是相同的。有了这个假定那当然要做些试验来对它进行验定，那么验证的结果就是只要跨度比较大，比如说在30或者在36米以上，证明竖向辅杆的受力，就是轴力，就是0，它的受力是0，实际上就是证明了这个假定对于大跨度的屋架还是合理的。那么妖其它狱的，肺比如着在结贱构力眉学中杜讲的婚总是音把一冶个梁稍就简救化成抱一个识很细怕的杆永，或饥者是铺把一显个柱仰子也翅简化吨成杆直的等满等，脊把它拾的结上点，岁比如百说钢仿筋混嗓凝土鼻结点展都假足定是绍钢性勒的，速钢结订构的驳结点弹假定础它是距角，区那么冠这些寒结构摸上的劈燕假定尿也都吸是通洽过试芒验来小证明逼它确耐实这窑个假允定是产合理骨的，汁我们仍在设祝计当田中才爱能够咐应用卷。第二倡点，就练是为凤制定妻设计笔规范抢提供个依据纯。我们物现在仰的各屑种设叙计规熟范，踏钢筋甩混凝淋土的树设计洪规范在、砖狸石结悼构的约、钢牙结构锤的进播行了角很多顶次的制重大糟的修颜改，叨那么信在每咱次重垦大修坚改的侄时候斩都有角大批距的人蛛员对箩它各圆种的雕构架胡的设袄计理律论，卖进行翼着深刑入的编研究炮。比惜如说封现在羽学的顶钢筋付混凝笼土里挣面，怪它绝袋大多吧数内成容，柄它都闹是通旧过试负验研扎究得话出来敏的结停果。剂而且兴通过舒这么苗多试晨验研曲究就花为了恐制定枕规范垫提供膊了很茂牢固员的实毕践基持础。第三伟项就是逢为发帆展和丸推广华新结互构、绞新材雀料与芦新工岛艺提叔供实音践经斜验。这个埋在近研几十产年来捆，我井们国州家建征筑结挎构当散中的脉应用饼的新奖结构嫌、新棋材料已和新总工艺骑是很肝多的驰。这劈燕每一今项新怠结构址、新斧工艺同、新镇材料冶在推兵广过顿程当荡中，继都进酸行了商大量厘的试贸验研鼓究。某比如途说新缎结构傻，就好是，坝你比礼如说璃网架针，现齿在当启然不毅算什宋么新莫结构义了，幸因为却它用稀了有扮几十弓年的听历史喊了，姓在咱予们国粱家已托经有裤几十拌年的阔历史轿了，葬但是拼在利免用的份初期叮，实死际上该是做抹了非插常多粪的试茶验的际。新材事料，惰比如酱说钢草绞线侍作为杨预用遮力钢趋筋，酷现在搂也大笑量的唱使用须，这旨在它菊使用住初期挪实际健上对朵它做扶了很洋多的端试验仆研究瘦，因朝为你延新采艇用这屈种预钳用力杆钢筋捏，那热么它烧的预悼用力驱损失另，它描的应倘力松载弛，介所谓畜应力获松弛万，就扣是预尼用力看张拉滩以后单，它辛的应认力不概再增虚加了勤，但溜是随经着时炉间的践变化墨它实谅际上找它的泼张拉狠应力华逐渐勒减小买，也什就增劝加了窑预用概力的铃损失晋，那就么，六对这芝种松泰弛也题进行疑了长酸期的腔研究究，以秃至于肃钢绞当线，孩使用图钢绞雷线的敏预用淡力的拣时候粱需要沃进行停锚固增，那固么这留些锚而固件详的强表度，榜锚固丙件的参使用刚，张浓拉工屑艺都昨进行牛了长烟期的馆试验枕研究蚁，最哄后才遣能够夺进行爬大面踢积的燥使用和。总之掏，科刑学研拘究性晌试验咏，它佛包含堵了可轰以验平证计道算理没论、仗制定族规范丘和为弄发展企新材倦料和禽新工锅艺提宗供试仪验基文础。（二蓬）按多照试饿验对割象、领荷载掉性质沉、试猴验场截所、惜试验络持续匀时间引等不粱同因约素进瓣行分帐类。1．鹊按照情试验灯对象缝来分惯类按照头试验胁对象倚来分佩，就毛是有贺真型恭试验裙与模浑型试迈验。所谓真型因试验，就吗是对亲建筑晨物或交者是可构件满本身熔进行的试验碧，这弱种试包验当塌然因沙为它尖用真妇实的纠建筑偷物或庆者真额实的番构件扶，当害然它盆得到吸的结栽论能斧反映倒它的圈真实乖的完枪整的原情况循，这域里生居产检叹验性坦试验庸多半捧的采监用这被种真征实型附的试医验，昨这个出真型概试验瞎还有李一类播，就励是说胡它不旺是建扯筑物车本身虚，而钩是按尸照建怠筑物牺真实职的尺冶寸另芹外建亿造的哲一个号试验况对象各，这槐种也心叫真错型试命验，仆这种恭真型阿试验拼主要誉研究孟什么瓦呢？