第二章 结构试验设计
建筑结构试验
建筑结构试验
重力加载法：
包括重力直接加载法和杠杆加载法。
直接加载法
应注意避免因荷重 块产生拱作用而改 变荷载分布。
杠杆加载法
结构变形后荷载不 改变，但无法自行 卸载。
建筑结构试验 重力加载法： 预应力钢－混凝土组合梁长期荷载试验
建筑结构试验
液压加载法：
目前结构试验中最常用的加载方法；
可适用于静、动载试验，吨位可大、可小；
♦ 优点：结构简单，容易产生较大振幅和激振力； ♦ 缺点：频率低，振幅调节难，只能产生简谐荷载。
直线位移惯性力加载法
♦ 激振力大，但频率较小（< 1HZ），且设备笨重。
建筑结构试验 惯性力加载法： 初位移加载法 初速度加载法
建筑结构试验
01
机械力加载法：
02
常用机具包括：吊链（葫芦）、卷扬机、花篮螺 丝、螺旋千斤顶、弹簧等； 适用于施加水平荷载；
建筑结构试验
01
人身体有规律的运动，在共振情况下可产生较大 的激振力（有阻尼自由振动）。
03
又称脉动法；
05
人激振动加载法：
02
环境随机振动激振法：
04
由地面脉动产生建筑物脉动，再对其进行模态参 数识别。
06
02
01
03
04
05
支座；
建筑结构试验
荷载支承机构；
现场试验荷载装置。
结构试验台座；
荷载支承设备和试验台座：
安装和移动设备困难。
建筑结构试验
结构试验台座：（试验台座）
抗侧力试验台座
♦ 作用：通过拉压千斤顶或电液伺服加载系统对试件
施加模拟地震作用的低周反复荷载，进行拟动力和 拟静力试验。
工程结构试验课程设计
工程结构试验课程设计一、教学目标本课程旨在通过工程结构试验的学习，使学生掌握工程结构试验的基本原理、方法和过程，培养学生运用试验方法解决工程问题的能力。
具体目标如下：1.掌握工程结构试验的基本概念、分类和特点；2.熟悉常见工程结构试验的方法和步骤；3.了解工程结构试验设备的使用和维护。
4.能够正确选择和使用工程结构试验设备；5.能够独立完成常见工程结构试验的操作；6.能够分析试验数据，得出合理的结论。
情感态度价值观目标：1.培养学生的动手能力和实践能力，提高学生对工程结构试验的兴趣；2.培养学生严谨的科学态度和团队协作精神；3.培养学生关注工程安全、质量和环保的意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.工程结构试验的基本概念、分类和特点；2.常见工程结构试验的方法和步骤；3.工程结构试验设备的使用和维护；4.工程结构试验数据的处理和分析；5.工程结构试验案例分析。
教学大纲安排如下：第一章：工程结构试验概述1.1 工程结构试验的概念和作用1.2 工程结构试验的分类和特点1.3 工程结构试验方法的选择第二章：工程结构试验设备及操作2.1 常用工程结构试验设备及功能2.2 工程结构试验设备的选用原则2.3 工程结构试验设备的使用和维护第三章：工程结构试验数据的处理和分析3.1 试验数据的基本处理方法3.2 试验数据的统计分析3.3 试验结果的判断与评价第四章：工程结构试验案例分析4.1 案例一：桥梁荷载试验4.2 案例二：高层建筑结构试验4.3 案例三：隧道工程试验三、教学方法针对本课程的特点和学生实际情况，采用以下教学方法：1.讲授法：讲解工程结构试验的基本概念、原理和方法，引导学生掌握相关知识；2.讨论法：学生针对试验案例进行讨论，提高学生的思考和分析能力；3.案例分析法：通过分析实际工程案例，使学生了解工程结构试验在实际工程中的应用；4.实验法：学生动手进行工程结构试验，培养学生的实践能力和团队合作精神。
建筑结构试验课件第2章_试验荷载与加载方法ppt课件
❖ 6、采用现代先进技术，减轻劳力，提高质量。
❖
2.2 重力加载
包括重力直接加载法和杠杆加载法
❖ 直接加载法
❖ 应留意防止因荷
