一結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的概念及任務(wù)學(xué)習(xí)資料

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。一結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的概念及任務(wù)-一結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的概念及任務(wù)答：結(jié)構(gòu)試驗(yàn)是土木工程專業(yè)的一門專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課，主要介紹試驗(yàn)的理論和方法。通過這門課的學(xué)習(xí)，可以掌握結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的基本原理，了解結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的儀器、儀表和試驗(yàn)設(shè)備，在結(jié)構(gòu)中進(jìn)一步認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu)性能并培養(yǎng)學(xué)習(xí)進(jìn)行結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的能力。它的任務(wù)是基于基本原理，使用各種儀器儀表和試驗(yàn)設(shè)備，通過有計(jì)劃地對(duì)結(jié)構(gòu)物受載后的性能進(jìn)行觀測，對(duì)測量參數(shù)（位移、應(yīng)力、振幅、頻率等）進(jìn)行分析，達(dá)到對(duì)結(jié)構(gòu)物的工作性能作出評(píng)價(jià)，對(duì)其承載能力作出正確估計(jì)，并為驗(yàn)證和發(fā)展結(jié)構(gòu)的計(jì)算理論提供依據(jù)的目的。二結(jié)構(gòu)

2、試驗(yàn)的作用1結(jié)構(gòu)試驗(yàn)是發(fā)展結(jié)構(gòu)理論的重要途徑2結(jié)構(gòu)試驗(yàn)是發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題的主要手段3結(jié)構(gòu)試驗(yàn)是驗(yàn)證結(jié)構(gòu)理論的主要方法4結(jié)構(gòu)試驗(yàn)是直接方式5結(jié)構(gòu)試驗(yàn)是制定各類技術(shù)規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)三、結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的分類1按試驗(yàn)?zāi)康牡姆诸?1*GB3科學(xué)研究性試驗(yàn)=2*GB3生產(chǎn)鑒定性試驗(yàn)2按試驗(yàn)對(duì)象分類=1*GB3真型試驗(yàn)=2*GB3模型試驗(yàn)=3*GB3小構(gòu)件試驗(yàn)3按荷載性質(zhì)分類=1*GB3靜力試驗(yàn)=2*GB3動(dòng)力試驗(yàn)4按試驗(yàn)時(shí)間長短分類=1*GB3短期荷載試驗(yàn)=2*GB3長期荷載試驗(yàn)5按試件破壞與否分類6按試驗(yàn)場地分類=1*GB3實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)=2*GB3現(xiàn)場試驗(yàn)四結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的一般過程其一般過程分類四個(gè)階段：結(jié)構(gòu)試驗(yàn)

3、規(guī)劃設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)試驗(yàn)準(zhǔn)備、結(jié)構(gòu)試驗(yàn)實(shí)施和試驗(yàn)資料整理分析并提出試驗(yàn)結(jié)構(gòu)。（1）試驗(yàn)準(zhǔn)備階段1試件的制作。2試件的尺寸與質(zhì)量檢查。3試件的安裝與就位。4安裝加載設(shè)備。5設(shè)備儀表和率定。6做輔助試驗(yàn)。7儀表的安裝、連線調(diào)試。8記錄表格的設(shè)計(jì)準(zhǔn)備。9通過計(jì)算結(jié)構(gòu)內(nèi)力進(jìn)行判斷和加載（加載應(yīng)力和估計(jì)）。（2）加載的目的1使結(jié)構(gòu)內(nèi)、外部接觸良好，進(jìn)入正常的工作狀態(tài)。2檢驗(yàn)全部試驗(yàn)裝置的可靠性3檢查全部觀測儀表的工作是否正常4起到演習(xí)的作用（3）分級(jí)加載的優(yōu)點(diǎn)答:1可以控制加載速度；2便于觀察結(jié)構(gòu)變形與荷載之間的相互關(guān)系，了解各階段的承載情況，3有利于各加載統(tǒng)一步調(diào)。每級(jí)取不大于荷載值的20%，尤其是混凝土結(jié)

