建筑结构试验(1).ppt
《建筑结构试验》课件
试验内容
1 静载试验
详细介绍静载试验的目的、步骤和应用，以 及如何分析试验数据。
2 动载试验
解释动载试验的重要性和应用领域，如振动 试验和地震试验。
3 静力试验
阐述静力试验的原理和技术，以及如何进行 静力测试。
4 大型试验
介绍大型建筑结构试验的挑战和特点，以及 如何应对。
试验过程与操作
1
试验中的操作流程
建筑结构试验
本课程简要介绍建筑结构试验的概述和意义，以及试验方法与设备。还包括 试验内容、过程与操作，结论与应用，典型案例分析，以及对建筑结构试验 的研究前景与发展趋势的探讨。
试验方法与设备
试验方法的分类
介绍建筑结构试验的不同方法分类，例如静载 试验、动载试验、静力试验和大型试验。
常用的试验设备
探讨建筑结构试验中常用的设备和工具，包括 传感器、试验台、负载系统等。
应用领域
探讨建筑结构试验在工程实践中的广泛应用，如建筑设计、结构改进和安全评估。
典型案例分析
Байду номын сангаас
现代建筑中的结构试验
分析现代建筑中常见的结构试验案例，探讨结构改 进和性能优化。
建筑结构失效分析与故障排除
研究建筑结构失效案例，分析失效原因并提出故障 排除方法。
结语
展望建筑结构试验的研究前景与发展趋势，鼓励更多的工程师和研究人员加 入这一领域的探索。 谢谢观看！
2
详细描述建筑结构试验的操作流程，包
括数据记录、加载控制和试验条件控制。
3
试验前的准备工作
列举建筑结构试验前需要进行的准备工 作，如设备检查、资源准备和安全措施。
试验后的数据分析和处理
介绍建筑结构试验后如何分析和处理试 验数据，以提取有用的信息和结论。
建筑结构试验
1. 根据不同的实验目的，结构试验一般分为研究性试验和鉴定性试验2. 研究性实验的目的：1）通过结构试验验证结构计算理论或通过结构试验创立新的结构理论2）通过结构试验制定工程技术标准3. 鉴定性试验的目的：1）通过结构试验检验结构构件或结构部件质量2）确定已建结构的承载能力3）验证结构设计的安全度4. 结构试验一般可分为：实验规划与设计实验技术准备实验实施过程实验数据分析与总结四个阶段5. 结构试验设计的基本原则：1）真实模拟结构所处的环境和结构所受的荷载2）消除次要因素的影响，3）把结构反应视为随机变量4）合理选择试验参数5）统一测试方法与评价标准6）降低试验成本提高实验效率6. 传感器是一种转换器件他能把物理量或化学量转换为可以观测记录并加以利用的信号，在结构试验中，被转换的量一般为物理量，如：力位移速度加速度等7. 测量可分为直接测量和间接测量8. 加载设备和利用加载设备所施加的实验荷载必须满足下列基本要求：1）试验荷载的作用方式必须使被实验结构或构件产生预期的内力和变形方式2）加载设备产生的荷载应该能够以足够的精度进行控制和测量3）加载设备不参与结构工作，不影响结构或构件的的受力状态4）加载设备本身应有足够的强度和刚度9. 绞盘卷扬机和手动葫芦常用于结构现场的检验性试验，对实际结构施加斜向或水平荷载10. 在结构设计中，常见的支座或边界条件为简支边界或固定边界，结构试验的铰支座：固定铰支座活动铰支座柱式试件的铰支座11. 应变测试方法分为：机测和电测，机测法的原理是利用机械式仪表，测量试验结构上两点之间的相对线位移，然后再转换为应变值。
最常用的的应变电测法是电阻应变片法12. 电阻应变仪的测量原理是通过惠斯登电桥，将微小电阻变化转换为电压或电流的变化13. 消除温度影响的方法称为温度补偿法，有桥路补偿法和应变片补偿法两种14. 电阻应变片的安装及测量技术要点：1）根据实验要求正确选用电阻应变片和类型和规格2）正确的选用粘贴电阻应变片的胶粘剂3）粘贴工艺步骤为：测点部位打磨并干燥处理定位划线涂抹底胶用胶粘剂粘贴应变片及接线端子焊接出引线应变片表面的防潮及防护处理15. 灵敏度：仪器仪表的输出量的变化Δy与相应输入量的变化Δx的比值16. 静力性能主要是指结构在经理何在作用下形态的的变化，而反应结构性能变化的是定量数据17. 量程：仪器仪表所能测量的物理量的范围18. 分辨率：仪器仪表的显示装置所显示的最小变化量的测量值19. 