❖
重块产生拱作用
❖
而改动荷载分布。
❖ 杠杆加载法
❖
构造变形后荷载
❖
不改动，但无法
❖
自行卸载。
❖
2.2 重力加载
❖ 重力加载法
2.2 重力加载
❖ 2.5．动荷加载方法：包括惯性力加载，激振器加载
〔机械式激振器，电磁式激振器〕，爆炸加载。
❖ 2.6．加载辅助设备：荷载支承安装，荷载传送安装
❖ 2.7．试件支承安装。
❖
第2章 实验荷载与加载
❖ 重点：重物加载，液压加载的分类，液压系
统，液压加载器荷载的标定，荷载支承安装，
荷载传送安装，试件支承安装。
篮螺
❖ 丝、螺旋千斤顶、弹簧等；
❖ 适用于施加程度荷载；
❖ 优点：设备简单，集中力的方向便于控制；
❖ 缺陷：荷载较小，加卸载速度慢，荷载作
用点的变形会引起荷载值的较大改动。
2.6 气压加载法
❖ 气压加载法：
❖ 利用紧缩空气加载，利用抽真空产生负压加
载；
❖ 适用于平板、壳体等平面构造施加均布荷载；
❖ 处置方法：
❖ ♦ 平衡重式
❖ ♦ 压桩作为地锚
❖ ♦ 成对实验加载
❖ 2.10.3
2.10 荷载支承设备和实验台座
❖ 2.10.3
现场实验的荷载安装
第2章 实验荷载与加载方法
思索题：
❖ 1、简述重力加载法的特点。
❖ 2、如何防止重力加载法中的拱效应？
建筑结构试验--2
重力加载图示：
构件标志长度l
≥50mm ≤l/5 加载重物
试件 支座
杠杆加载
保护块
杠杆加载有放大荷重的效果，并且在结构变形时，荷载保持恒 定，对持久试验尤为适合。
重物加载的优缺点 （1）优点：设备简单，取材方便，荷载数值稳定， 加载形式灵活，不因试验过程中结构的变形或徐变而减 小，适用于长期均布荷载和静载试验，采用杠杆间接重 力加载，对持久荷载试验及进行刚度和裂缝的研究尤为 合适。因为荷载是否恒定，对裂缝的开展与闭合有直接 影响。 （2）缺点：产生的荷载值小，操作笨重，占用面积 大，用堆载法时，一旦结构物达到极限后，因荷载不随 结构变形而自行卸载，容易发生安全事故。
选择试验荷载与加载方法时，应满足以下几项要求： ①选用的试验荷载的图式应与结构设计计算的荷载图式所产生的内 力值相一致或极为接近； ②荷载传力方式和作用点明确，产生的荷载数值准确稳定，特别是 静荷载要不随加载时间、外界环境和结构物变形而变化，保证荷载量 的相对误差不超过±5%； ③静载试验便于分级加载和卸载，能控制加、卸载速度，荷载分级 的分度值要满足试验量测的精度要求； ④加载装置本身要安全可靠，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，即满足刚度要求。防止对试件产生卸载作 用而减轻结构实际承担的荷载； ⑤加载设备要操作方便，便于加载和卸载速度，又能适应同步加载 或先后加载的不同要求； ⑥试验加载方法要力求采用现代化先进技术，减轻体力劳动，提高 试验质量。
电液伺服振动台的组成：由台体结构、液压驱动和动力系 统、控制系统、测试和分析系统组成。 台体结构：台面具有一定尺寸的平板结构（同济4*4m，日本原 子能工作试验中心是15*15m） 液压驱动和动力系统：按照振动台的单向（水平或垂直）、双 向（水平--水平或水平--垂直）或三向（二向水平--垂直）运 动。液压驱动系统是给振动台以推理，各向加载器推力取决于 可动质量的大小和最大加速度的要求。常用电液伺服系统来驱 动。 控制系统：分为模拟控制方法和数字计算机控制方法。 模拟控制方法：有位移反馈控制和加速度信号输入控制两种。 数字计算机控制方法：采用计算机进行数字替代的补偿技术。 可由计算机将台面输出信号与系统本身的传递函数（频率响应） 求得下一次驱动台面所需的补偿量和修正后的输入信号。经过 多次迭代，直至台面输出反应信号与原始输入信号之间的误差 小于预先给定的量值，即完成了迭代补偿并得到满意的期望地 震波。