4、構(gòu)，由于的材料的塑性性能和裂縫開展，需要一定時(shí)間才能完成內(nèi)務(wù)重分布，否則將得到偏小的變形值，并導(dǎo)致偏大的荷載值，影響試驗(yàn)的準(zhǔn)確性。四等效荷載的概念答:等效荷載是指加在試件上，使試件產(chǎn)生的內(nèi)力圖形，與計(jì)算簡圖相近、控制截面的內(nèi)力值相等的荷載。（一）等效加載圖式就以下條件：1等效荷載產(chǎn)生的控制截面的主要內(nèi)務(wù)應(yīng)與計(jì)算內(nèi)力相等2等效荷載產(chǎn)生的主要內(nèi)力圖形與計(jì)算內(nèi)力圖形相似3對(duì)等效荷載引起的變形差別應(yīng)予以修正4控制截面上的內(nèi)力等效時(shí)，次要截面上的內(nèi)力應(yīng)與設(shè)計(jì)值接近（二）在荷載作用下工各結(jié)構(gòu)的各種變形可以分成兩類：一類是反應(yīng)結(jié)構(gòu)的整體工作狀況，如梁的撓度、轉(zhuǎn)角、支座等，稱作整體變形；另一類是反應(yīng)結(jié)構(gòu)的局部

5、工作狀況，如混凝土的應(yīng)變、裂縫、鋼筋滑移等，稱為局部變形。（三）結(jié)構(gòu)試驗(yàn)對(duì)測點(diǎn)布置的要求答:1一般地，在滿足試驗(yàn)?zāi)康那疤嵯聹y點(diǎn)還是宜少不宜多2測點(diǎn)位置必須具有代表性，以便于分析和計(jì)算3在測量工作中，為保證量測數(shù)據(jù)的可靠性，還應(yīng)該布置一定數(shù)量的校核性測點(diǎn)4校核性測點(diǎn)一方面能驗(yàn)證觀測結(jié)果的可靠程度；另一方面，在必要時(shí)也可以將對(duì)稱測點(diǎn)的數(shù)據(jù)作為正式數(shù)據(jù)5測點(diǎn)的布置應(yīng)有利于試驗(yàn)時(shí)操作和測讀，安全和方便目前采用的加載方法和加載設(shè)備種類很多，有重物加載、氣壓加載、機(jī)械加載、液壓加載、電液伺服加載系統(tǒng)以及和它們相配合的各種試驗(yàn)裝置等。五液壓加載1液壓加載器（千斤頂）2液壓加載系統(tǒng)3大型結(jié)構(gòu)試驗(yàn)機(jī)4電液伺服試

6、驗(yàn)加載系統(tǒng)六國內(nèi)外常見的試驗(yàn)臺(tái)座按結(jié)構(gòu)構(gòu)造的不同可分類以下各種形式：（一）板式試驗(yàn)臺(tái)座=1*GB3槽式試驗(yàn)臺(tái)座=2*GB3地腳螺絲式試驗(yàn)臺(tái)座（地錨式）（二）箱式試驗(yàn)臺(tái)座量測儀表基本組成：感受部分、放大部分、記錄顯示部分量測儀表的主要技術(shù)性能指標(biāo)：刻度值A(chǔ)、量程S、靈敏度K、分辨率、滯后、精確度、可靠性、零位溫飄和滿量程熱漂移、線性范圍、線性度、頻響特性、相移特性（三）儀表的量測方法1直接測量法和間接測量法2偏位測定法與零位測定法（四）系統(tǒng)誤差出現(xiàn)的規(guī)律可區(qū)分為：1定值誤差2變值誤差（五）消除系統(tǒng)誤差的方法量測儀表的定期率定1儀表率定的概念：為了確定儀表的精確度或換算系統(tǒng)，定出其誤差，需將儀表示