结构试验中仪器仪表的选用原则（基本要求）：1）根据被测量的物理性质选择仪器仪表的基本功能2）预估被测物理量的变化范围选择仪表的量程的精度3）选用可靠性程度较高的仪器仪表20. 电阻应变式位移传感器的测杆通过弹簧与一固定在传感器内的悬臂梁相连，在悬臂梁的根部粘贴电阻应变片，测杆移动时带动弹簧使悬臂梁受力产生变形，通过电阻应变测量电阻应变片的应变变化，在转化为位移量21. 利用粘贴在混凝土受拉区的电阻应变片，当混凝土开裂时，如果裂缝穿过电阻应变片，该应变片的读数突变，从而可以判断开裂的部位22. 结构静载实验的大纲内容：1）概述2）试件设计与制作工艺3）家在方案与设备4）测试方案与内容5）安全性措施6）实验组织管理7）附录23. 试件的数量由实验目的和试验参数决定，试验参数的数目称为因子数，因子数可能取值的数目称为水平数。
建筑结构试验 ppt课件
图1.3 结构伪静力试验示意图
图1.4 结构拟动力试验示意图
• 2. 拟动力试验 • 3. 伪静力试验与拟动力试验的区别
建筑结构试验
• 1.3.4 真型试验与模型试验 • 1. 真型试验 • 2. 模型试验 • 3. 模型的分类 • （1） 设计比例存在个性 • （2） 设计理论存在差异 • （3） 试验结果分析方法存在区别 • 1.3.5 短期荷载试验和长期荷载试验 • 1. 短期荷载试验
• ①试验数据处理。 • ②试验结果分析。 • ③完成试验报告。
• 2.2 试验前期工作方案设计 • 2.2.1 调研方案设计
• 2.2.2 研究路线方案设计 • 1. 研究路线的含义 • 2. 研究路线的作用 • 3. 研究路线的内容 • 4. 研究路线的制定 • 2.2.3 其他工作方案设计
• 2.3 试验构件方案设计 • 2.3.1 试件形状
• 第7章 结构试验科研示例
• 试验1 钢筋混凝土连续梁调幅限值的试验
ห้องสมุดไป่ตู้
•
研究
• 试验2 框筒结构动力分析方法的模型试验
•
研究
• 试验3 砖砌体伺服加载器周期性动力加载
•
试验研究
建筑结构试验
• 内容提要：本章的目的是把《建筑结构试验》的
大致轮廓交代给读者，通过建筑结构试验的任务、 作用、分类和发展过程的学习，使读者了解什么是 建筑结构试验。 • 教学重点：建筑结构试验的分类及其相关概念的区 别。
建筑结构试验
• 宋 彧 张贵文 主编
建筑结构试验
• 第1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
建筑试验
建筑结构试验第一章1：建筑结构试验的作用？（1）：是发展结构理论和计算方法的重要途径（2）：是发现结构设计误区的重要手段（3）：是验证结构理论的唯一方法（4）：建筑结构质量鉴定的直接方式（5）：制定各类规范和技术标准的基础2：建筑结构试验分为哪几类？各类试验的目的是什么?(1)：按目的分：生产性试验，研究性试验（2）：按试验对象的尺寸分：原型试验，模型试验（3）：按试验荷载分：静力荷载试验，动力荷载试验（4）：按试验试验时间分：长期荷载试验，短期荷载试验（5）：按试验场地分：实验室荷载试验，现场结构试验3：生产性试验通常解决哪些问题？（1）：鉴定结构设计和施工质量的可靠程度(2)：鉴定预制产品的质量（3）：工程改建或加固，通过实验判断结构的实际承载力（4）：为处理受灾结构和工程事故，提供技术依据（5）：已建结构的可靠性检验，推定结构剩余寿命4：科学研究性试验通常解决哪些问题？（1）：验证结构计算理论的各种假设（2）为发展和推广新结构，新材料和新工艺提供实践经验（3）为制定设计规范提供依据第二章1：重力加载的方式及其特点，要求是什么？方式：重力直接加载，重力间接加载特点：1：材料可以就地取材，反复使用。
2：加载值稳定，波动小。
3：较好的模拟均布线荷载或面荷载，使受力接近实际状态。
4：可以实现结构动力加载。
5：工作量大，加卸载慢，耗时长。
6：占空间大，安全性差，组织难度大，有些重力加载试验由于重物体积过大而无法实现堆放而难以实现。
要求：1：加载重物的重量在试验期间稳定，不随时间变化。
2：加载重物堆放时要防止重物的起拱作用，沙石等颗粒材料应采用容器分装，并逐级称量，然后规则的堆放在结构上，砝码，砖头，钢锭等应整齐堆放，留有间隙。
