第5章 试验类型
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第二讲-第五章 t检验-2011
表5-4 粤黄鸡饲养试验增重
二、配对设计两样本平均数的差异显著性检验
非配对设计要求试验单位尽可能一致。如 果试验单位变异较大，如试验动物的年龄、体 重相差较大，若采用上述方法就有可能使处理 效应受到系统误差的影响而降低试验的准确性 与精确性。 为了消除试验单位不一致对试验结 果的影响，正确地估计处理效应，减少系统误 差，降低试验误差，提高试验的准确性与精确 性，可以利用局部控制的原则，采用配对设计。
表 非配对设计资料的一般形式
非配对设计两样本平均数差异显著性检 验的基本步骤如下：
（一）提出无效假设与备择假设
H0：1 2 ，H A：1 2
（二）计算t值 计算公式为：
t x1 x2 S x1x2
df (n1 1) (n2 1)
其中：
S x1x2
受 H A：1 2 ，表明长白后备种猪与蓝塘后
备种猪90kg背膘厚度差异极显著，这里表现 为长白后备种猪的背膘厚度极显著地低于蓝 塘后备种猪的背膘厚度。
【例5.4】 某家禽研究所对粤黄鸡进行饲 养对比试验，试验时间为60天，增重结果如 表5-4，问两种饲料对粤黄鸡的增重效果有无 显著差异？
一是非配对设计或成组设计两样本平均数差 异显著性检； 二是配对设计两样本平均数差异显著性检。
一、非配对设计两样本平均数的差异显著性检验 非配对设计或成组设计是指当进行只有两个处
理的试验时，将试验单位完全随机地分成两个组， 然后对两组随机施加一个处理。在这种设计中两组 的试验单位相互独立，所得的二个样本相互独立， 其含量不一定相等。非配对设计资料的一般形式见 下表。
两尾概率为0.01的临界t值：t0.01(18) =2.878，即：
P（|t|>2.101）= P（t>2.101） + P（t <-2.101）=0.05
二、配对设计两样本平均数的差异显著性检验
非配对设计要求试验单位尽可能一致。如 果试验单位变异较大，如试验动物的年龄、体 重相差较大，若采用上述方法就有可能使处理 效应受到系统误差的影响而降低试验的准确性 与精确性。 为了消除试验单位不一致对试验结 果的影响，正确地估计处理效应，减少系统误 差，降低试验误差，提高试验的准确性与精确 性，可以利用局部控制的原则，采用配对设计。
表 非配对设计资料的一般形式
非配对设计两样本平均数差异显著性检 验的基本步骤如下：
（一）提出无效假设与备择假设
H0：1 2 ，H A：1 2
（二）计算t值 计算公式为：
t x1 x2 S x1x2
df (n1 1) (n2 1)
其中：
S x1x2
受 H A：1 2 ，表明长白后备种猪与蓝塘后
备种猪90kg背膘厚度差异极显著，这里表现 为长白后备种猪的背膘厚度极显著地低于蓝 塘后备种猪的背膘厚度。
【例5.4】 某家禽研究所对粤黄鸡进行饲 养对比试验，试验时间为60天，增重结果如 表5-4，问两种饲料对粤黄鸡的增重效果有无 显著差异？
一是非配对设计或成组设计两样本平均数差 异显著性检； 二是配对设计两样本平均数差异显著性检。
一、非配对设计两样本平均数的差异显著性检验 非配对设计或成组设计是指当进行只有两个处
理的试验时，将试验单位完全随机地分成两个组， 然后对两组随机施加一个处理。在这种设计中两组 的试验单位相互独立，所得的二个样本相互独立， 其含量不一定相等。非配对设计资料的一般形式见 下表。
两尾概率为0.01的临界t值：t0.01(18) =2.878，即：
P（|t|>2.101）= P（t>2.101） + P（t <-2.101）=0.05
第二节传动系性能试验-第五章汽车操纵稳定性试验(.pdf
图4-1-4是一辆仪器设备安装齐全的操纵稳定性试验车的示意图。
二、操纵稳定性道路试验 1、稳态回转试验 2、蛇行试验 3、转向回正性能试验 4、转向轻便性试验 5、瞬态响应试验
稳态回转试验
1、试验的基本原理和意义
