楊曉明-建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)-第一章-緒論

1、,建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn) 緒 論,主講教師：楊曉明,2020/11/10,2,主要內(nèi)容,1 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的目的 2 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的分類 3 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展 4 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)課程的特點(diǎn),2020/11/10,3,建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)課程介紹,建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)是以試驗(yàn)技術(shù)為手段，測(cè)量能反映結(jié)構(gòu)或構(gòu)件實(shí)際工作性能的有關(guān)參數(shù)，為判斷結(jié)構(gòu)的承載能力和安全儲(chǔ)備提供重要根據(jù)。（量什么、怎么量、干什么？） 建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)是工業(yè)與民用建筑專業(yè)的一門專業(yè)技術(shù)課程。本課程的任務(wù)是使學(xué)生獲得建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)方面的基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能，能夠進(jìn)行一般建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的設(shè)計(jì)與實(shí)施。,2020/11/10,4,建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)發(fā)展,2020/11/10,5,建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)

2、發(fā)展,實(shí)驗(yàn)與試驗(yàn) 【實(shí)驗(yàn)】為了檢驗(yàn)?zāi)撤N科學(xué)理論或假設(shè)而進(jìn)行某種操作或從事某種活動(dòng)。 【試驗(yàn)】為了察看某事的結(jié)果或某物的性能而從事某種活動(dòng)。 可以看出：實(shí)驗(yàn)中被檢驗(yàn)的是某種科學(xué)理論或假設(shè)，通過(guò)實(shí)踐操作來(lái)進(jìn)行；而試驗(yàn)中用來(lái)檢驗(yàn)的是已經(jīng)存在的事物，是為了察看某事的結(jié)果或某物的性能，通過(guò)使用、試用來(lái)進(jìn)行。,2020/11/10,6,結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的目的,研究性試驗(yàn) 1 驗(yàn)證結(jié)構(gòu)計(jì)算理論的假定（鋼管砼） 2 為新結(jié)構(gòu)、新材料、新工藝的推廣應(yīng)用提供實(shí)踐經(jīng)驗(yàn) (索膜結(jié)構(gòu)） 3 為制定設(shè)計(jì)規(guī)范提供依據(jù)（抗震規(guī)范） 特點(diǎn)：具有研究、探索、開(kāi)發(fā)的性質(zhì)，針對(duì)試件而不一定是具體結(jié)構(gòu)。,下一頁(yè),2020/11/10,7,鋼管

3、混凝土,2020/11/10,8,索膜結(jié)構(gòu),2020/11/10,9,結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的目的,鑒定性試驗(yàn)（生產(chǎn)性試驗(yàn)） 1 檢驗(yàn)結(jié)構(gòu)、構(gòu)件或部件的施工質(zhì)量； 2 檢驗(yàn)已有建筑物的可靠性，推斷剩余壽命； 3 鑒定加固，改造工程的實(shí)際受力性能； 4 為工程事故鑒定處理提供技術(shù)依據(jù)； 5 檢驗(yàn)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全度。 特點(diǎn)：非探索性、有比較成熟的計(jì)算理論、針對(duì)實(shí)際結(jié)構(gòu)或構(gòu)件。,2020/11/10,10,結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的分類,按試驗(yàn)對(duì)象：真型試驗(yàn)、模型試驗(yàn)； 按荷載性質(zhì)：靜力試驗(yàn)、動(dòng)力試驗(yàn)； 按試驗(yàn)時(shí)間：短期試驗(yàn)、長(zhǎng)期荷驗(yàn)； 按試驗(yàn)場(chǎng)合：試驗(yàn)室試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)； 按破壞程度：破壞性試驗(yàn)與非破壞性試驗(yàn)。,2020/11

4、/10,11,結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的分類,原型試驗(yàn)與模型試驗(yàn) 原型試驗(yàn) 試驗(yàn)對(duì)象：實(shí)際結(jié)構(gòu)或按比例復(fù)制的結(jié)構(gòu)、構(gòu)件 優(yōu)點(diǎn)：完全反映真實(shí)結(jié)構(gòu)受力特性，試驗(yàn)結(jié)論可靠 缺點(diǎn)：費(fèi)用高，加載難度大，試驗(yàn)周期長(zhǎng)，非破損試驗(yàn)（結(jié)構(gòu)使用階段） 模型試驗(yàn) 試驗(yàn)對(duì)象：縮尺試件 優(yōu)點(diǎn)：實(shí)施方便，費(fèi)用低，多參數(shù)、多試件 缺點(diǎn)：嚴(yán)格相似條件難實(shí)現(xiàn)，尺寸效應(yīng),2020/11/10,12,原型試驗(yàn),2020/11/10,13,模型試驗(yàn),2020/11/10,14,模型試驗(yàn)風(fēng)洞試驗(yàn),2020/11/10,15,結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的分類,靜力試驗(yàn)與動(dòng)力試驗(yàn) 靜力試驗(yàn) 單調(diào)靜力試驗(yàn)、低周反復(fù)靜力試驗(yàn)等 優(yōu)點(diǎn)：加載設(shè)備簡(jiǎn)單，試驗(yàn)觀測(cè)方便 缺點(diǎn)：不能反映

