[注册结构专业基础]结构低周反复加载静力试验讲义_secret
第四节结构低周反复加载静力试验结构承受的地震荷载实质上是承受多次反复的水平荷载作用，由于结构是依靠本身的变形来消耗地震输给的能量，所以结构抗震试验的特点是荷载作用反复、结构变形很大，试验要求做到结构构件屈服以后，进入非线性工作阶段直至完全破坏。
由于设备和试验条件的限制，国内外大量的结构抗震试验都是采用低周反复加载的试验方法，即假定在第一振型(倒三角形)条件下给试验对象施加低周反复循环作用的位移或力(图18—4—1)，由于低周反复加载时每一加载的周期远远大于结构自身的基本周期，所以这实质上还是用静力加载方法来近似模拟地震作用。
为此人们又称低周反复静力加载试验为伪静力或拟静力试验。
低周反复加载静力试验的不足之处在于试验的加载历程是事先由研究者主观确定的，荷载是按位移或力对称反复施加，因此与任一次确定性的非线性地震反应相差很远，不能反映出应变速率对结构的影响。
一、结构低周反复加载静力试验的加载制度（一）单向反复加载1．控制位移加载法控制位移加载法是在加载过程中以位移为控制值，或以屈服位移的倍数作为加载的控制值、这里位移的概念是广义的，它可以是线位移，也可以是转角、曲率或应变等相应的参数。
当试验对象具有明确有屈服点时，一般都以屈服位移的倍数为控制值。
当构件不具有明确的屈服点时(如轴力大的柱子)或干脆无屈服点时(无筋砌体)，则由研究者主观制订一个认为恰当的位移标准值δ0来控制试验加载。
在控制位移的情况下，又可分为变幅加载、等幅加载和变幅等幅混合加载。
(1)变幅加载控制位移的变幅加载如图18—4—1(a)所示。
图中纵坐标是延性系数μ或位移值，横坐标为反复加载的周次，每一周以后增加位移的幅值。
用变幅加载来确定恢复力模型，研究强度、变形和耗能的性能。
(2)等幅加载控制位移的等幅加载如图18—4—2所示。
这种加载制度在整个试验过程中始终按照等幅位移施加，主要用于研究构件的强度降低率和刚度退化规律。
(3)变幅等幅混合加载混合加载制度是将变幅、等幅两种加载制度结合起来如图18—4—3所示。
这样可以综合地研究构件的性能，其中包括等幅部分的强度和刚度变化，以及在变幅部分特别是大变形增长情况下强度和耗能能力的变化。
在这种加载制度下，等幅部分的循环次数可随研究对象和要求不同而异，一般可从两次到十次不等。
在上述三种控制位移的加载方案中，以变幅等幅混合加载的方案使用得最多。
2．控制作用力加载法控制作用力的加载方法是通过控制施加于结构或构件的作用力数值的变化来实现低周反复加载的要求。
控制作用力的加载制度如图18—4—1(b)所示。
纵坐标用力值表示，横坐标为加卸荷载的周数。
由于它不如控制位移加载那样直观地可以按试验对象的屈服位移的倍数来研究结构的恢复力特性，所以在实践中这种方法使用得比较少。
3．控制作用力和控制位移的混合加载法混合加载法是先控制作用力再控制位移加载。
先控制作用力加载时，不管实际位移是多少，一般是经过结构开裂后逐步加上去，一直加到屈服荷载，再用位移控制。
开始施加位移时要确定一标准位移Jo，它可以是结构或构件的屈服位移，在无屈服点的试件中，δ0由研究者自定数值。
在转变为控制位移加载起，即按δ0值的倍数μ值控制，直到结构破坏。
（二）双向反复加载为了研究地震对结构构件的空间组合效应，可在X、Y两个主轴方向同时施加低周反复荷载。
如对框架柱或压杆的空间受力和框架梁柱节点在两个主轴方向所在平面内采用梁端加载方案施加反复荷载试验时，可采用双向同步或非同步的加载制度。
1．X、 Y轴双向同步加载与单向反复加载相同，低周反复荷载作用在与构件截面主轴成45角的方向作斜向加载，使X、Y两个主轴方向的分量同步作用。