3：钢块，混凝土等块状重物应逐级坟堆称量，最大块重应符合分级需要，块体大小均匀，含水量一致。
4：采用水作为均布荷载时，不应含有其他杂质。
5：称量重物的衡器，示值的误差不应超出正负百分一，测验前必须标定。
建筑结构试验
建筑结构试验一、名词解释1、结构动力特性试验：指结构受动力荷载激励时，在结构自由振动或强迫振动情况下量测结构自身所固有的动力性能的试验。
一八 10 082、结构动力反应试验：指结构在动力荷载作用下，量测结构或特定部位动力性能参数和动态反应的试验。
3、结构疲劳试验：指结构构件在等幅稳定、多次重复荷载的作用下，为测试结构疲劳性能而进行的动力试验。
二七八4、地震模拟振动台试验：指在地震模拟振动台上进行的结构抗震动力试验。
5、短期荷载试验：指结构试验时限与试验条件、试验时间或其它各种因素和基于及时解决问题的需要，经常对实际承受长期荷载作用的结构构件，在试验时将荷载从零开始到最后结构破坏或某个阶段进行卸载，整个试验的过程和时间总和仅在一个较短时间段内完成的结构试验。
一八6、长期荷载试验：指结构在长期荷载作用下研究结构变形随时间变化规律的试验。
七7、现场试验：指在生产或施工现场进行的实际结构的试验。
8、相似模型试验：按照相似理论进行模型设计、制作与试验。
十9、缩尺模型：原型结构缩小几何比例尺寸的试验代表物。
07 09原型相似：对象是实际结构（实物）或者是实际的结构构件模型相似：是仿照（真实结构）并按一定比例关系复制而成的试验代表物，它具有实际结构的全部或部分特征，但大部分结构模型是尺寸比原型小得多的缩尺结构。
结构抗震试验：是在地震或模拟地震荷载作用下研究结构构件抗震性能和抗震能力的专门试验。
拟动力试验：是利用计算机和电液伺服加载器联机系统进行结构抗震试验的一种试验方法。
地震模拟震动台试验：是指在地震模拟振动台上进行的结构抗震动力试验。
低周反复加载静力试验：是一种以控制结构变形或控制施加荷载，由小到大对结构构件进行多次低周期反复作用的结构抗震尽力试验。
短期荷载试验：是指结构试验时限与试验条件、试验时间或其他各种因素和基于及时解决问题的需要，经常对实际承受长期何在作用的结构构件，在试验时将荷载从零开始到最后机构破坏或某个阶段进行卸载，整个试验的过程和时间总和仅在一个较短时间段内（如几天、几小时、甚至几分钟）完成的结构试验长期荷载试验：是指结构在长期何在作用下研究结构变形随时间变化规律的试验。
建筑结构试验指导书(1)
《建筑结构试验》实验指导书试验一电阻应变片的粘贴技术与静态电阻应变仪的使用一、试验目的（1）掌握电阻应变片的选用原则和方法。
（2）学习常温用电阻应变片粘贴技术。
（3）熟悉静态电阻应变仪的操作规程。
（4）掌握静态电阻应变仪单点测量与多点测量的基本原理。
（5）学会电阻应变片作半桥及全桥测量的接线方法。
（6）验证电桥的桥路特性，测取不同接桥方式的桥路桥臂的灵敏系数。
二、试验设备及器材（1）等强度梁一根。
（2）万用表。
（3）粘结剂（502快干胶及305型AB胶、丙酮等）。
（4）常温用电阻应变片。
（5）电烙铁、镊子、放大镜及其他工具。
（6）测量导线若干。
（7）加载砝码。
（8）静态电阻应变仪及预调平衡箱。
三、实验方法及步骤（1）电阻应变片的粘贴。
①检查、分选电阻应变片——用放大镜剔除丝栅有形状缺陷，片内有气泡、霉斑、锈点等缺陷的应变片。
用万用表测量各应变片电阻值，进行电阻值选配。
同一测区用片的电阻值相差不得超过仪器可调平的允许范围。
②试件测点表面准备——用砂纸等工具除去试件待测表面漆层、电镀层、锈斑、污垢覆盖层，划出测点定位线，然后用0#砂纸磨平，再打成与测量方向成45°交叉的条纹，最后用棉球蘸丙酮沿一方向擦拭干净。
③贴片——使用502快干胶，要掌握时机，左手捏住应变片引线，右手上胶，胶水应均而薄（多用反而不好）。
待一分钟左右，当胶水发黏时，校正方向贴好，再垫上玻璃纸（最好用聚乙烯类非极性塑料薄膜），用手指稍加滚压即可。
用环氧树脂胶贴片时，先需在待测面上涂一薄层胶液，将应变片放上，轻轻校正方向，然后盖上一张玻璃纸，用手指朝一个方向滚压应变片，挤出气泡和过量的胶液，保证胶层尽可能地薄而均匀，而在应变片周围应有胶液溢出效果才好。
贴片后垫上橡皮等，用重物或夹具加压，压力为0.05~0.1MPa，24小时固化后方可进行贴片的质量检查。