第2章 结构静载试验
（四）分配梁、支座、支墩 分配梁是将集中作用与一点的荷载转换 为作用于试件的多点分荷载的设备。 支座的形式：1、滚动铰支座 2、固定 铰支座 3、球铰支座 4、刀铰支座（如图2-8 所示）
Rmax 上垫板长度： l bf c
Rmax ——最大支座反力
上垫板厚度：
fcl 2 2f
b——滚轴中线至板边缘的距离（mm） f c ——试件混凝土的立方抗压强度（N 2） mm N f——垫板钢材的计算强度（ mm2）
把这个公式转换一下，就变成下面这 种形式，就是说电阻片的电阻变化率，也 就是ΔR/R=Kε，也就是说用电阻应变片 来测量应变的时候，那么这个应变，由于 试件的应变，就会使电阻片产生一个电阻 变化率，而且这个电阻变化率要比应变大 K这么多倍。这个式子是用电阻应变片测 量应变最基本的一个转换关系。大家一定 要很好的把它掌握。
（二）机械式加载 在机械式加载当中，实际上在文字 教材中介绍了好些种，比如说可以通过 卷扬机，可以通过螺旋千斤顶等等，在 这里只介绍一种，就是弹簧加载，因为 那两种大家都是平时容易见到的。
1.弹簧加载的主要用途： 弹簧加载用于长期荷载，比如说要做梁的长期 刚度，或者是观察它的裂缝的时候，那么就要加几 个月，甚至几年的荷载。那么做长期荷载的时候可 以通过弹簧来保持经常的荷载值，因为你把弹簧压 缩好以后，那么它的荷载值就基本上不变了，那么 它可以维持很长时间，但是，梁要变形以后，这荷 载值也会有所变化，因此在做试验的时候经过一段 时间，比如说一个礼拜，开始的时候可能每天都要 去看看这荷载值有没有变化，假如说有变化，再重 新加到原来的值。总的来讲，通过弹簧它主要可以 维持荷载。
一、静载加载装臵 加载设备必须满足以下基本要求： 1．试验荷载的作用应符合实际荷载作用的传递 方式，能使被试验结构或构件再现其实际工作状态 的边界条件，使截面或部位产生的内力与设计计算 等效； 2．产生的荷载值应当明确，满足试验的准确度 要求，除模拟动力外，荷载值应能保持相对稳定； 3．加载设备本身应有足够的强度和刚度； 4．加载设备不应参与结构的工作； 5．应能分级加载、分级卸载。
建筑结构检测2结构试验设计
试件数量
试件数量的多少直接关系到能否满足试验的要求以 及整个试验的工作量问题，同时试件数量的确定也 应考虑试验经费和时间期限等相关因素。 生产性试验：对于成批生产的构件应按同一工艺正 常生产的不超过1000件且不超过3个月的同类型产品 为一批。当连续检验批且每批的结构性能均符合本 标准规定的要求时对同一工艺正常生产的构件可改 为不超过2000件且不超过3个月的同类型产品为一批 在每批中应随机抽取一个构件作为试件进行检验。
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对于为测定混凝土内部应力的预埋元件或专门的混 凝土应变计、钢筋应变计等，应在浇注混凝土前， 按相应的技术要求用专门的方法就位、固定、安装 、埋设在混凝土内部。这些要求都应在试件的施工 图上明确标出，并注明具体作法和精度要求，必要 时试验人员还需亲临现场参加试件的施工制作。
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模型设计的相似条件
方程式分析法：已知各参数与物理量的函数关系， 并有显式表达式时。适用于较简单的物理现象。 量纲分析法：对较复杂的物理现象，不能用显式表 达来描述各参数与物理量之间的函数关系。此时， 物理参数的合理选择对模型设计具有决定性的作用 。
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仪器的选择与测读的原则