反复加载同样可以是控制位移、控制作用力和二者混合控制的加载制度。
2．X、Y轴双向非同步加载，非同步加载是在构件截面的X、Y两个主轴方向分别施加低周反复荷载。
由于X、Y两个方向可以不同步的先后或交替加载。
因此，它可以有如图18—4—4所示的各种X、Y变化方案。
图18—4—4(a)为在X轴不加载，Y轴反复加载，或情况相反，即是前述的单向加载；图18—4—4(b)为X轴加载后保持恒载，而Y 轴反复加载；图18—4—4(c)为X、Y轴先后反复加载；图18—4—4(d)为X、Y两轴交替反复加载；此外还有图18—4—4(e)的“8”字形加载或图18—4—4(f)的方形加载等。
当采用由计算机控制的电液伺服加载器进行双向加载试验时，可以对一结构构件在X、Y两个方向成90°作用。
实现双向协调稳定的同步反复加载。
二、砖石及砌块结构墙体抗震性能试验（一）试件和边界条件的模拟砖石及砌块墙体试验时，当模拟横墙工作时，可采用带翼缘的单层单片墙，也有采用双层单片墙或开洞墙体的砌体试件(见前图18—1—4)。
对于纵墙则可按计算单元根据门窗孔洞分布的情况，采用有两个或一个窗间墙的双肢或单肢窗间墙试件(见前图18—1—5)。
多层砖石结构及砌块房屋在抗震设计时被假定为承受剪切变形，即在楼层间只有相对水平位移，而无层间的相对转角。
为了在试验中能再现墙体在地震力作用下经常出现的斜裂缝或交叉斜裂缝的震害破坏现象，在墙体安装及考虑试验装置时必须要满足结构边界条件的模拟。
（二）试验加载装置设计1．竖向均布加载的悬臂式试验装置(图18—4—5)．该装置在竖向加载器顶部装有特制的滚轴，当墙体受水平荷载产生水平位移时，竖向荷载的作用点与相对位置不发生变化，可以保证试件有可平移滑动的边界和受力状态。
采用这种装置时试件高宽比不宜大于1／3，否则试验时可能出现弯曲而产生水平裂缝，导致弯剪型破坏。
这种装置比较接近于顶层墙体的工作情况。
对于其他层次墙顶还有弯矩作用，这时要求墙顶作用的是非均布竖向荷载，可采用图18—4—6的装置，通过墙顶刚性的L型横梁，对墙顶产生弯矩效应。
另一种方法就是采用多层墙体试件，增大墙体的高宽比来满足弯剪型破坏的试验要求。
2．固端平移式试验装置(图18—4—7)这种装置保证试验时只允许试件顶部产生水平位移而不产生转动，使试验最接近多层砖石房屋中墙体在地震时的受力状态和边界条件。
（三）试验加载程序试验加载中模拟竖向荷载的液压加载器通过试件上部的压梁将荷载均匀分布地作用在砌体上，竖向荷载一次加到设计控制的数值，加载器的数量和荷载的大小根据砌体截面及控制竖向应力的大小来设计确定，在整个试验过程中，通过加载稳压装置保持竖向荷载数值不变。
水平反复荷载在弹性阶段，即砌体开裂前以荷载控制，为便于正确发现墙体开裂和确定墙体的开裂荷载，荷载的分级可取预计极限荷载的1／5—1／10，逐级增加。
墙体开裂后按变形进行控制，由于砖石及砌块墙体没有明显的屈服点，所以变形的控制数值也可按研究要求加以确定。
也有以开裂位移为控制参数，以后按此确定值的倍数逐级增加，直至结构破坏。
在进行低周反复加载时，每级荷载要求反复循环的次数，主要由试件变形是否趋于稳定而定，一般在墙体开裂前其变形曲线基本上是一直线，故在控制荷载试验时，每级荷载仅反复一次即可。
开裂后，墙体产生一定的塑性变形和摩擦变形，一般情况下反复2～3次，变形就基本上趋于稳定。
也有认为，砖石及砌块结构属于脆性，所以第一次反复加载后，即可以反映试件的变形性能。
这样在控制变形加载时，也与控制荷载试验时一样，每级荷载进行一次反复，直至试件完全破坏。