7、值與標(biāo)準(zhǔn)量相比較，這種工作就稱為儀表的率定2儀表率定的方法=1*GB3在專業(yè)率定設(shè)備上率定，這種設(shè)備能產(chǎn)生一個(gè)書籍標(biāo)準(zhǔn)量的變化，把它和被率定儀器的示值作比較，求出率定儀器的刻度值。=2*GB3采用和被率定儀器同一等級(jí)的“標(biāo)準(zhǔn)”儀器進(jìn)行比較來率定。“標(biāo)準(zhǔn)”儀器精度并不高，但不常用，可認(rèn)為該儀器的度量性能技術(shù)指標(biāo)可保持不變，準(zhǔn)確度已知。這種方法率定結(jié)果的準(zhǔn)確性稍差，但不需要特殊的率定設(shè)備，比較常用。=3*GB3利用標(biāo)準(zhǔn)試件率定儀器。將標(biāo)準(zhǔn)試件放在試驗(yàn)機(jī)上加載，使標(biāo)準(zhǔn)試件產(chǎn)生已知的變化量，根據(jù)變化量可求出安裝在試件的被率定儀器的誤差。此方法準(zhǔn)確度不高，但簡單，易實(shí)現(xiàn)，故廣泛采用。七應(yīng)變測量的方法主要

8、有：八（一）鋼弦式應(yīng)變傳感器測試技術(shù)原理是：一定長度的鋼弦張拉在兩個(gè)端塊之間，端塊牢固安裝于待測構(gòu)件上，構(gòu)件的變形使得兩端塊相對(duì)移動(dòng)并導(dǎo)致鋼弦張力變化，張力的變化又使銅弦的諧振頻率發(fā)生變化，通過測量鋼弦諧振頻率的變化從而測出待測構(gòu)件的應(yīng)變和變形。（二）鋼弦式應(yīng)變傳感器測試技術(shù)具有以下較為突出的特點(diǎn)；1分辨率高，測量結(jié)構(gòu)精確、可靠。2不易受溫度和電磁場等的影響，特別是野外測量時(shí)抗干擾性能好。3易于實(shí)現(xiàn)測試過程中的全自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集、多點(diǎn)同步測量、遠(yuǎn)距離測量和遙控檢測。4現(xiàn)場操作方便，測試方法易于掌握。=kf2裂縫檢測內(nèi)容：裂縫出現(xiàn)的時(shí)間地點(diǎn)；裂縫出現(xiàn)后裂縫的寬度和發(fā)展方向。九預(yù)加應(yīng)力的方法按其在結(jié)

9、構(gòu)上加力方式的不同，主要分兩大類：外部預(yù)加應(yīng)力和內(nèi)部預(yù)加應(yīng)力法。根據(jù)張拉預(yù)應(yīng)力筋與澆筑構(gòu)件混凝土的先后次序，可分為先張法和后張法兩種。1張拉法先張法指采用永久和臨時(shí)臺(tái)座在構(gòu)件混凝土澆筑之前施張預(yù)應(yīng)力筋，待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度和齡期后，將施加在預(yù)應(yīng)力筋上的拉力逐漸釋放，在預(yù)應(yīng)力筋回縮的過程中利用其與混凝土之間的黏結(jié)握裹力，對(duì)混凝土施加預(yù)應(yīng)力。先張法領(lǐng)先預(yù)應(yīng)力筋回縮力和其與混凝土之間的黏結(jié)力形成預(yù)應(yīng)力體系。2后張法后張法指在混凝土構(gòu)件澆筑、養(yǎng)護(hù)和強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值后，利用預(yù)設(shè)在混凝土構(gòu)件內(nèi)的孔道穿人預(yù)應(yīng)力筋，以混凝土構(gòu)件本身為支承采用千斤頂張拉預(yù)應(yīng)力筋，然后用特制錨具將預(yù)應(yīng)力筋錨固形成永久預(yù)加應(yīng)力，最后

10、在預(yù)應(yīng)力筋孔道內(nèi)壓注水泥漿防銹，并使預(yù)應(yīng)力筋和混凝土黏結(jié)成整體。后張法是通過錨具錨固預(yù)應(yīng)力從而保持預(yù)加力的預(yù)應(yīng)力體系。十張拉設(shè)備的校驗(yàn)原因：由于每臺(tái)千斤頂液壓配合面實(shí)際尺寸和表面粗糙度不同，密封圈和防塵圈的松緊程度不同，造成千斤頂內(nèi)摩擦阻力不同，而且摩擦要隨油壓高低和使用時(shí)間的變化而改變，所以，千斤頂要進(jìn)行定期標(biāo)定且要進(jìn)行配套檢驗(yàn)，以減少累積誤差，提高預(yù)應(yīng)力控制張拉力的測力精度。十一（一）千斤頂校驗(yàn)的規(guī)定：1.張拉設(shè)備的檢驗(yàn)應(yīng)在經(jīng)主管部授權(quán)的法定計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)進(jìn)行。檢驗(yàn)用的標(biāo)準(zhǔn)儀器精度不得低于1%，壓力表的精度不宜低于1.5級(jí)，最大量程不宜小于設(shè)備額定張拉力的1.3倍。校驗(yàn)時(shí)，千斤頂活塞運(yùn)行方向