仪器选择时既要保证精度，也要避免盲目追求高精 度。应使仪表的最小刻度值不大于5％ 的最大被测 值。 仪器的量程应该满足最大应变或挠度的需要。如在 试验中途调整，必然会增大测量误差，应当尽量避 免。为此，仪器最大被测值宜在满量程的1/5 ～2/3 范围内，一般最大被测值不宜大于选用仪表最大量 程的80％ 。
建筑结构检验
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第2章-建筑结构试验试验荷载与加载方法
第二章荷载与加载
重物加荷，但是它用的是水，比如说做双向板或者做网架，一个很大面积的均布荷 载的时候，可以用一个水槽，这个水槽不要底，就光要四周，把它圈起来。给个底 面试件来加荷，然后用一个防水的胶布做成一个水槽，里面加水，用水的重量作为 荷载。但是用水加荷的时候，当加荷的面积很大的时候，就有一个什么问题呢？就 是当面积很大，底下试件有一定的挠度，它向下变形，所以水深，实际上中间深， 边上浅。使得均布荷载不是很均布的，中间可能荷载要大，边上可能荷载要小。这 也是一种重物加荷。
第二章荷载与加载
2.3 液压加载
2.3.4电液伺服液压系统 电液伺服阀
第二章荷载与加载
2.3 液压加载
2.3.5地震模拟振动台
第二章荷载与加载
2.3 液压加载
2.3.5地震模拟振动台
美国MTS公司三向六 自由度维模拟地震振 动台， 台面尺寸4m×4m， 最大试件质量25t。
第二章荷载与加载
2.2 重力加载
包括重力直接加载法和杠杆加载法 直接加载法 应注意避免因荷 重块产生拱作用 而改变荷载分布。 杠杆加载法 结构变形后荷载 不改变，但无法 自行卸载。
第二章荷载与加载
2.2 重力加载
重力加载法
第二章荷载与加载
2.2 重力加载
杠杆加载法
第二章荷载与加载
第二章荷载与加载
2.5 机械力加载法
常用机具包括：吊链（葫芦）、卷扬机、花 篮螺 丝、螺旋千斤顶、弹簧等； 适用于施加水平荷载； ������ 优点：设备简单，集中力的方向便于 控制； ������ 缺点：荷载较小，加卸载速度慢，荷 载作用点的变形会引起荷载值的较大改变。
土木工程结构试验2章1
第2章土木工程结构试验的设计Chapter 2 Design for Civil Structural Test 目录Contents2.1 研究性试验（research oriented testing） (12)2.1.1 设计阶段（planning phase） (12)1．试件设计（specimens design） (12)2．加载方案设计（design of loading scheme） (13)3．量测方案设计（design of measurement scheme） (14)4．安全措施（safety measures） (15)2.1.2 准备阶段（preparation phase） (16)1．试件的制作（specimens fabrication techniques） (16)2．试件质量检查（specimens quality inspection） (16)3．试件及加载设备安装（specimens and loading setup assembling） (16)4．仪器的率定（calibration of instrument） (17)5．仪表的安装（instrument assembling） (17)6．设计记录表格（design of record sheet） (17)2.1.3 实施阶段（loading phase） (17)1．加载（loading） (17)2．观测与记录（observation and record） (17)2.1.4 总结阶段（data analysis and report writing phase） (17)1．