按位移控制加载时，应使骨架曲线出现下降段，墙体至少应加载到荷载下降为极限荷载的85％时，方可停止试验。
（四）试验观测与测点布置1．墙体位移和荷载变形曲线测量墙体位移主要是测量墙体在低周反复水平荷载作用下的侧向位移。
可以沿墙体高度在其中心线位置上均匀间隔布置五个测点(图18—4—8)，这样既可以测到墙体顶部的最大位移，又可以得到墙体的侧向位移曲线。
测点φ6，φ7可测定墙体转动。
试验中要注意消除或修正试件的平移和转动对侧向位移的影响。
墙体的剪切的变形可以通过按墙体对角线布置的位移计来测量。
目前由于试验自动记录和绘图的要求，位移测量多数是采用电测位移传感器，它与荷载传感器一起通过放大器后分别输入X—Y函数记录仪，即可测得墙体顶点的荷载位移恢复力特性曲线，也可以输入磁带记录器，由磁带进行储存，必要时进行回放显示。
2．应变测量为了量测墙体的剪切变形和主拉应力，应变测量均应布置应变网络测点，由于墙体材质的不均匀性，为了测量特定部位的平均应变，要求测点有较大的量测标距，跨越砖块与灰缝，所以较多地使用百分表量测应变装置或手持式应变仪进行量测，有时当使用长标距的电阻应变计量测墙体应变时，也经常会出现离散性较大，规律性较差的试验结果。
对于有构造柱或钢筋网抹灰加固的墙体，则可用电阻应变计直接粘贴在混凝土或砂浆表面及钢筋上进行量测。
例：1．低周反复加载试验中低周是指(A)。
A.加载过程的时间周期B.试验对象的同有周期C.加载设备的固有周期D.以上三种说法均不对2.下列哪一条不是低周反复加载试验的目的?(A)(A)研究结构的动力特性;(B)研究结构在地震荷载作用下的恢复力特性;(C)判断和鉴定结构的抗震性能;(D)研究结构的破坏机理。
3.下列低周反复加载试验的加载方案,哪一种是不对的?(B)(A)控制位移加载;(B)控制加速度加载;(C)控制作用力加载;(D)控制作用力和位移的混合加载。
三、钢筋混凝土框架梁柱节点组合体的抗震性能试验钢筋混凝土框架梁柱节点的试件，可取框架在侧向荷载作用下节点相邻梁柱反弯点之间的组合体，经常采用十字形试件。
根据试验研究的要求一般取上下柱反弯点比为1(图18—4—9(a))，对于某些柱铰型的组合体试件，上下柱的反弯点比也可取为2(图18—4—9 (b))。
在柱上施加轴力N，并按地震时框架的应力情况施加P1和P2，图18—4—9(c)，(d)为相对框架中心线转动角的X形试件。
为了反映钢筋混凝土的材料特性，试件尺寸比例一般不小于实际构件的1/2。
对于主要研究节点构造时，宜采用足尺试件，并保证配筋构造符合或接近实际。
对于十字形试件为了避免因梁首先发生剪切破坏而影响取得预期的结果，建议梁的高跨比一般不小于1／3。
在实际框架结构中，当侧向荷载作用时，节点上柱反弯点可视为水平可移动的铰，相对于上柱反弯点，下柱反弯点可视为固定铰，而节点两侧梁的反弯点均为水平可移动的铰(图18—4—10(a))。
这样的边界条件比较符合节点在实际结构中的受力状态。
模拟这种边界条件，需要采用柱端施加侧向荷载或位移的方案，其加载及支承装置较为复杂。
在实际试验中为了使加载装置简便，往往采用梁端施加反对称荷载的方案，这时节点边界条件是上下柱反弯点均为不动铰，梁两侧反弯点为自由端(图18—4—10(b))。
以上两种方案的主要差别在于后者忽略了柱子的荷载位移效应。
因此对于必须考虑荷载位移效应的试验，如主要以柱端塑性铰为研究对象时，应该采用柱端加载的方案。
2022-2023年注册结构工程师《结构专业基础考试一级》预测试题3(答案解析)
2022-2023年注册结构工程师《结构专业基础考试一级》预测试题（答案解析）全文为Word可编辑，若为PDF皆为盗版，请谨慎购买！第壹卷一.综合考点题库(共50题)1.施工过程中设计变更是经常发生的，下列关于设计变更处理的方式规定中不正确的是（）。