¾汽车在车速V行驶时，驾驶员以一个固定的转向盘输入，汽车产生转向运 动。根据汽车本身的固有转向特性（由汽车结构参数决定），其后若干时 间一般会出现两种现象：一种是汽车出现不稳定现象，发生激转（或称甩 尾）；另—种是转向进入稳定状态，即汽车绕某定点转动且角速度不变， 这种现象称汽车进入稳态转向。前一种情况汽车的转向特性称过多转向； 后一种情况汽车的转向特性理论上有两种：—种称中性转向，另一种称不 足转向。
蛇行试验
1、试验的目的和意义
蛇行试验属于驾驶员——汽车——外界环境组合而成的闭路系统性能 试验方法之一。这种试验方法可反映出此闭路系统进行急剧的转向能力， 同时可反映出在此种急剧转向情况下乘员的舒适性和安全性。
蛇行试验
2、引用标准 ①GB／T 12534 汽车道路试验方法通则 ②GB 3730.1 汽车和挂车的术语和定义 车辆类型 ③GB 3730.2 汽车和挂车的术语和定义 车辆质量 ④GB／T 12549 汽车操纵稳定性术语及其定义
稳态回转试验
具体试验方法：
⑴仪器设备：第五车轮、车辆动态测试仪、操纵稳定性现场数据处理系统
⑵试验步骤：
①在试验场地上，用明显颜色画出半径为15m或20m的圆周。
②试验开始之前，汽车应以侧向加速度为3m/s2的相应车速沿画定的圆周行 驶500m以使轮胎升温。
③驾驶员操纵汽车以最低稳定速度沿所画圆周行驶，待安装于汽车纵向对 称面上的车速传感器(第五轮仪)在半圈内都能对准地面所画圆周时，固定 转向盘不动，然后缓缓连续而均匀地加速（纵向加速度不超0.25m/s2）， 直至汽车的侧向加速度达到6.5m/s2（或车速不能再升高而出现甩尾、或轮 胎发出尖叫声）为止。记录整个过程。
二、操纵稳定性道路试验 1、稳态回转试验 2、蛇行试验 3、转向回正性能试验 4、转向轻便性试验 5、瞬态响应试验
稳态回转试验
1、试验的基本原理和意义
¾汽车在车速V行驶时，驾驶员以一个固定的转向盘输入，汽车产生转向运 动。根据汽车本身的固有转向特性（由汽车结构参数决定），其后若干时 间一般会出现两种现象：一种是汽车出现不稳定现象，发生激转（或称甩 尾）；另—种是转向进入稳定状态，即汽车绕某定点转动且角速度不变， 这种现象称汽车进入稳态转向。前一种情况汽车的转向特性称过多转向； 后一种情况汽车的转向特性理论上有两种：—种称中性转向，另一种称不 足转向。
蛇行试验
1、试验的目的和意义
蛇行试验属于驾驶员——汽车——外界环境组合而成的闭路系统性能 试验方法之一。这种试验方法可反映出此闭路系统进行急剧的转向能力， 同时可反映出在此种急剧转向情况下乘员的舒适性和安全性。
蛇行试验
2、引用标准 ①GB／T 12534 汽车道路试验方法通则 ②GB 3730.1 汽车和挂车的术语和定义 车辆类型 ③GB 3730.2 汽车和挂车的术语和定义 车辆质量 ④GB／T 12549 汽车操纵稳定性术语及其定义
稳态回转试验
具体试验方法：
⑴仪器设备：第五车轮、车辆动态测试仪、操纵稳定性现场数据处理系统
⑵试验步骤：
①在试验场地上，用明显颜色画出半径为15m或20m的圆周。
②试验开始之前，汽车应以侧向加速度为3m/s2的相应车速沿画定的圆周行 驶500m以使轮胎升温。
③驾驶员操纵汽车以最低稳定速度沿所画圆周行驶，待安装于汽车纵向对 称面上的车速传感器(第五轮仪)在半圈内都能对准地面所画圆周时，固定 转向盘不动，然后缓缓连续而均匀地加速（纵向加速度不超0.25m/s2）， 直至汽车的侧向加速度达到6.5m/s2（或车速不能再升高而出现甩尾、或轮 胎发出尖叫声）为止。记录整个过程。
生物统计附试验设计课件-第5章 t检验
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P（|t|>2.878）= P（t>2.878） 主 页 退出
+ P（t<-2.878）=0.01
由于 根据两样本数据计算所得的 t 值 为 2.426，介于两个临界t值之间，即：
t0.05<2.426<t0.01 所以，| t |≥2.426的概率P介于0.01 和0.05之间，即：0.01 <P< 0.05。 图5-1 | t |≥2.426的两尾概率 如图5-1所示，说明 无效假设成立的可能 性， 即试验的表面效应为试验误差的可能性在 0.01─ 0.05之间。