11、應(yīng)與實(shí)際張拉工作狀態(tài)一致。2.千斤頂?shù)男ｒ?yàn)可以根據(jù)可以根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，采用壓力試驗(yàn)機(jī)或已經(jīng)標(biāo)定的壓力（拉力）傳感器進(jìn)行標(biāo)定；3.配套校正時(shí)，分級(jí)校正的噸位不得超過最大控制荷載的10%；千斤頂?shù)男Ｕ禂?shù)不得大于1.05。（二）張拉設(shè)備的標(biāo)定期限不且超過6個(gè)月。當(dāng)發(fā)生下列情況之一時(shí)，應(yīng)對(duì)張拉設(shè)備重新校驗(yàn)：1新千斤頂初次使用前；2油壓表指針不能退回零點(diǎn)；3千斤頂、油壓表和油管進(jìn)行過更換或維修后；4張拉200次或張拉2個(gè)月后；5張拉中預(yù)應(yīng)力筋出現(xiàn)多根破斷事故或張拉伸長值誤差較大；6停放3個(gè)月不用后，重新使用之前；7油壓表受到摔碰等大的沖擊。（三）什么情況下應(yīng)該對(duì)張拉千斤頂進(jìn)行校驗(yàn)1新千斤頂初次使用前

12、；2油壓表指針不能退回到零點(diǎn)；3千斤頂油壓表和油管進(jìn)行過更換或維修后；4當(dāng)千斤頂使用過1個(gè)或張拉200次以上，客專線規(guī)定千斤頂標(biāo)定周期為一個(gè)月，油壓表標(biāo)定周期為一周；5在使用過程中出現(xiàn)其他不正常現(xiàn)象。（四）1.千斤頂一個(gè)月標(biāo)定一次2.強(qiáng)度等級(jí)一個(gè)月標(biāo)定一次3.經(jīng)度壓表0.1以上一星期標(biāo)定一次十二（一）孔道摩阻損失是后張預(yù)應(yīng)力混凝土的預(yù)應(yīng)力損失的主要部分之一（二）摩阻測試的主要目的：一是可以檢驗(yàn)設(shè)計(jì)所取計(jì)算參數(shù)是否正確，防止計(jì)算預(yù)應(yīng)力損失偏小，給結(jié)構(gòu)帶來安全隱患；二是為施工提供可靠依據(jù)，以便更準(zhǔn)確地確定張拉控制應(yīng)力和力筋伸長量；三是可檢驗(yàn)管道及張拉工藝的施工質(zhì)量；四是通過大量現(xiàn)場測試，在統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)上，為規(guī)范的修改提供科學(xué)依據(jù)。（三）孔道摩阻的測試方法孔道摩阻常規(guī)范測試方法以主被動(dòng)千斤頂法為主，該方法主要存在測試不夠準(zhǔn)確和測試工藝等問題。其一，由于千斤頂內(nèi)部存在摩擦阻力，雖然主被動(dòng)端交替測試可消除大部分影響，但仍存在一定的影響；其二，千斤頂主動(dòng)和被動(dòng)張拉的油表讀數(shù)是不同的，需要在測試前進(jìn)行現(xiàn)場標(biāo)定被動(dòng)張拉曲線；其三，在測試工藝上，力筋從喇叭口到千斤頂張拉端的長度不足，使得力筋和喇叭口有接觸，產(chǎn)生一定的摩擦阻力，也使得測試數(shù)據(jù)包含了該部分的影響。（四）摩擦損失的組成后張梁張拉時(shí)，由于力筋與孔道壁接觸并沿孔道滑動(dòng)而產(chǎn)生摩擦阻力