A.对于变更较少的设计，设计单位可通过变更通知单，由建设单位自行修改，在修改的地方加盖图章，注明设计变更编号B.若设计变更对施工产生直接影响，对工程造价与施工预算的调整，施工单位应及时与建设单位联系，根据承包合同和国家有关规定，商讨解决办法C.设计变更与分包施工单位有关，应及时将设计变更交给分包施工单位D.设计变更若以前洽商记录有关，要进行对照，看是否存在矛盾或不符之处正确答案：C 本题解析：设计变更是指设计单位依据建设单位要求调整，或对原设计内容进行修改、完善和优化的过程。
设计变更应以图纸或设计变更通知单的形式发出，并交给建设单位和工程总包单位协商处理。
2.早期强度要求较高，抗冻性较好的混凝土，应优先选用（）。
A.普通硅酸盐水泥B.矿渣硅酸盐水泥C.火山灰硅酸盐水泥D.粉煤灰硅酸盐水泥正确答案：A本题解析：我国常用水泥主要品种有：①普通硅酸盐水泥，和易性好、快硬、早期强度高、抗冻、耐磨和抗渗透性较强。
适用于严寒地区和抗冻性要求高的混凝土工程。
缺点是耐酸、碱等化学腐蚀较差。
②矿渣硅酸盐水泥，熟料含量比硅酸盐水泥少，而且混合材料在常温下水化反应较缓慢，因此凝结硬化较慢。
早期强度低，但在硬化后期由于水化产物增多，使水泥石强度不断增长，最后甚至超过同标号普通水泥。
③火山灰硅酸盐水泥，强度发展与矿渣水泥相似，早期发展慢，后期发展较快且强度增长。
养护温度对其强度发展影响显著，环境温度低使硬化显著变慢，所以不宜冬季施工。
④粉煤灰硅酸盐水泥，粉煤灰球形玻璃体颗粒表面比较致密且活性较低，不易水化，故粉煤灰水泥水化硬化较慢，早期强度较低，但后期强度可以赶上甚至超过普通水泥。
低周反复静力加载试验
4、试验完成阶段 (Action)
（1）试验数据处理 因为从各个仪表获得的测量数据和记录曲线一般不能直接 解答试验任务所提出的问题，它们只是试验的原始数据，需对 原始数据进行科学的运算处理才能得出试验结果。 （2）试验结果分析 试验结果分析内容是分析通过试验得出了哪些规律性的 东西，揭示了哪些物理现象。最后，应对试验得出的规律和一 些重要现象作出解释，分析它们的影响因素，将试验结果和理 论值进行比较，分析产生差异的原因，并作出结论，写出试验 总结报告。总结报告中应提出试验中发现的新问题及进一步的 研究计划。
三、PDCA循环的存在范围和特点
1、存在的范围：无处不在处处在，无时不存时时存 2、特点：有序性、嵌套性、关键性、重复性 PDCA循环的关键是在A阶段，即处理阶段。它是标准化的 基础，是指导同级其它环节的关键。
四、结构试验组织计划的内容
1、试验设计阶段 (Plan) （1）反复研究试验目的，充分了解体会试验的具体任务， 进行调查研究，搜集有关资料； （2）确定试验的性质与规模。对于研究性试验，应提出本试验 拟研究的主要参量以及这些参量在数值上的变动范围，并 根据试验室的设备能力确定试件的尺寸和量测项目及量测 要求； （3）提出试验大纲
的记录及描述。这些容易被初作试验者忽视，而把主要注意力 集中在仪表读数或记录曲线上，因此应分配专人负责观察结构 的外观变化。 试件破坏后要拍照和测绘破坏部位及裂缝简图，必要时， 可从试件上切取部分材料测定力学性能，破坏试件在试验结果 分析整理之前不要过早毁弃，以备进一步核查。 （2）试验资料整理 试验资料整理是将所有的原始资料整理完善，其中特别要 注意的是试验量测数据记录和记录曲线，都作为原始数据经负 责记录人员签名后，不得随便涂改。经过处理后得到的数据不 能和原始数据列在同一表格内。 一个严格认真的科学试验，应有一份详尽的原始数据记录， 连同试验过程中的观察记录，试验大纲及试验过程中各阶段的 工作日志，作为原始资料，在有关的试验室内存档。