第一节 显著性检验的基本原理
一、显著性检验的意义
随机抽测10头长白猪和10头大白猪经产母猪的产 仔数，资料如下：
长白：11，11，9，12，10，13，13，8，10，13 大白： 8， 11，12，10，9， 8 ，8， 9，10，7
经计算，得长白猪 10头经产母猪产仔平均数 x1
=11头，标准差S1=1.76头；大白猪10头经产母猪
与 2 差异极显著”，在计算所得的t值的右上方
标记“* *”。
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这 里 可 以 看 到 ，是否否定无效假
设
H 0：1
，是用实际计算出的检验统计量t的绝对
2
值与显著水平α对应的临界t值 : ta比较。若|t|≥ta，
则在α水平上否定
H 0：1
上一张 下一张 主 页 退 出
样本，通过样本研究其所代表的总体。例如，设 长白猪经产母猪产仔数的总体平均数为 1 ， 大 白猪经产母猪产仔数的总体平均数为 2 ，试 验 研究的目的，就是要给 1 、2 是否相同 做出推 断。由于总体平均数 1、2未知 ，在进行显著性 检验时只能以样本平均数 x1 、x2作为检验对象， 更确切地说，是以（ x1 - x2 ）作为检验对象。
食品感官评价 C 第5章 差别实验
还是不同？圈出相应的词。在两种样品品尝之间请用清水漱口，并吐出 所有的样品和水。然后进行下一组的试验，重复品尝程序。 组别
1．
2．
相同
相同
不同
不同
2015-1-10
21
表 5.4 定向成对比较调查问卷示例
日期：___________ 姓名：___________ 检验开始前，请用清水漱口。分别对两组定向成对比较试验中的两 个样品进行评价。请按照样品呈送程序品尝各组中的编码样品，从左向 右，由第一组开始。将全部样品放入口中，请勿再次品尝。 在每一对中 圈出较甜样品的代码。 在品尝一种样品后， 即品尝下一个样品前，应 用清水漱口，并吐出所有的样品和水。然后，进行下一组品尝，重复品 尝程序。
2015-1-10 10
辨别出组织行为的各种要素，尽量编制成操作手册
(1)明确说明差别型检验的目的(可以避免错误使用检验方法)。 (2)关于每种检验方法的简介,包括成对比较法、二-二点检验法、 三角检验法和其他可能用到的方法。此外还应附上每种方 法的记分卡和每种检验过程的具体描述,包括建议使用的容 器和上样规程。 (3)简单介绍测试的中请过程,包括和申请人面谈、必要时的产 品评审、测试时间表和测试报告的分发。 (4)测试申请表和报告形式的范例(包括书面和电子版本)。 (5)对测试人员挑选标准的描述,包括筛选规程和监控测试人员 在评估中的表现。 (6)带有使用说明的精选实验设计方案。 (7)测试过程的指引,包括产品编号、样品量、时间等。 (8)分析和判读数据的方法。 (9)激励测试人员的建议方式。
2015-1-10 9
感官事务的组织方式要反映出真实的工业感官评定行为 所谓真实的感官评定行为,指的是能快速完成测试 申请和完整记录申请信息、产品处理、测试人员的使用 等步骤之间的反复交流过程。 对于差别型检验来说,只要能把所有的资源都组织 起来,类似的记录维护工作就相对容易一些。 开始的时 候,记录保持方面的工作量会有稍微增加,但是所得到的 好处会远胜于建立记录文件花费的时间代价。 感官评定部门如果不能保持充足的已往测试经验记 录,就会导致工作出现重复。因为在公司里面经常会发 生由于消费者的行为发生变化、经济环境改变或者更换 产品经理而重复引进技术、配料和(或)产品的情形。
1．
2．
相同
相同
不同
不同
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表 5.4 定向成对比较调查问卷示例