数据处理（data processing） (17)2．试验分析（test result analysis） (17)3．试验报告（test report） (18)2.2 检验性试验（verification testing） (18)2.2.1 试验对象（test structure） (18)2.2.2 试验荷载的取值（determination of testing load） (18)2.2.3 检验报告（inspection report） (19)本章小结（summary） (19)思考题（problems） (19)结构试验设计是一项细致而又复杂的工作，必须严格认真地对待，任何疏忽都会影响试验结果，甚至导致试验失败或危及人身安全。
第2章-建筑结构试验试验荷载与加载方法
3．重物加载实现均布荷载
第二章荷载与加载
第二章荷载与加载
第二章荷载与加载
大家在这里首先可以看到这是要做的一个梁，这个梁是简支的，它通 过一个活动支座、一个固定支座实现这个简支梁，那么这个活动支座 和固定支座这部分实际就属于试件的支撑装置，这讲义上会介绍。底 下这部分是为了使这个试件，架设到一定的高度，所以它有一个一般 叫支墩或者叫做台座。上面就是加的荷重，那么加这种荷重的时候， 不能够把荷重都是连续的加进来，必须分成区域，使每个区域之间有 一定的间隙。这个间隙一般都在50毫米以上。它的目的就是为了当这 个荷载加上以后，这个梁，要产生挠度，向下弯曲。它一弯曲就使得 这个荷载之间就要接近。那么这个缝隙就要保证这个荷载之间不能搭 接起来。假如说荷载一搭接那么就形成拱的作用了。那它这个荷载加 的就不是均布的了，实际就传到两端去了。
第二章荷载与加载
2.3 液压加载
2.3.3大型结构试验机
1. 测试空间:120 x120 x120cm 2. 1200 吨主油压缸,铸钢本体 3. 行程: 300mm 4. 闭回路电液伺服油压系统
第二章荷载与加载
2.3 液压加载
2.3.3大型结构试验机
第二章荷载与加载
2.3 液压加载
第二章荷载与加载
2.2 重力加载
重力加载法
第二章荷载与加载
2.2 重力加载
杠杆加载法
第二章荷载与加载
1．重物加载的优点和缺点：重物加载是最古老的一种加载方式，但是它也 可以做到很精确，比如最精密的天秤，实际上就采用了重物加载，就是用法 码。同样，在我们结构试验当中，用重物加载也可以做到很精确，而且它的 重物有时候取得很方便。但是它有一个最大的缺点，就是当你荷载很大的时 候，加载的劳动强度很大。
建筑结构试验复习资料
建筑结构试验02448第一章结构试验概论1.1 结构试验的任务1.简述结构试验的任务建筑结构试验的任务：在结构物或实验对象上以各种仪器设备为工具利用实验技术手段，在荷载作用下通过测试与结构工作性能有关的参数（变形挠度位移应变振幅频率），从强度刚度抗裂性和破坏形态判断实际工作性能，估计承载能力，确定结构对使用要求的符合程度，用来检验发展结构的计算理论。
2.剑术结构试验在科学发展中的作用和意义以实验方式测试有关数据。
反映结构构件的工作性能、承载能力、可靠度，为结构的安全使用、设计理论提供依据。
1.2 结构试验的目的结构试验从目的出发分为生产性试验和科研型试验。
A.生产性试验1.具有直接生产的目的，以实际建筑物或者构件为试验鉴定对象，通过试验对结构作出正确的技术结论。
2.生产性试验可以解决哪些问题？(1).综合鉴定重要工程和建筑物的设计与施工质量。
(2).鉴定预制构件的产品质量（比如生产的纲吉你混凝土预制构件出场或安装前必须用科学抽样试验的原则按照质量检验评定标准和试验规程推断其质量）(3).既有结构可靠性检验推断和估计结构剩余寿命（大多采用非破损检测试验法，采用与实际结构相符的分析模型和分析方法进行评判）(4).工程改建加固通过试验判断既有结构实际承载能力。