结构低周反复加载试验方法浅谈
结
构
工
程
师
Ｖｏ ． １２７，Ｓ ｐ ｅ ｕｐ ｌ
Ｓｔｕ ｔ ｒ ｌ ｒ ｃｕ ａ Ｅｎｇｎ ｅ ｓ ｉ ｅ ｒ
Ｊｎ ０ １ ａ ．２ １
结 构 低 周 反 复 加 载 试 验 方 法 浅 谈
卢 文胜 李 斌 ｈ 曹文 清 曹 海
（ 济 大 学 结 构 工 程 与 防灾 研 究 所 ， 海 ２０ ９ ） 同 上 ００ ２
摘
要
本 文首 先对试 验 系统 的组 成进 行 了简单 介 绍 ， 然后 对 试验 操 作及 试 验 过程 中容 易 出现 的 问题
进 行 了总结 ， 并提 出解 决设 想 。文 中着重 分析 了梁柱 节 点试 验反 力架 中存 在 的安 装 空 隙及 竖 向 力加 载
ｆ ｗ ｒ ｒ ｅ ｒｎｅ ｒｂｅ ｓ ｘ ｔ ｇｉ ｒａｔ ｎｆ ｍ ｆ ｅｍ— —ｏ ｍｎ ｏ ｔｅｔ ｓｃ ｓ ｒｂ ｍ ｆｎ ｏ ａｄｆ ｆ ｅ ｃ ．Ｐｏｌｍ ｉｉ ｅｃ ｏ ａ ｅｏ ａ ｔ ｃｌ ｉ ｓ， ｕｈａ ｏ ｌ ｓ — ｒ ｏ ｒｅ ｅ ｓｎ ｎ ｉ ｌ ｂ ｏ ｕ ｊｎｔ ｐ ｅ ｏｉ
所示为一个双作 动器 同时加载 的试验 。
构 伪静力试验 的一种方式 ， 也是结构试 验 中一项 重 要 的试 验方 法 。结 构低 周 反 复加 载试 验 加 载系 统
包 括液压 伺 服 作 动 器 、 源 、 道 系 统 、 感 器 系 油 管 传
统、 控制 及操作 系统等 。系统 的工作 原理是 根据 试 验要求 ， 由控制 操作 系统发 出加 载指 令 ， 通过 伺 服
Ｑｕ ｓ—ｔ ｔ ａ ｉｇ Ｔｅｔ ａ ｉｓａ ｉ Ｌｏ ｄｎ ｓ ｃ
结构低周反复加载静力试验
§1 结构抗震试验方法概述
拟动力试验
150万人口中死亡24万，伤16万；直接经济损失100亿元, 震后重建费用100亿元。
§1 结构抗震试验方法概述
现代结构试验方法
1.1 震害
唐山市河北省矿业学院图书馆，三层高的阅览室，系装 配式纯框架结构，西头倒毁，东头框架幸存。
§1 结构抗震试验方法概述
现代结构试验方法
1.1 震害
➢ 日本阪神地震
工作流程
现代结构试验方法
拟动力试验
结构运 动方程
n时刻的地 震反应位
移值
加载控 制系统
结构或 模型
量测结 构反力
n+1时刻
优点：⑴使结构荷载和变形与地震作用下所经历的真实过程完全一致。
⑵不需对恢复力特性做任何假设。 ⑶能作振动台试验所不能胜任的较大型结构模型试验。
缺点：不能反映实际地震时材料应变速率的影§1响。结构抗震试验方法概述
§1 结构抗震试验方法概述
现代结构试验方法
1.4混凝土结构抗震试验的目的
研究结构构件的抗震性能
——承载力、刚度、变形能力、滞回环形状、耗能能力、 破坏机制
改善结构的抗震能力 改进和发展抗震构造措施 建立恢复力模型，改进恢复力特性曲线的计算
§1 结构抗震试验方法概述
现代结构试验方法
2.1加载设备和装置应满足的要求
§2 加载设备和装置
现代结构试验方法
结构低周反复加载静力试验
六、试验加载装置设计 1、强度要求 2、刚度要求 3、真实要求 4、简便要求
七、试验设备准备计划 试验荷载方案完成后，需进行制定试验设备准备计划， 说明设备的型号、数量、ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ源以及准备方式。
第五节 试验观测方案设计