日期：___________ 姓名：___________ 检验开始前，请用清水漱口。分别对两组定向成对比较试验中的两 个样品进行评价。请按照样品呈送程序品尝各组中的编码样品，从左向 右，由第一组开始。将全部样品放入口中，请勿再次品尝。 在每一对中 圈出较甜样品的代码。 在品尝一种样品后， 即品尝下一个样品前，应 用清水漱口，并吐出所有的样品和水。然后，进行下一组品尝，重复品 尝程序。
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辨别出组织行为的各种要素，尽量编制成操作手册
(1)明确说明差别型检验的目的(可以避免错误使用检验方法)。 (2)关于每种检验方法的简介,包括成对比较法、二-二点检验法、 三角检验法和其他可能用到的方法。此外还应附上每种方 法的记分卡和每种检验过程的具体描述,包括建议使用的容 器和上样规程。 (3)简单介绍测试的中请过程,包括和申请人面谈、必要时的产 品评审、测试时间表和测试报告的分发。 (4)测试申请表和报告形式的范例(包括书面和电子版本)。 (5)对测试人员挑选标准的描述,包括筛选规程和监控测试人员 在评估中的表现。 (6)带有使用说明的精选实验设计方案。 (7)测试过程的指引,包括产品编号、样品量、时间等。 (8)分析和判读数据的方法。 (9)激励测试人员的建议方式。
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感官事务的组织方式要反映出真实的工业感官评定行为 所谓真实的感官评定行为,指的是能快速完成测试 申请和完整记录申请信息、产品处理、测试人员的使用 等步骤之间的反复交流过程。 对于差别型检验来说,只要能把所有的资源都组织 起来,类似的记录维护工作就相对容易一些。 开始的时 候,记录保持方面的工作量会有稍微增加,但是所得到的 好处会远胜于建立记录文件花费的时间代价。 感官评定部门如果不能保持充足的已往测试经验记 录,就会导致工作出现重复。因为在公司里面经常会发 生由于消费者的行为发生变化、经济环境改变或者更换 产品经理而重复引进技术、配料和(或)产品的情形。
《食品感官检验》第5章 总体差别检验
α-风险的意义:
α越小，差异程度越显著。
α-风险的定义： 错误的估计两者之间差别存在的可能性。
二、总体差别检验的方法：
（一）三角检验 （二）2-3检验 （三）5选2检验 （四）成对比较检验 （五）A-非A检验 （六）与参照的差异检验 （七）连续检验
（一）三角检验：
三角检验法是同时提供三个样品，其中两个
二、判断题： （ ）
1、从3个样品中挑出单个不同的样品，这种方法叫2-3检验
2、进行三角检验时，需要有1个参照样。(
3、进行2-3检验时，不需要参照样。（ ）
)
4、进行5选2检验时，不需要参照样。（
三、填空题：
）
1、感官体验常用的度量方法有：____、____、___和____。
2、感官体验中常用的标度法有三种，即：___、___和___。
5、使用三角检验的方法时，品评员会收到（ ）个样品。 A 、1 B 、2 C 、3 D 、4 6、成对比较检验包括两种，一种是差别成对比较，另一 种是（ ）。 A、三角检验 B、2-3检验 C、5选2检验 D、定向成对比较 7、使用定向成对比较检验的方法时，品评员会收到（ ） 个样品。 A、1 B 、2 C 、3 D 、4 8、进行三角检验时，正确的概率为（ ）。 A、1/3 B、1/2 C、1/4 D、1/10 9、进行5选2检验时，正确的概率为（ ）。 A、1/3 B、1/2 C、1/4 D、1/10
27（5%）＞22，因此在5%水平上没有明显的差异。
答：加入30%的植物蛋白后没有明显的差异，做出这个结 论的置信度是95%。
例 2：
课本：P39 例题1 P40 例题2
例 3：
44
请查表，判断此两个牌子的橙汁是否存在显著性 差异？（设置信度为95%） 答：查表得α=0.05时，正确回答人数的临界值为 28。21＜28，所以此两个牌子的橙汁有显著性 差异，做出这个结论的置信度是95%。
第五章 货物检验的方法
• 1.我国的政府检验机构
– (1)国家质检总局 – (2)中国国家认证认可监督管理委员会 – (3)中国国家标准化管理委员会 – (4)专业部门负责的其他检验机构
