建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)二

1建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)建

筑

結(jié)

構(gòu)

試

驗(yàn)任課教師：薛偉辰2建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)《建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)》課程介紹

建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)是以實(shí)驗(yàn)技術(shù)為手段，測量能反映結(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)。

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。3

建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)設(shè)計(jì)試件設(shè)計(jì)加載方案

荷載設(shè)備

測試方案數(shù)據(jù)采集和測

量儀器4

建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)課

時(shí)

安

排第一章

結(jié)構(gòu)試驗(yàn)概論第三章

結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的荷載設(shè)備（2課時(shí)）（2課時(shí)）第四章

結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的數(shù)據(jù)采集和測量儀器

（2課時(shí)）第二章

結(jié)構(gòu)試驗(yàn)設(shè)計(jì)第五章

結(jié)構(gòu)單調(diào)加載靜力試驗(yàn)第六章

結(jié)構(gòu)低周反復(fù)靜力加載試驗(yàn)第九章

結(jié)構(gòu)試驗(yàn)現(xiàn)場檢測技術(shù)第十章

結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理（4課時(shí)）（2課時(shí)）（2課時(shí)）（2課時(shí)）（2課時(shí)）5建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)第一章結(jié)構(gòu)試驗(yàn)概論6建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)與理論分析的關(guān)系：作為一門試驗(yàn)科學(xué)，目的是對結(jié)構(gòu)物的受力性能作出評(píng)價(jià)，并為驗(yàn)證和發(fā)展計(jì)算理論提供依據(jù)；當(dāng)計(jì)算理論比較完善，足以分析結(jié)構(gòu)物的受力特性時(shí)，則無須進(jìn)行結(jié)構(gòu)試驗(yàn)；當(dāng)計(jì)算理論有待完善或分析對象為新材料、新工藝或新型結(jié)構(gòu)時(shí)，則需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)試驗(yàn)。如結(jié)構(gòu)的彈性內(nèi)力計(jì)算與塑性承載力設(shè)計(jì)方法、長期性能、耐久性等7建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)簡支受彎梁試驗(yàn)：（著名的路標(biāo)試驗(yàn)）研究簡支受彎梁截面應(yīng)力分布。8建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)簡支受彎梁試驗(yàn)：（路標(biāo)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，有人將其修正為三角形分布；1713年，巴朗（法國）提出正確的應(yīng)力分布型式，但未能進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證；1767年，容格密理（法國）提出路標(biāo)試驗(yàn)；1821年，拿維葉（法國科學(xué)院院士）推導(dǎo)了受彎構(gòu)件應(yīng)力分布的計(jì)算公式；1850年，阿莫?dú)v思（法國科學(xué)院院士）完成了試驗(yàn)驗(yàn)證。9建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)在我國的發(fā)展歷史：解放前，結(jié)構(gòu)試驗(yàn)在我國幾乎是空白；1953年，長春市25.3m輸電塔原型檢驗(yàn)性試驗(yàn)；1957年，武漢長江大橋靜載和動(dòng)載試驗(yàn)；1959年，北京火車站35m×35m雙曲薄殼靜力試驗(yàn)；70年代后，上海體育館、南京五臺(tái)山體育館網(wǎng)架模型試驗(yàn)；1977年，“建筑結(jié)構(gòu)測試技術(shù)的研究”八年規(guī)劃；上世紀(jì)80年代以來，隨著大型高精度試驗(yàn)裝置和數(shù)采系統(tǒng)的應(yīng)用，標(biāo)志著我國結(jié)構(gòu)試驗(yàn)達(dá)到一個(gè)新水平。10建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的發(fā)展趨勢：大型化、體系化；精密性，包括試件設(shè)計(jì)、加載、測試；計(jì)算機(jī)聯(lián)機(jī)試驗(yàn)。