测试方案通常包括的内容有： （1）按整个试验目的要求，确定试验测试的项目； （2）按确定的量测项目要求，选择测点位置； （3）综合整体因素选择测试仪器和测定方法。 一、观测项目的确定 在确定试验的观测项目时，首先应该考虑反映结构工作 状况的整体变形，如梁的挠度。而在条件许可的情况下，根 据试验目的，也经常需要测定一些局部变形，如应变、裂缝 和钢筋滑移等。 总的来说，破坏性试验本身能够充分地说明问题，观测 项目和测点可以少些，而非破坏性试验的观测项目和测点布 置，则必须满足分析和推断结构工作状况的最低需要。
五、地震模拟振动台 地震模拟振动台是再现各种地震波对结构进行动力 试验的一种先进试验设备，其特点是具有自动控制和数 据采集及处理系统，采用了电子计算机和闭环伺服液压 控制技术，并配合先进的振动测量仪器，使结构动力试 验水平提高到了一个新的高度。
当摇动千斤顶手柄时，蜗杆就带动螺旋杆顶升，对结构施 加顶推压力，加载值的大小可用测力计测定。 三、螺旋、弹簧加载 常用构件的持久荷载试验。当荷载值较小时，可直接 拧紧螺帽以压缩弹簧；当荷载值很大时，需用千斤顶压缩 弹簧后再拧紧螺帽。
第四节 液压荷载
液压加载是目前结构试验中应用比较普遍和理想的一 种加载方法。它的最大优点是利用油压使液压加载器（液 压千斤顶）产生较大的荷载，试验操作安全方便，特别是 对于大型结构构件，当试验要求荷载点数多、吨位大时更 为合适。
仪器的量程应该满足最大测量值的需要。仪器最大被测值 宜小于选用仪表最大量程的80%，一般以量程的1/5~2/3范围 为宜。 选择仪表时必须考虑测读方便省时，必要时采用自动记 录装置。 2、读数的原则 在进行测读时，一条原则是全部仪器的读数必须同时进 行，至少也要基本上同时。 目前如能使用多点自动记录应变仪进行自动巡回检测， 则对于进入弹塑性阶段的试件跟踪记录尤为合适。
第4章结构低周反复加载静力试验
屈服荷载的确定
无明显屈服点的构件
扬州大学建筑科学与工程学院 College of Civil Science and Engineering
通用屈服弯矩法
能量等效面积法
现代结构试验方法
4.3极限荷载
扬州大学建筑科学与工程学院 College of Civil Science and Engineering
桥梁钢筋混凝土墩的剪切破坏
§1 结构抗震试验方法概述
5.12汶川地震
扬州大学建筑科学与工程学院 College of Civil Science and Engineering
2008年5月12日14时28分，四川省汶川县境内发生了里氏8.0级特大地 震，地震造成重大人员伤亡和经济损失。
直接经济损失是6920亿，四川是6177亿，占四川的 GDP58.8%，相当于四川一年的GDP的接近60%，相当于全国 GDP的2.5%，加在一起直接的经济损失占全国的2.8%，
❖ 非周期性动力试验 ⑴模拟地震振动台试验 ⑵人工地震试验 ⑶天然地震试验
§1 结构抗震试验方法概述
现代结构试验方法
扬州大学建筑科学与工程学院 College of Civil Science and Engineering
1.4混凝土结构抗震试验的目的
研究结构构件的抗震性能
——承载力、刚度、变形能力、滞回环形状、耗能能力、 破坏机制
§3 加载制度及试验方法
现代结构试验方法
3.2回载控制点
扬州大学建筑科学与工程学院 College of Civil Science and Engineering
屈服前（控制力） ——（0.5、0.75、1.0）屈服荷载 屈服后（控制位移） ——（1.0、2.0、3.0、4.0）屈服时位移
建筑结构试验课件第六章-结构低周反复加载静力试验
6.3 结构低周反复加载静力试验