• 2.我国其他商检机构
– 中国进出口货物检验总公司（China National Import and Export Commodities Inspection Corporation，CCIC）
• (四)按检验有无破坏性分
– 按照检验有无破坏性，可分为破坏性检验和非破坏性 检验两种形式。
第二节 货物检验的项目、基本要 求及方式
• 一、货物检验的项目 • (一)货物质量检验
– 货物质量检验是货物检验的中心内容，通常狭义的货 物检验就是指货物质量检验。货物检验在早期质量管 理的发展阶段对保证货物质量起到了把关的作用。如 今，全面质量管理不断发展、完善，由于预防、控制 并非总是有效，所以货物检验仍然是货物质量保证工 作中的一项重要内容。 – 货物质量检验是根据合同和有关检验标准规定或申请 人的要求对成分、规格、等级、性能和外观质量等货 物的使用价值所表现出来的各种特性，运用人的感官 或化学、物理方法等各种手段进行测试、鉴别。货物 质量检验的目的就是判别、确定该货物的质量是否符 合合同中规定的货物质量条件和标准。
(二)检验范围
• 1.法定检验的范围
– 法定检验，体现了国家的意志，是指商检机构依据国 家法律、法规对重要的进出口商品和检验项目实施的 强制性检验。 – 法定检验的范围包括：列入我国检验检疫商品目录中 的商品；我国《食品卫生法》和《进出境动植物检疫 法》规定的商品；对出口危险货物包装容器、危险货 物运输设备和工具的安全技术的性能鉴定和使用鉴定； 对装运易腐烂变质食品、冷冻品的船舱和集装箱等运 输工具实施的适载检验；对外贸易合同规定由商检机 构实施检验的进出口商品；凡其他法律、行政法规规 定的须经商检机构实施检验的进出口商品和检验项目。
第5章岩体原位测试
设备
液压泵（手动或电动）附压 力表、高压管 路、测力计等
描述项目内容数量规格说明试体制备设备手风钻或切石机模具人工开挖工各一套切石机模具应符合试体尺寸要加载液压千斤顶或液压钢枕5003000kn出力容量根据试验要求确定行程70mm设备液压泵手动或电动附压力表高压管路测力计等与液压千斤顶或液压钢枕配套使用传力柱木钢或混凝土制品钢垫块板滚轴排岩锚钢索螺夹或钢传力柱宜具有足够的刚度在露天或基坑试验时使用设备百分表千分表数量与百分表或千分表配套支杆长度应超过试验影响范围其他仪器仪表安装工具混凝土浇捣工具地质描述仪器照相照明设备文具记录用品水泥砂石子一套用量根据浇筑混凝土试体和试体处理要求而定岩体现场直剪试验仪器设备仪器设备安装垂直剪切加载系统设备安装
试验后描述
①测量剪切面尺寸； ②记录剪切破坏形式； ③剪切面起伏差； ④擦痕方向和长度； ⑤碎块分布状况。
岩体现场直剪试验仪器设备
项目 内容
数量
规格 说明
试体制 手风钻（或切石机）、模具、 人工开挖工 各一套 备设备 具
切石机、模具，应符合试体尺寸要 求
加载 液压千斤顶（或液压钢枕）
500~3 出力容量根据试验要求确定行程>70 000kN mm
第2节 岩体变形试验
包括：静力法和动力法两种 静力法
基本原理：在选定的岩体表面、槽壁或钻孔壁面上施加一定的荷载，并 测定其变形，然后绘制出压力—变形曲线，计算岩体的变形参数。 可分为承压板法、狭缝法、钻孔变形法及水压法等；
动力法：
原理：用人工方法对岩体发射或激发弹性波，并测定弹性波在岩体中的 传播速度，然后通过一定的关系式求岩体的变形参数。
第5章岩体原位测试
（二）试验孔施工与地质描述
(1)试验孔施工。试验孔应使用金刚石钻头钻进。钻孔深度可视工程需要及岩体 条件而定，孔径需略大于测量压力计或膨胀计直径，且孔壁光滑平直。在受压范 围内，岩性不应有突变或大的构造不连续，4d范围内的岩性应相同；加压段边缘 距孔口不小于l倍加压段长，距孔底不小于0.5倍加压段长，两试点之间距离不小 于1倍加压段长。
第五章教育实验法
1．不要求各组均等，因而省去了均等组别的麻 烦； 2．在实验过程中，各实验因素对实验对象的作 用次数增多，平均效果正确性可增长； 3．无关因素的影响机会与次数相同，可以减少 无关因素的影响。
• （二）设控制组的配组方法
• 两组设计