(5).处理受灾结构或者工程质量事故通过试验鉴定提供技术依据。
B.科研型试验1.目的是验证结构设计计算的假定，通过制定各种设计规范发展新的设计理论并改进计算方法，为发展和推广新结构新材料新工艺提供理论依据和实践经验。
2.科研型试验可以解决哪些问题？(1).验证结构计算理论的假定（对结构构件的计算图示和本构关系作简化假定，动力和静力分析中，本构关系模型化也是试验确定）(2).为制定设计规范提供依据（钢混结构和砖石结构的计算理论全部以试验研究的直接结果为基础，题型了结构试验在发展设计理论和改进设计方法上的作用）(3).为发展和推广新结构新材料新工艺提供实践经验1.3 结构试验的分类一.按试验对象的尺寸分类A.原型试验1.对象：实际结构或者实际结构构件，一般用于生产性试验。
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第二章 试验设计、试验前的准备及试验方案试验大纲：1、 建筑结构试验的主要环节概述2、 建筑结构试验的试件设计3、 建筑结构试验的荷载方案设计4、 建筑结构试验的观测方案设计5、 建筑结构试验材料的力学性能6、 建筑结构试验大纲和试验基本文件本章提要建筑结构试验包括结构试验设计、结构试验准备、结构试验实施和结构试验结果分析 等主要环节。
本章主要介绍试验的前期准备工作，内容包括试件及模型设计、荷载方案设计、观测方案设计、材料的力学性能试验、建筑结构试验的安全与防护措施设计及结构试验大纲和试验基本文件的编制等内容。
学习本章，应着重掌握试件及模型设计、荷载方案设计、观测方案设计等内容，并对材料的力学性能试验、试验的安全与防护措施设计及结构试验大纲和试验基本文件的编制有一定的了解。
2.1、建筑结构试验的主要环节概述建筑结构试验包括结构试验设计、结构试验准备、结构试验实施和结构试验结果分析等主要环节，他们之间的关系如图2.1所示。
结构试验目的结构试验设计结构试验准备结构试验实施结构试验分析结构试验结论试验总结报告试验观测和采集数据处理结构参数识别结构破坏机制分析结构性能与承载力分析试验加载试验反应观测和数据采集试件变形、裂缝和破坏形态记录试件制作与安装试验人员组织分工仪器设备的检验与率定材料力学性能试验试件设计试验荷载设计试验观测设计试验误差控制措施试验安全措施调查研究、搜集有关资料确定试验的性质与规模设计试件的形状和尺寸确定试件的数量设计构造措施确定试验荷载图示设计试验加载装置选择试验方法及设备设计试验加载制度确定试验观测项目确定测点布置位置与数目选择测试仪器与设备图2.1 结构试验的主要环节结构试验设计是整个结构试验中极为重要的一项工作。
它的主要内容是对所有进行的结构试验工作进行全面的规划与设计，从而使试验计划与试验大纲能对整个试验起着统管全局和具体指导的作用。
2.2 建筑结构试验的试件设计2.2.1 试件设计（1） 试件的形状试件的基本要求是构造一个与实际受力相一致的应力状态，这个问题对于静定系统中的单一构件（如梁、柱、桁架等），一般构件的实际形状都能满足要求，问题比较简单。
但当从整体结构中取出部分构件单独进行实验时，特别是在比较复杂的超静定体系中，必须要注意它的边界条件的模拟，以如实反映该构件的实际工作状态。
当实验如图2.2（a ）所示受水平荷载作用的框架结构应力分析时，若试验A-A 部位的注脚、柱头部分时，试件要设计成如图2.2（b ）所示的形式；若作B-B 部位的试验，试件设计成如图2.2（c ）所示形式；对于梁，如果设计成图2.2（d ）、（e ）所示的形式，则应力状态可与设计目的相一致。
对于钢筋混凝土柱，若要探讨其挠曲破坏性能，试件应设计成如图2.2（h ）所示的形状；但若作剪切性能的探讨，则图2.2（h ）所示的试件在反弯点附近的应力状态与实际情况有所不同，为此有必要采用图2.2（i ）中的适用于反对称加载的试件。