❖ 6.3.1
砖石及砌体结构抗震性能试验
3、试验观测项目与测点布置
❖ 裂缝及初裂荷载：初裂荷载的判定（目测、应变片、
曲线拐点）。
❖ 破坏荷载
❖ 墙体位移和荷载变形曲线：消除支座位移影响、平
面外偏心影响。
❖ 应变测量：由于墙体（砖、砂浆）由两种材料组成，
具有不均匀性，用大标距的电阻应变片或机械引伸
❖ 6.2.1单向反复加载制度
❖
❖
❖
❖
常用的三种加载方法：
1、控制位移加载法；
2、控制荷载加载法；
3、控制荷载和位移混合加载法。
6.2 结构低周反复加载静力试验的加载制度
6.2.1单向反复加载制度
❖ 1、控制位移加载法：
❖ 常以屈服位移或最大层间位移的某一百分比来控制
加载。
❖ ♦ 变幅加载：常作为探索性试验研究用（我国规范
❖ 三个水准的抗震要求，二阶段的抗震验算。
❖ 结构抗震性能研究的主要内容：地震荷载作用下结
构的破坏机制、破坏形态、延性、耗能、强度等。
❖ 结构抗震性能研究的主要试验手段：
❖ ♦ 伪静力试验
❖ ♦ 伪动力试验
❖ ♦ 振动台试验
❖
6.1 概述
❖
❖
❖
❖
❖
❖
❖
结构低周反复加载静力试验的主要研究内容
♦ 恢复力模型：相当于结构的
及阻尼的影响，试验值偏低。
❖ 6.3.1 砖石及砌体结构抗震性能试验
❖ 主要研究砌体结构的破坏机制、抗震性能及
设计方法等。
6.3 结构低周反复加载静力试验
❖
❖
❖
❖
❖
华科结构静力试验讲义课件
静力载荷是指缓慢变化的载荷，因此 结构变形和应力分布相对均匀，能够 反映结构的整体性能。
结构静力试验的重要性
验证设计
通过结构静力试验可以验证结构的理论计算和设 计方法的正确性，确保结构设计满足使用要求。
改进设计
通过结构静力试验可以发现结构设计中的薄弱环 节和问题，为改进设计提供依据和方向。
评估安全性
华科结构静力试验讲义 课件
目录
Contents
• 结构静力试验概述 • 结构静力试验的原理和方法 • 结构静力试验的常见问题与解决方
案 • 结构静力试验的应用案例 • 结构静力试验的发展趋势与展望
01 结构静力试验概述
定义与特点
定义
结构静力试验是指在静力载荷作用下 对结构进行强度、刚度、稳定性等性 能测试的试验方法。
基于数值模拟与实测数据相结合的静力试验方法研究
数值模拟
数值模拟技术如有限元分析、有限差分 分析等在结构静力试验中发挥着越来越 重要的作用。通过数值模拟与实测数据 相结合的方法，可以更准确地模拟结构 的真实受力状态，提高试验结果的可靠性。
VS
实测数据
实测数据是结构静力试验的重要依据。通 过对实测数据的分析，可以了解结构的实 际受力性能和破坏模式，为结构的优化设 计和安全评估提供依据。同时，实测数据 还可以验证数值模拟结果的准确性，促进 数值模拟技术的发展。
测量系统
测量系统概述
测量系统用于监测试件在试验过 程中的位移、应变、力和变形等 参数，为试验结果分析提供数据
支持。
测量仪器
测量仪器包括应变计、位移计、力 传感器等，根据试验要求选择合适 的测量仪器。
数据采集和处理
通过数据采集和处理系统，将测量 仪器获得的数据进行实时采集、处 理和分析，确保试验结果的准确性 和可靠性。
第31-32讲结构试验3
第三节结构单调加载静力试验建筑结构单调加载静力试验是指在短时期内对试验对象进行平稳地一次连续施加荷载，荷载从“零”开始一直加到结构构件破坏，或是在短时期内平稳地施加若干次预定的重复荷载后，再连续增加荷载直到结构构件破坏。
一、结构单调加载静力试验的加载制度试验加载制度指的是试验进行期间荷载与时间的关系。
试验加载的数值及加载程序取决于不同的试验对象和试验目的。