• 最简单的有控制组的实验设计只设实验组与控制 组两个组，无前测，符号如下：
• 2、把变量变为常量：即使变量在实验中保持恒定不 变。
• 3、均衡：让无关变量保持基本相同的状态。
• 4、抵消：把无关变量中强弱不同的变量。配置到不 同的组内，通过变量间的相互作用，消除掉无关变量 的影响。
• 5、统计处理。 • 6、忽略不计或作详细说明。
• 无关变量的控制会在自变量的操纵、因变量的测定、 配组及选择研究对象时同步进行。
O=O3-01
• 二、配组方法 • （一）不设控制组的配组方法
• 1、单组设计 • 单组设计实验，是指同一实验因素X，只对同一组
（或一个）实验对象O施加作用，然后测定对象所 产生的变化，以确定实验因素的效果如何。
G---O1---X----O2 O=O2-01
• 2、等组设计
• 以两个或两个以上条件相同的实验组（等组）为实验对 象（G1和G2，G1＝G2），使之分别接受不同的实验因素 的以作测用量(和X比1和较X2。)，然后将各个实验因素所产生的效果加
• 五、变量控制的目的
• 变量控制的目的在于提高实验效度 • 实验效度是指实验的准确性和代表性。 • 实验效度是由内在效度和外在效度两部分构成。
内在效度决定了实验结果的准确性，影响到对实 验结果的解释。外在效度则直接影响实验结果的 可推广性。
第三节 教育实验设计之二 ----配组与实验程序编排
• 一、基本概念介绍
• （二）设控制组的配组方法
• 两组设计
• 最简单的有控制组的实验设计只设实验组与控制 组两个组，无前测，符号如下：
• 2、把变量变为常量：即使变量在实验中保持恒定不 变。
• 3、均衡：让无关变量保持基本相同的状态。
• 4、抵消：把无关变量中强弱不同的变量。配置到不 同的组内，通过变量间的相互作用，消除掉无关变量 的影响。
• 5、统计处理。 • 6、忽略不计或作详细说明。
• 无关变量的控制会在自变量的操纵、因变量的测定、 配组及选择研究对象时同步进行。
O=O3-01
• 二、配组方法 • （一）不设控制组的配组方法
• 1、单组设计 • 单组设计实验，是指同一实验因素X，只对同一组
（或一个）实验对象O施加作用，然后测定对象所 产生的变化，以确定实验因素的效果如何。
G---O1---X----O2 O=O2-01
• 2、等组设计
• 以两个或两个以上条件相同的实验组（等组）为实验对 象（G1和G2，G1＝G2），使之分别接受不同的实验因素 的以作测用量(和X比1和较X2。)，然后将各个实验因素所产生的效果加
• 五、变量控制的目的
• 变量控制的目的在于提高实验效度 • 实验效度是指实验的准确性和代表性。 • 实验效度是由内在效度和外在效度两部分构成。
内在效度决定了实验结果的准确性，影响到对实 验结果的解释。外在效度则直接影响实验结果的 可推广性。
第三节 教育实验设计之二 ----配组与实验程序编排
• 一、基本概念介绍
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5.1单调加载静力试验
5.1.2荷载制度
即试验期间荷载与试件的关系（或称荷载谱），包 含荷载程序与荷载大小。
1.荷载程序三阶段
• 预载 • 标准荷载（正常使用荷载） • 破坏荷载
图5.1.1 静载试验加载程序
5.1单调加载静力试验
2.荷载大小 •预载
预载的目的在于： ①使试件各部分接触良好，进入正常工作状态，荷载与变形 关系趋于稳定； ②检验全部试验装置的可靠性； ③检验全部量测仪表工作正常与否； ④检查现场组织和人员的情况，起演习作用。
结构的动力响应试验是测定结构在实际 工作时的振动参数（振幅、频率）及性状， 例如动力机器作用下厂房结构的振动、在移 动荷载作用下桥梁的振动、地震时建筑结构 的动力反应（强震观测）等。量测得到的这 些资料，用来研究结构的工作是否正常、安 全，存在何种问题，薄弱环节在何处等。
5.5 结构动力响应试验
5.5.1 周期性动力响应试验
4—应变仪测点；5—挠度计
5.2 伪静力试验
伪静力试验
pseudo-static testing