1-试件；2-电阻应变片；3-温度补偿片；4-引线图1-1 电阻应变片粘贴示意图④固化——快干胶和环氧树脂胶均靠自然干燥让溶剂挥发而固化。
建筑结构试验
10 .气压加载法的特点和要求： 特点： 1. 能真实地模拟面积大、外形复杂结构的均布受力状态 2. 加卸载方便可靠 3. 荷载值稳定易控 4. 需要用气囊或将试件制作成密封结构。 试件制作工作量大 5. 施加荷载值不能太大 6. 构件内表面无法直接观测 7. 气温变化易引起荷载波动 要求： 1. 气囊或真空内腔需采用适当方法进行密封处理，接缝以及 构件与基础之间须采用聚乙烯薄膜、凡士林、黄油密封 2. 有时需在真空室、气囊壁上开设调节孔以便控制荷载大小 3. 基础、反力架等要有足够的强度 4. 为防气温变化引起荷载波动，应增加恒压控制装置，使气 体压力保持在允许的控制范围内。 5. 充气囊不宜伸出试验结构构件的外边缘，确定加载量时， 应考虑充气囊与结构表面接触的实际作用面积。 11. 初位移、初速度、反冲击三种作用的工作原理。 初位移：利用钢丝绳等使结构沿振动方向张拉产生一初始 位移，然后突然释放使结构产生的自由振动。 初速度：利用运动重物对结构施加瞬间的水平或垂直冲击， 使结构产生初速度而获得所需的冲击荷载 反冲击：利用反冲击激振器对结构施加动荷载，也称 “火箭激振”它适用于现场结构试验，小型反冲击 激振器也可用于试验室内构件试验 12. 量测仪表的分类： 1.按仪器用途：应变计、位移传感器、测力传感器、 倾角传感器、频率计 2.按仪器与结构：附着式与非附着式、接触式和非接触式 3.按显示和记录：直读式和自动记录式、模拟式和数字式 13.量测仪表主要技术指标和选用原则： 指标：量程、最小分度值、精确度、分辨率、灵敏度、滞后、 零位温漂和满量程热漂移、线性范围、频响特性、 相移特性 选用原则：1.满足量测所需的量程及精度要求 2.动态试验量仪表的线性范围、 频响特性以及相移 特性等都满足试验要求。 3.对于安装在结构上的仪表或传感器， 要求自重轻、 体积小，不影响结构的工作。 4.同一试验中选用的仪器仪表种类应尽可能少， 以 便统一数据精度，简化量测数据的整理工作和避 免差错。5.选用仪表应考虑试验环境条件。
《建筑结构试验》
2、试验准备阶段
试验准备阶段要占全部试验工作的大部分时间，工作量也
最重。试验准备工作的好坏直接影响到试验能否顺利进行和能
精选课件
3、按试验持续时间分类
（1）短期荷载试验 （2）长期荷载试验
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（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。
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（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。
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《建筑结构试验》课程的学习内容
为了获得解决一般建筑结构设计及施工中所遇到 的结构检测问题的基本知识和基本技能，并在科研方面 得到初步的训练，必须在掌握结构工程专业理论和其它 有关专业技术知识的基础上，学习下列内容： （1）规划、组织和进行结构检测的一般原则、方法和技
术； （2）结构检测中常用的量测仪器和加载设备的原理、性
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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
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第一节 建筑结构试验的任务
• 建筑结构试验研究对象：建设工程的结构物
• 建筑结构试验的任务： 在试验研究对象上应用科学的试验组织程序，使用仪