科学研究与生产鉴定的结构构件试验一般均需作破坏试验，试验加载常是分级并按几个循环进行，最后才加载至结构破坏。
在进行混凝土结构试验时就必须按试验的性质和要求分别确定相应于各个受力阶段的试验荷载值。
各种不同的试验荷载值可按《混凝土结构设计规范》和《混凝土结构试验方法标准》要求进行计算。
图18—3—1是一个典型的单调加载静力试验的加载程序。
混凝土结构试验的荷载分级、加载程序和测读时间等可按《混凝土结构试验方法标准》(GB 50152—92)第四章试验荷载和加载方法第三节加载程序的规定进行。
二、受弯构件试验（一）试件安装和加载方法预制板和梁等受弯构件一般都是简支的，试验安装时都采用正位试验。
板一般是承受均布荷载，应将荷载均匀施加于板面。
梁承受的荷载较大，施加集中荷载时可用杠杆加载，更方便的是用液压加载器通过分配梁或由液压加载系统控制多台加载器直接加载。
受弯构件试验中经常采用等效荷载，即用几个等效的集中荷载来替代均布荷载进行试验。
（二）试验观测和测点布置1．挠度测量受弯构件最主要量测跨中的最大挠度值f max和弹性挠度曲线。
为了测得真正的f max，同时还必须量测构件两端支座处支承面的刚性位移或沉降值，所以至少要按图18—3—2(a)所示布置三个测点。
对于跨度较大的梁，为了求得梁在变形后的弹性挠度曲线，则相应的要增加至5—7个测点，并沿梁的跨间对称布置，如图18—3—2(b)所示。
对于宽度较大的单向板，一般均需在板宽的两侧布点，当有纵肋的情况下，挠度测点可按测量梁的挠度的原则布置于肋下。
[注册结构专业基础]结构低周反复加载静力试验讲义_secret
第四节结构低周反复加载静力试验结构承受的地震荷载实质上是承受多次反复的水平荷载作用，由于结构是依靠本身的变形来消耗地震输给的能量，所以结构抗震试验的特点是荷载作用反复、结构变形很大，试验要求做到结构构件屈服以后，进入非线性工作阶段直至完全破坏。
由于设备和试验条件的限制，国内外大量的结构抗震试验都是采用低周反复加载的试验方法，即假定在第一振型(倒三角形)条件下给试验对象施加低周反复循环作用的位移或力(图18—4—1)，由于低周反复加载时每一加载的周期远远大于结构自身的基本周期，所以这实质上还是用静力加载方法来近似模拟地震作用。
为此人们又称低周反复静力加载试验为伪静力或拟静力试验。
低周反复加载静力试验的不足之处在于试验的加载历程是事先由研究者主观确定的，荷载是按位移或力对称反复施加，因此与任一次确定性的非线性地震反应相差很远，不能反映出应变速率对结构的影响。
一、结构低周反复加载静力试验的加载制度（一）单向反复加载1．控制位移加载法控制位移加载法是在加载过程中以位移为控制值，或以屈服位移的倍数作为加载的控制值、这里位移的概念是广义的，它可以是线位移，也可以是转角、曲率或应变等相应的参数。
当试验对象具有明确有屈服点时，一般都以屈服位移的倍数为控制值。
当构件不具有明确的屈服点时(如轴力大的柱子)或干脆无屈服点时(无筋砌体)，则由研究者主观制订一个认为恰当的位移标准值δ0来控制试验加载。
在控制位移的情况下，又可分为变幅加载、等幅加载和变幅等幅混合加载。
(1)变幅加载控制位移的变幅加载如图18—4—1(a)所示。
图中纵坐标是延性系数μ或位移值，横坐标为反复加载的周次，每一周以后增加位移的幅值。
用变幅加载来确定恢复力模型，研究强度、变形和耗能的性能。
(2)等幅加载控制位移的等幅加载如图18—4—2所示。
这种加载制度在整个试验过程中始终按照等幅位移施加，主要用于研究构件的强度降低率和刚度退化规律。
(3)变幅等幅混合加载混合加载制度是将变幅、等幅两种加载制度结合起来如图18—4—3所示。