伪静力试验又称低周反复荷载试验，属于工程 结构抗震试验。其基本原理是用低周往复循环加载的 方法对结构构件进行静力试验，试验中控制结构的变 形值或荷载量，使结构构件在正反两个方向反复加载 和卸载，用以模拟结构在地震作用下的受力过程。
5.3 拟动力试验 5.3.2 地震模拟振动台试验
5.3 拟动力试验
5.3.2 地震模拟振动台试验
1 振动台台体结构 2 液压驱动和动力系统 3 控制系统 4 测试和分析系统
5.4 结构动力特性试验
结构的动力特性反映结构本身所固有的 动力特性。包括结构的自振频率、阻尼系 数（比）、振型等参数（动力参数或模态 参数）。这些参数决定于结构的形式、刚 度、质量分布、材料特性及构造连接等因 素，而与外载无关。结构的动力特性是进 行结构抗震计算、解决结构共振问题及诊 断结构累积损伤的基本依据。
5.3 拟动力试验
➢试验步骤
（1）在计算机系统中输入地震加速度时程 曲线，并按一定的时间间隔数字化。 （2）把各时刻的地震加速度值代入运动方 程，解出时刻的地震反应位移值。 （3）由计算机控制电液伺服加载系统，将 施加到结构上，实现这一步的地震反应。 （4）量测此时试验结构的反力，并代入运 动方程，按地震反应过程的加速度进行时 刻的位移的计算，量测试验结构反力。 （5）重复上述步骤，按输入时刻的地震加 速度值，求解位移和结构反力，连续进行 加载试验，直到试验结束。
5.4 结构动力特性试验
5.4.1 频率
1 自由振动法 2 强迫振动法（共振法） 3 环境随机振动法(脉动法)
5.4 结构动力特性试验 自由振动法
t
图6.2.2 自由振动时间历程曲线
5.4 结构动力特性试验
x(t) e nt A sin(d t )
A
x02
x0
he
1
2
S ABC SOBD
5.2.11 等效黏滞阻尼系数计算
5.2 伪静力试验
受弯钢筋凝 土构件的滞 回曲线
5.2 伪静力试验
伪静力试验的特点与不足
1 水平集中力模拟地震力，为等效静力；由静力的方 法验证结构部分动力性能。
2 试验荷载谱人为设计，试验频率低；不能体现地震 的动力特性。
5.3 拟动力试验 5.3.1拟动力试验
2）车辆荷载加载分级的方法。①逐渐增加加载车辆数。②先上轻车后上重 车。③加载车位于内力影响线的不同部位。
5.7 桥梁结构原位荷载试验
5.7.2荷载级别
（2）动载级别 在动载试验中，跳车、刹车、重物卸载、跑车以及脉动试
验中，需对跑车的速度和重物的重量进行分级处理。 动载试验一般安排标准汽车车列（对小跨径桥也可用单车）
5.2 伪静力试验
5.2.1单向反复加载制度
（1）变形控制加载法(位移控制)
A：变幅加载：恢复力模型、强度、变形、滞回特性、破坏机理等； B：等幅加载：强度及刚度退化等； C：变幅等幅混合加载：二次加载或加载历史对性能的研究。
图5.2.4 变幅加载
图5.2.5 等幅加载
5.2 伪静力试验
(a)
(b)
满载时间 ：
标准短期荷载作用下的持续时问 。混凝土及钢30min。
空载时间 ：
受载结构卸载后到下一次重新开始受载之间的间歇时间 称空载时间。 混凝土45分钟；钢30分钟。
5.1单调加载静力试验
•卸载
卸载一般可按加载级距进行，也可以放大1倍或 分2次卸完。
5.1单调加载静力试验 5.1.3试验装置
5.3 拟动力试验 5.3.1概念
5.3 拟动力试验
数值计算与拟动力试验之间的比较
5.3 拟动力试验
➢加载装置
拟动力试验的加载设备一般由计算机、加载装置与加 载控制系统等组成。 计算机是加载过程的控制和试验数据采集都由计算机 来实现，同时对试验结构的其他反应参数，如应变、 位移等进行演算和处理。 加载装置与加载控制系统其功能是根据该时刻由计算 机传来的位移指令转换为电压信号输入，用于电液伺 服系统，使加载器按指定指令工作。拟动力试验可采 用与静力试验或拟静力试验一样的加载装置。
单调加载静力荷载试验 伪静力试验 拟动力试验 结构动力特性试验 结构动力响应试验 结构疲劳试验 桥梁结构原位荷载试验
5.1单调加载静力试验
5.1.1荷载图式的选择与设计