(a)(b)(c)(f)(g)(d)(e)(h)(i)图2.2 框架结构中的梁柱和节点试件的典型示例在做梁柱连接的节点试验时，试件承受轴力、弯矩和剪力的作用，这样的复合应力使节点部分发生复杂的变形，但其中主要是剪切变形，以致节点部分由于大剪力作用会发生剪切破坏。
为了探求节点的强度和刚度，使其应力状态能充分反映，避免在试验过程中梁柱部分先于节点破坏，在试件设计时必须先对梁柱部分进行适当加固，使试验过程中梁出铰后节点即开始屈服，以满足整个试验能达到预期的效果。
这时十字形试件如图2.2（f）中节点两侧梁柱长度一般取1/2梁跨和1/2柱高，即按框架承受水平荷载时产生弯矩的反弯点的位置来决定。
边柱节点可采用T字形试件。
如果试验目的是为了解初始设计应力状态下的性能并同理论计算做对比，可以采用如图2.2（g）的X形试件。
为了使在X形试件中再现实际的应力状态，必须根据设计条件给定的N和V来确定试件的尺寸。
（2）试件尺寸关于结构试验所用试件的尺寸和大小，一般可分为真型（原型实物或足尺结构）和模型两个大类。
试件尺寸和大小应根据试验目的和试验条件来确定。
真型试件的尺寸与实际结构物的大小一样，而模型的尺寸应按一定的相似条件确定。
一般框架界面尺寸为真型的1/4~1/2，必要时也可采用真型。
基本构件性能研究的试件大部分采用缩小比例尺的小构件，压弯构件的截面为(16cm×16cm)～(35cm×35cm)，矩形柱(偏压剪)为(15cm×15cm)～(50cm×50cm)，双向受力构件为(10cm×l0cm)～(30cm×30cm)。
若研究剪力墙的抗震性能，则单层墙体试件的外形尺寸一般为(80cm×100cm)～(1780cm×2740cm);多层的剪力墙试件取为真型的1/10~1/3。
砌石和砌块的砌体试件尺寸一般取为真型的1/4~1/2。
在结构静力试验，局部性的试件尺寸可取为真型的1/4~1，整体性的结构试验试件可取为真型的1/10~1/2。
（3）试件数量在进行试件设计时，试件数目即试验量的设计是一个不可忽视的重要问题，因为试验量的大小直接关系到能否满足试验的目的、任务以及整个试验的工作量问题，同时也受试验研究、经费和时间的限制。
（a）生产鉴定性试验：按照试验任务的要求有明确的试验对象。
试件数量应执行相应结构构件质量检验评定标准。
对于预制构件的质量检验和评定，按《预制混凝土构件质量检验评定标准》(GBJ 321—90)进行。
（b）科研性试验：其试验对象是按照研究要求而专门设计的，这类结构的试验往往是属于某一研究专题工作的一部分。
特别是对于结构构件基本性能的研究，由于影响构件基本性能的参数较多，所以要根据各参数构成的因子数和水平数来决定试件数目，参数多则试件的数目也会增加。
试验数量的设计方法有因子设计法、正交设计法。
因子数：影响结构构件某种性能的因素的个数。
水平数：试验中每个因素的不同取值，也称为档次数。
①因子设计法试验数=水平数因子数表2.1 用因子法计算试验数量由表可知，因子数和水平数稍有增加，试件的个数就极大地增多，所以此方法在结构试验中不常用。
②正交设计法正交设计法，是一种解决多因素问题的试验设计方法，它主要是应用正交表来进行整体设计和综合比较的。
它科学地解决了各因子和水平数相对结合可能参与的影响，也妥善地解决了试验所需要的试件数与实际可行的试验试件数之间的矛盾。
以钢筋混凝土柱剪切强度性能研究为例，用正交设计法做试件数目设计。
常用的正交表有：L9(34)、L12(31×24）、L4(23)，L表示正交设计，其它数字的含义参见下式：L试验数(水平数1相应因子数×水平数2相应因子数）表2.2 试件数目正交设计L9(34)表2.3 试件数目正交设计L12(31×24）表2.4 试件数目正交设计L4(23)下面以钢筋混凝土柱剪切强度的基本性能试验研究为例，说明如何利用正交设计法进行试件数目设计的具体过程。