牛前几堂年在降研究胀抗震琴的时厌候，锦要研步究抗氧震一酒个结偿构物监整体附的抗交震效术果，缝那时胀就建网造了识一些宴真实享的建湖筑物萄，真瓜正做庄抗震功试验搬，最怜后把搂它推缠倒，株看看喇它对击地震澡的承音载能障力。当然介还有嘉一类慨可以托在真家实的副结构赠上做狠的试饰验，这就是此这种甩试验章对结斜构物假的使允用没运有什旬么影积响的侄，而焰且又姥是必伐须的竭，比凶如说医单程半工业踢厂房慎的整乎体的搁刚度撑，它乞要考俯虑工牵业厂欧房空挠间的精钢度锯情况段，那恭么单尝独做幅单件竟的试巩验是莲不可惯能实毅现的娇，需团要在杯整体列的厂山房来妨做，客但是牲这种窑试验慎因为卡它不陕影响致厂房习的使钻用，尿所以逃也可设以用生真实纠的结伯构物征来进倡行试犹验。沉当然刑用真敞型试罗验也惭有一录个最筑大的轻缺点哪，就夺是它炊的成隆本很蛋高，病而且慢它的雀周期归比较嘴长，夏另外洋一个蒸由于栏真实煌试验绘需要想现场须，所村以它貌的试秋验条席件比距较苛刘刻，类所以示它的疏测量像精度贸可能闭受到粘一些茅影响白。那么廊按照兄试验华对象举不同领，另撞一类最试验留就是薄模型糟试验祝，所正谓模型某试验就是为按照惹真实岛的结舒构或欠者真放实的格构件湖，按秀照比盯例、招材料咏，比蔽例相雁似、值尺寸伤相似菜、材纹料相川似、旋荷载盆也相窝似这绒么个正要求责来做狂成个换比较姜小的根构件哥，而串在试澡验室袜，一慈般的尝是在乡丰试验熟室来艺做，烂这样融试验泽条件添比较未好，粘而且板成本饮相对氧比较含低而羡且可里以反谷复观胆察，俊所以迹这种氧试验扰是结投构试运验当脉中用惹的最番多的劝，尤困其是课科学蹦研究奋性试营验多女半都抽是采紧用这迅种试课验来辜做的内。把这检种模桂型试贡验一莲般分丹成两茂种：粗一种久是弹公性模休型，塞弹性铃模型般就是励它整摸个在速弹性沙范围杏内来剂做试伍验，训那么享这里吼主要覆是钢陷结构柜或者都某些乘混凝陕土结巡寿构，览我只不研究捷它的冻弹性拐性能线；另添一类想模型惹是强左度模恰型，牛就不栗单研思究它叶的弹鞠性性屈能而伶且要岛研究按它从恭弹性悟变成什弹塑栋性最卧后到陆破坏茄，那块么研谨究它犁的除祸了弹协性性桃质、窜弹塑探性性蜂质，锻而且肯还要榴观察孟它的谢破坏居性特药征。幸那么倒这种可试验黑对于搜钢筋截混凝职土来撇说，责要做枕成严膨格的途相似鹅是很霞困难芹的，旗就几女何相外似容音易做踪蝶到，末比如表说按注照一荡定比例来社做，沫但是环要它笑材料椒相似阅就很培困难月，所誓谓材双料相减似就全是弹薪性模域量相捞似，冈可是嗓弹性撇模型贸量相许似，拔就是棕说它滴在弹枕性阶而段容薯易做趴到，火在弹费塑性馅阶段改就很尊难做促到，捞所以渡钢筋凑混凝辛土的休强度清模型屈实际偶上是块一种返特殊览的模求型，鲜就是赌说它皮实际干上是脖一个达小的爷构件按，我孟们就愤按照勉小构耐件来赠进行咬计算筐然后爷对它饿进行保试验闯，得婶到小滥构件谁的一炉些规谣律，渴最后宿把它衔推论众到各代种构尝件上用去。2．费按照杠荷载鸟性质矿来分蜂类按照遣荷载担性质漏来分排类，暴就是龟静力化试验欧与动宋力试拦验。大家劲在学狡结构略的时锄候就夸知道黄结构孔受力特实际诵上是光两大石类，惰一类牧就是炊受静泉力荷档载，朽比如澡说建需筑物叶的自周重，邮上面绣放着唤静物昼。另涉外一扑类就瓜受是属动力包荷载爹，那东就是下震动援，比避如说等上面奶有台绞机器例，机蒙器一眉转动决，它保对建迅筑物辨有震素动，和或者波地震盒，那贸当然查更是转强烈迎的震踪蝶动，灯还有予风，焰风一讨来，体一高响耸的舱建筑膛物就绿要震荐动，奖那么嚼对结湾构也顾会产该生很探大的盼应力泰。因牺此结予构试炼验也扶必然渗要研罚究静徒力作戴用也灶要研浮究动乖力作枝用，竞这样序试验蛙就分从两类配了，蜻就有糕静力巾试验妖与动愈力试辰验之校分。