单调静力荷载试验是指试验荷载逐渐单调增加 到结构破坏或预定的状态目标，研究结构受力 性能的试验。 荷载图式： 荷载在构件上的布置形式（类型和分布方式）; 设计原则： 与理论计算图示一致或内力等效的荷载图示。
输入地震波的加速度时程曲线
5.3 拟动力试验
➢拟动力试验的特点与局限性 特点
1）拟动力试验是将地震实际反应所产生的惯性力作为荷载加在 试验结构上； 2）加载过程完全可以看成是静态的，试验结构重现地震作用的 反应也就可以人为的缓慢进行，特别是破坏过程，更利于观察和 研究。
局限性
1）不是实时的试验分析过程 ； 2）要求有一定的设备和技术条件； 3）拟动力试验是用静力试验方法来重现；
1 强迫振动共振加载 2 有控制的逐级动力荷载测试
5.5.2 非周期性动力响应试验
1 地震模拟振动台 2 爆破震动 3 天然地震
5.6 结构疲劳试验
工程结构中存在着许多疲劳现象，如承 受吊车荷载作用的吊车梁，直接承受悬挂吊 车作用的屋架。这些结构物或构件在重复荷 载作用下达到破坏时的应力比其静力强度要 低得多，这种现象称为疲劳。结构疲劳试验 的目的就是要了解在重复荷载作用下结构的 性能及变化规律。
一般分三级；三次；每级取标准荷载的20％；脆性材料结构，不宜超过
计算开裂荷载的70％(含自重)。
5.1单调加载静力试验
• 分级加载
分级加载目的： ①加载速度易控制； ②变形易观测及分析； ③各点加载易协调。
图5.1.1 静载试验加载程序
5.1单调加载静力试验
•正式加载
分级：
正常使用荷载之前，每级加载值不应大于正常使用荷载 的20％，一般分5级加至正常使用荷载；接近极限或开 裂荷载时减小荷载范围增加次数。
i
1QLeabharlann j、m a x当研究刚度退化时，即在位移不变条件下，随反复
加载次数的增加而刚度降低的情况，用环线刚度表
示并按下式计算：
n
Qij
Ki
i 1 n
i j
i 1
5.2 伪静力试验
能量耗散
结构构件吸收能量能力的好坏，可由滞回曲线(结构或构 件在反复荷载作用下的力与非弹性变形间的关系曲线)所包围的滞回环 面积和它的形状来衡量。由滞回曲线的面积可以求得 等效黏滞阻尼系数 ：
0.707xmax
n 由共振曲线求阻尼系数和阻尼比
2
1 用共振法测建筑物振型
2
5.4 结构动力特性试验 环境随机振动法
脉动信号记录图
5.4 结构动力特性试验 环境随机振动法
5.4 结构动力特性试验 5.4.2 振型
5.4 结构动力特性试验 5.4.3 阻尼
5.5 结构动力响应试验
5.2 伪静力试验
以剪切变形为主的构件低周反复试验装置
5.2 伪静力试验
以弯剪变形为主的构件低周反复试验装置
5.2 伪静力试验
观测方案
1．荷载及支座反力 2．荷载－变形曲线 3．塑性铰区段曲率或转角 4．节点核心区剪切角 5．梁柱纵筋应力 6．核心区箍筋应力 7．钢筋滑移 8．裂缝
5.2 伪静力试验
图5.2.6混合加载
（2）荷载控制加载法 （3）荷载－变形双控制加载法先控制力，屈服之后控制位移
5.2 伪静力试验 5.2.2双向反复加载制度
（1）x、y轴双向同步加载 （2）x、y轴双向非同步加载
图5.2.7 双向低周反复加载制度
5.2 伪静力试验 5.2.3试验装置
(a)
(b)
梁柱节点试验装置与变形特征
以不同车速分别进行匀速跑车试验。跑车速度一般定为每 小时5km、10km、20Km、30km、40km、50km，高速公 路桥梁采用60km。
5.6 结构疲劳试验
5.6.1疲劳测试项目
1)抗裂性及开裂荷载；
2)裂缝宽度及其发展；
3)最大挠度及其变化幅度； 4)疲劳极限值。
5.6.2疲劳测试荷载
5.6.3疲劳测试程序 5.6.4疲劳试件安装要求
5.7 桥梁结构原位荷载试验
5.7.1荷载工况
为了满足鉴定桥梁承载力的要求，试验 荷载工况的选择应反映桥梁结构的最不利受 力状态，简单结构可选1～2个工况，复杂结 构可适当多选几个工况，但不宜过多。在进 行各荷载工况布置时，可参照截面内力（或 变形）影响线进行，一般设两三个主要荷载 工况，同时可根据试验桥梁结构体系的具体 情况再设若干个附加荷载工况。