在进行钢筋混凝土柱剪切强度的基本性能试验研究中，我们取不同混凝土强度等级、不同配筋率、轴压比、剪跨比和混凝土强度等级等五个因子，并假设混凝土只用一种强度等级C20，这样实际因子数只有4个，如果每个因子各自有3个水平数，则按单因素方法进行试件数量设计时，试件数目为34=81，即需要81个试件。
如果采用正交设计法，各因子和水平的具体含义如表4.5所列，根据正交表L9(34)，试件主要因子组合结果列于表4.6。
这一问题通过正交试验法进行设计，可将原来需要81个试件综合为9个试件，试验数正好等于水平数的平方。
即试验数=水平数2表2.5 钢筋混凝土柱剪切强度试验分析因子与水平数表2.6 正交设计法试件试件数量设计是一个多因素问题、在实践中我们应该使整个试验的数目少而精，切忌盲目追求数量；要使所设计的试件尽可能做到一件多用，即是以最少的试件、最小的人力、经费，得到最多的数据；要使通过设计所决定的试件数量，经试验得到的结果能反映试验研究的规律性，满足研究目的的要求。
为了使试件某项参数的实际测试值与设计计算值尽可能接近，必须控制试件制作成型和试验安装过程中产生的误差。
钢筋混凝土试件在制作的过程中需要控制保护层厚度、材料的强度和试件尺寸，要正确埋置传感器和应变片。
（4）构造措施在试件设计中，当确定了试件形状、尺寸和数量后，在每一个具体试件的设计和制作过程中，还必须同时考虑试件安装、加载、量测的需要，在试件上作出必要的构造措施，这对于科研试验尤为重要。
(a) 例如混凝土试件的支承点应预埋钢垫板以及在试件承受集中荷载的位置上应埋设钢板，以防止试件局部承压而破坏（如图2.3所示）。
图2.3(b) 如果试件加荷面倾斜时，应作出凸缘，以保证加载设备的稳定（如图2.4所示）。
图2.4（c）在钢筋混凝土框架作恢复力特性试验时，为了框架端部侧面施加反复荷载的需要，应设置预埋构件以便与加载用的液压加载器或测力传感器联接，为保证框架柱脚部分与试验台的固接，一般均设置加大截面的基础梁（如图2.5所示）。
图2.5(5)试件的安装就位在试件安装就位时，要尽量减少安装误差，使试件就位后的实际计算跨度（梁）和计算高度（柱）与计算简图一致。
由于支座约束条件的内力传递及变形有关，试件安装时应严格按照设计要求选择支座形式。
一般在试件就位前，应先在试件上画出支座反力的作用线位置和试验加载点位置，需要对中的试件还要画出中心线位置，荷载作用部位要附设定位零件，以使荷载有明确的着力点。
2.3 建筑结构试验的荷载方案设计2.3.1荷载设计的一般要求（1）选用的试验荷载的图式应与结构设计计算的荷载图式所产生的内力值完全一致或极为接近；试验荷载在试件上的布置形式称为加荷图式。
（2）荷载值要准确；（3）荷载传力方式和作用点明确，产生的荷载数值要稳定，特别是静力荷载要不随加载时间、外界环境和结构的变形而变化；（4）荷载分级的数值要参考相应试验结构试验方法的技术要求，同时必须满足试验量测的精度要求；（5）加载装置本身要有足够的安全性和可靠性，要满足强度要求和刚度要求。
（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；（7）试验加载方法要力求采用现代化先进技术，减轻体力劳动，提高试验质量。
2.3.2 试验的荷载图式一般要求加荷图式与理论计算简图相一致。
但是，由于条件限制无法实现或者为了加载的方便而采用不同于计算所规定的荷载图式时，可根据试验的目的和要求．采用与计算简图等效的荷载图式。
等效荷载是指加在试件上，使试件产生的内力图形与计算简图相近，使控制截面的内力值相等的荷载。