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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、试验场合等因素进行分类。
（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，所以这是建筑结构试验分类里面最 基本的一种分类方法。
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３、整理出下列试验曲线：
（１）弯矩与受压区混凝土最大应变点的关系曲线； （２）弯矩与受拉区混凝土最大应变点的关系曲线； （３）弯矩与受拉钢筋应变点的关系曲线； （４）弯矩与最大挠度点的关系曲线； （５）弯矩与截面刚度的关系曲线。
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（４）在电阻应变片测点对应处，设置手持式应变 仪测量，每侧四点。
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简支钢筋混凝土梁受弯破坏试验
２、加载方案
应变仪
手动油泵
（１）利用分配梁采用
两点加载；
位移计
（２）预加载：进行1-
千斤顶 传感器
3级预载，预加载值不超过
分配梁
试件开裂荷载计算值的70％； （３）正式加载：按标试件
准荷载的20％进行分级加载。 （４）持荷时间：每级
３、掌握试验量测数据的整理、分析和表达方法。
2
简支钢筋混凝土梁受弯破坏试验 二、试件、试验设备及仪器
1、试件：为一矩形截面普通钢筋混凝土简支梁， 截面尺寸及配筋如下图：
２、试验仪器设备：
（１）静态电阻应变仪；（２）液压千斤顶； （３）荷重传感器；（４）百分表及磁性表座； （５）读数显微镜。
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简支钢筋混凝土梁受弯破坏试验
三、试验方案
１、试验测点布置
（１）钢筋应变测点：受拉主筋上布置电阻应变片 两点，在浇注混凝土前预先做好贴片及防潮处理；
（２）混凝土表面应变测点：在纯弯区段混凝土表 面设置电阻应变片测点，每侧四个，压区顶面一点，受 拉主筋处一点，中间两点；
（３）挠度测点：在跨中一点、支座处各一点及分 配梁加载点处各一点处安装百分表；
加载装置及测点布置示意图
荷载持续时间土梁受弯破坏试验
四、试验步骤
１、按标准荷载的２０％分级算出加载值，自重及加 载设备的重力应计入试验荷载的一部分；
２、按测试方案贴好应变片，并做好防潮处理，引出 导线。粘好手持式应变仪脚标，装好百分表及加载设备；
３、进行１-３级预加载，观察试件、装置和仪表工作 是否正常；
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简支钢筋混凝土梁受弯破坏试验
４、绘出标准荷载下的裂缝开展图和构件的试验破坏形 态图；
５、试验分析 （１）将实测的开裂荷载Nscr、破坏荷载Nsu与理论计算 的Ncr和Nu进行比较，并分析其差异的原因 （２）根据实测得到的M-f曲线与理论值进行比较，并分 析其差异原因； （３）对梁的破坏形态和特征作出评定。
４、正式试验。按计算好的加载值进行分级加载，待 持荷时间达到后，读取仪器读数，并记录到相应的表格；
５、随着试验的进行注意仪表及加荷装置的工作状况， 细致观测裂缝的发生、发展和构件的破坏形态。
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简支钢筋混凝土梁受弯破坏试验
五、试验数据的整理、分析及实验报告
１、原始数据：测出试件的实际尺寸；钢筋和混凝土的 实测强度、钢筋和混凝土的弹性模量。
建筑结构试验
教 案
主讲：张继承
长江大学土木工程实验教学中心 2008年9月
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简支钢筋混凝土梁受弯破坏试验
实验三 简支钢筋混凝土梁 受弯破坏试验
一、试验目的
1、通过对钢筋混凝土简支梁的强度、刚度及抗裂 度的试验测定，进一步掌握钢筋混凝土受弯构件受弯 破坏的过程；
２、进一步学习常用仪器仪表的选用原则和使用 方法；