在静壮力试续验里彼，一秤种最兵简单恋的静泄力试赢验，曾称作浊单调侨加载丢的静齐力试避验，雀就是横这个毕静力谷是由衫小逐漂渐大会，逐怜渐大丹，最墨后把键结构壁物假秀设压贡坏，厅这种党就是医一直踪蝶这么卵增加称的，域这种姻静力咏叫单架调加淋载静叨力试圈验。津这个购是做顿的最巴多的疏。另截外一辆种是纸最近凤为了奥研究荣抗震驻的作男用，株通过续静力崇试验详的办脱法来岛模拟爬地震论对结僵构物束的作诉用。房诚因为置地震艳对建陆筑物屿，总破是使株它来阁回摆茄动，苍如果脂我们风通过标动力滔试验午来达丙到建姨筑物滩破坏器那是葬很困植难的迷，所犬以就牙采用酷静力窗试验演的办装法，尝叫做啦低周帝反复都荷载西试验尿。就站是次毅数反非复不育是很伪多，要但是励荷载膜加载主比较乡丰大，瞒它是圈由一体个方庭向加萄过去红，然脾后再沟加回繁来，相使建急筑物左右液摆动赖，通悼过这宝个来窝研究批结构掩或者犬构件妻的抵谨抗震挑动的惹强度台，因平为它且的加煌载比将较慢惭，所印以实奸际也允属于厉静力刊试验选的范烂围。懒动力扎试验极在建境筑结疲构里涉受到遗动力沈是两忌类，洲一种煎是震钥动，烛这个妥震动棚包括缎机械祸震动亡、地晋震和喊风震拴等等捎。那虾么震护动试嫂验也秤是两荒类，硬一类木是研暂究结通构物喉在震作动下愁它的墓反应字，这巷就属边于结啦构动钉力学旅范围矩内的等一些恒试验充，研治究结酬构物咳本身纳的动到力特妙性；队另外响一类萍是研失究在泽震动神情况丸下结巧构的区强度戏，这丸一种佛动力狡就是幕移动甩荷载芦，比绿如说沿桥梁虑，上券面有竞汽车忍从桥抬梁上乔通过飘，那屠么汽滴车开到桥胖上，葛桥上夕然就添受力弹，等望汽车快开下丸桥后何，力顾又恢菠复到茧没有氏。那维么这咬种反画反复敬复的号移动尺荷载蛇的作舅用就渡会使聪构件寒产生拜一种痰疲劳慈现象承，那致么对拐构架支施行奖疲劳的试验凉也是机一种绕动力惊试验纠。3．疑按照淋荷载指试验喷持续栋时间猛来分恶类按照恢荷载获试验路持续茶时间院来分毯类，令就是泊短期宝荷载源试验箩和长座期荷春载试胶验。因为序建筑匹结构文上的峡受力备它有贝几种纯情况冰，一垂个是牺永久卧荷载讯，准递永久摊荷载钢，还裕有偶狗然荷庸载。烈那么养大家忙在学帅结构辨的时构候，仍比如喉说结义构计遣算，骆有的件是按今照永盒久荷店载计晌算的嘉，有衡的是按照省短期态荷载仁计算石的，狗那么治我们虚在做抚试验略的时僚候也贝要考列虑荷疲载的像作用拖期间滤长短遗。一废般的疯大量杠试验慎都是监短期支荷载艰试验迎，比吃如说胳承载模能力偶试验夸，一瓦般都贸用短奇期荷望载试眉验。叨但是换有一达些，色就要级考虑么它的慨长期否作用晋，因以为结桑构材碗料，敞比如栋说混插凝土肝，它候有徐授变，碗所谓骡徐变鉴就是拐结构特物（景混凝呀土）葵受了棍力以看后，逝它虽粮然力阁不增悲加了滤，随枕着时豆间的幸增加诸，它块的变规形还投继续击增加岸，这指种情委况叫桌做徐库变，湾就是研说它撤变化概不是治那么装快，趴有一敞定的球时间款性，膝它随杰着时貌间的居增长芬，它些的变窄形还授在增浑长。另外集，比搜如说俊钢材象，它罢有应旧力松袜驰现忍象，争就是荒说假叨如一搅个钢筋盆受拉狂，它有总这旷么受粪力，股应力甘虽然森不增库加了环，长膝度也煤不变达了，赚可是眠长度哗必然完就固坟定在那了限，但苦是它斜的应潮力是属逐渐桃逐渐怪减小呀，这锻种叫壶应力欠松驰糕。还远有一案种变午形，表比如匪说构必件的蜜挠度普，它呼也是肢随着凭时间际的增软加，战逐渐竿增大暖的，云只要娱荷载花不减熔，还段保持临不变剪，那元么时友间的困增长拌也会棕使挠售度逐初渐，腊逐渐嘴增大吩，当年然增称大到双一定覆程度箭它就摇停止桌了。雨那么腔这些运试验化都需瞒要长刷期观倦察的爬，所们以除举了短壳期的岗试验虏之外出还要骨做长望期的愿试验尸，这泛长期顶试验棋就可乓能是尼几年打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