5、結(jié)構(gòu)動(dòng)力性能 動(dòng)力試驗(yàn) 振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)、疲勞試驗(yàn)、風(fēng)載試驗(yàn)等 優(yōu)點(diǎn)：能真實(shí)反映結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性和動(dòng)力響應(yīng) 缺點(diǎn)：加載設(shè)備和測(cè)試手段復(fù)雜,2020/11/10,16,靜力試驗(yàn)單調(diào)靜力試驗(yàn),2020/11/10,17,靜力試驗(yàn)低周反復(fù)靜力試驗(yàn),低周反復(fù)靜力試驗(yàn)又稱偽靜力試驗(yàn),2020/11/10,18,靜力試驗(yàn)擬動(dòng)力試驗(yàn),2020/11/10,19,靜力試驗(yàn),觀測(cè)方便，可人工讀數(shù) 鋼筋混凝土梁受彎試驗(yàn)觀測(cè)項(xiàng)目： 應(yīng)力、撓度、裂縫、破壞形態(tài),2020/11/10,20,動(dòng)力試驗(yàn)結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性試驗(yàn),2020/11/10,21,動(dòng)力試驗(yàn)地震模擬振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn),2020/11/10,22,動(dòng)力試驗(yàn)風(fēng)洞試驗(yàn),2020/

6、11/10,23,動(dòng)力試驗(yàn),疲勞試驗(yàn)、抗爆試驗(yàn)、沖擊試驗(yàn)、耐火試驗(yàn),2020/11/10,24,靜力試驗(yàn)與動(dòng)力試驗(yàn), 靜力試驗(yàn) 單調(diào)靜力試驗(yàn)、低周反復(fù)靜力試驗(yàn)等 優(yōu)點(diǎn)：加載設(shè)備簡(jiǎn)單，試驗(yàn)觀測(cè)方便 缺點(diǎn)：不能反映結(jié)構(gòu)動(dòng)力性能 動(dòng)力試驗(yàn) 振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)、疲勞試驗(yàn)、風(fēng)載試驗(yàn)等 優(yōu)點(diǎn)：能真實(shí)反映結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性和動(dòng)力響應(yīng) 缺點(diǎn)：加載設(shè)備和測(cè)試手段復(fù)雜,2020/11/10,25,長(zhǎng)期試驗(yàn)與短期試驗(yàn),短期荷載試驗(yàn) 一般試驗(yàn)全過(guò)程持續(xù)幾分鐘到幾天 長(zhǎng)期荷載試驗(yàn) 試驗(yàn)全過(guò)程持續(xù)幾個(gè)月、幾年到數(shù)十年 主要研究與時(shí)間有關(guān)的結(jié)構(gòu)特性（如：混凝土的收縮、徐變，預(yù)應(yīng)力筋的松弛，結(jié)構(gòu)的耐久性能等）,2020/11/10,26

7、,結(jié)構(gòu)非破損檢測(cè),以不損傷結(jié)構(gòu)和不影響結(jié)構(gòu)功能為前提，在建筑結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)，根據(jù)結(jié)構(gòu)材料的物理性能和結(jié)構(gòu)體系的受力性能對(duì)結(jié)構(gòu)材料和結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)的方法。,回彈法，測(cè)砼強(qiáng)度，方便，簡(jiǎn)單,超聲法，測(cè)砼強(qiáng)度，內(nèi)部缺陷，準(zhǔn)確,鉆芯法，測(cè)砼強(qiáng)度，準(zhǔn)確，費(fèi)時(shí)費(fèi)力,2020/11/10,27,結(jié)構(gòu)試驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展,加載設(shè)備 大型，超大型（50000kN）電液壓力伺服機(jī)； 復(fù)雜多向加載系統(tǒng)；大型風(fēng)洞、大型離心機(jī)、火災(zāi)實(shí)驗(yàn)室 測(cè)試儀器 高精度、高靈敏度、強(qiáng)抗干擾； 智能傳感器、高速采樣 計(jì)算機(jī)應(yīng)用 數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 系統(tǒng)控制、數(shù)值模擬,2020/11/10,28,加載設(shè)備,250kN,2000kN,1

8、0000kN,2020/11/10,29,加載設(shè)備,轉(zhuǎn)動(dòng)半經(jīng)5.03m，最大加速度300g，有效負(fù)載1.5t,22.5m（寬）4.5m（高）36m（長(zhǎng)），位居世界第一,2020/11/10,30,測(cè)試儀器,2020/11/10,31,測(cè)試儀器,2020/11/10,32,結(jié)構(gòu)試驗(yàn)課程的特點(diǎn),專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)要求高 材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、彈性力學(xué)、混凝土結(jié)構(gòu)、 鋼結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)等 加載設(shè)備、儀器儀表知識(shí) 機(jī)械、液壓、電工學(xué)、電子學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)等 計(jì)算機(jī)技術(shù) 試驗(yàn)控制、數(shù)據(jù)采集、信號(hào)分析、誤差處理 工作態(tài)度要求 嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致；不能隨意，想當(dāng)然，馬虎,2020/11/10,33,本章小結(jié),1 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的目的 研究性試驗(yàn)、鑒定性試驗(yàn) 2 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的分類 真型試驗(yàn)、模型試驗(yàn)；靜力試驗(yàn)、動(dòng)力試驗(yàn)；短期試驗(yàn)、長(zhǎng)期荷驗(yàn)；破壞性試驗(yàn)與非破壞性試驗(yàn) 3 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展 4 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)課程的特點(diǎn),2020/11/10,34,建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)發(fā)展,簡(jiǎn)支受彎梁試驗(yàn)： 17世紀(jì)初，伽利略提出截面應(yīng)力均勻分布； 17世紀(jì)中，有人將其修正為三