我校的結(jié)構(gòu)試驗(yàn)建設(shè)情況：共有六個(gè)試驗(yàn)室；靜力、擬動(dòng)力、振動(dòng)臺(tái)、抗火、風(fēng)洞、耐久性。建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)試驗(yàn)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)驗(yàn)的任務(wù)務(wù)：定義：課課本P1－2PΔP應(yīng)變片P－Δ曲曲線（構(gòu)構(gòu)件）M－φ關(guān)關(guān)系（截截面）承載力、、撓度、、裂縫平截面假假定驗(yàn)證證1112建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)試驗(yàn)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)驗(yàn)的目的的：生產(chǎn)性試試驗(yàn)（又又稱鑒定定性試驗(yàn)驗(yàn)或檢驗(yàn)驗(yàn)性試驗(yàn)驗(yàn)）科研性試試驗(yàn)13建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)試驗(yàn)生產(chǎn)性試試驗(yàn)：特點(diǎn)：非探索性性、有比比較成熟熟的計(jì)算算理論、、針對實(shí)實(shí)際結(jié)構(gòu)或構(gòu)件件應(yīng)用場合合：?????檢驗(yàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)和和施工質(zhì)質(zhì)量；檢驗(yàn)已有有建筑物物的可靠靠性，推推斷剩余余壽命；；鑒定加固固，改造造工程的的實(shí)際受受力性能能；為工程事事故鑒定定處理提提供技術(shù)術(shù)依據(jù)；；檢驗(yàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件或或部位的的受力性性能。14建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)試驗(yàn)科研性試試驗(yàn)：特點(diǎn)：具有研究究、探索索、開發(fā)發(fā)的性質(zhì)質(zhì)，針對對試件而而不一定是具體體結(jié)構(gòu)。。應(yīng)用場合合：???驗(yàn)證結(jié)構(gòu)構(gòu)計(jì)算理理論及有有關(guān)假定定、推斷斷等；為編制有有關(guān)設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范提提供依據(jù)據(jù)；推廣應(yīng)用用新結(jié)構(gòu)構(gòu)、新材材料、新新工藝。。15建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)試驗(yàn)建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)試驗(yàn)的的分類：：按試驗(yàn)對對象：真真型試驗(yàn)驗(yàn)、模型型試驗(yàn)；；按荷載性性質(zhì)：靜靜力試驗(yàn)驗(yàn)、動(dòng)力力試驗(yàn)；；按試驗(yàn)時(shí)時(shí)間：短短期荷載載試驗(yàn)、、長期荷荷載試驗(yàn)驗(yàn)；按試驗(yàn)場場合：試試驗(yàn)室試試驗(yàn)、現(xiàn)現(xiàn)場試驗(yàn)驗(yàn)；按破壞程程度：破破壞性試試驗(yàn)與非非破壞性性試驗(yàn)。。16建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)試驗(yàn)真型試驗(yàn)驗(yàn)與模型型試驗(yàn)：：真型試驗(yàn)驗(yàn)???試驗(yàn)對象象：實(shí)際際結(jié)構(gòu)或或按比例例復(fù)制的的結(jié)構(gòu)、、構(gòu)件優(yōu)點(diǎn)：完完全反映映真實(shí)結(jié)結(jié)構(gòu)受力力特性，，試驗(yàn)結(jié)結(jié)論可靠靠缺點(diǎn)：費(fèi)費(fèi)用高，，加載難難度大，，試驗(yàn)周周期長模型試驗(yàn)驗(yàn)???試驗(yàn)對象象：縮尺尺試件優(yōu)點(diǎn)：實(shí)實(shí)施方便便，費(fèi)用用低，多多參數(shù)、、多試件件缺點(diǎn)：嚴(yán)嚴(yán)格相似似條件難難實(shí)現(xiàn)，，尺寸效效應(yīng)17建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)試驗(yàn)靜力試驗(yàn)驗(yàn)與動(dòng)力力試驗(yàn)：：靜力試驗(yàn)驗(yàn)???單調(diào)靜力力試驗(yàn)、、低周反反復(fù)靜力力試驗(yàn)等等優(yōu)點(diǎn)：加加載設(shè)備備簡單，，試驗(yàn)觀觀測方便便缺點(diǎn)：不不能反映映結(jié)構(gòu)動(dòng)動(dòng)力性能能動(dòng)力試驗(yàn)驗(yàn)???振動(dòng)臺(tái)試試驗(yàn)、疲疲勞試驗(yàn)驗(yàn)、風(fēng)載載試驗(yàn)等等優(yōu)點(diǎn)：能能真實(shí)反反映結(jié)構(gòu)構(gòu)的動(dòng)力力特性和和動(dòng)力響響應(yīng)缺點(diǎn)：加加載設(shè)備備和測試試手段復(fù)復(fù)雜18建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)試驗(yàn)短期荷載載試驗(yàn)與與長期荷荷載試驗(yàn)驗(yàn)：短期荷載載試驗(yàn)?一般試驗(yàn)驗(yàn)全過程程持續(xù)幾幾分鐘到到幾天長期荷載載試驗(yàn)??試驗(yàn)全過過程持續(xù)續(xù)幾個(gè)月月、幾年年到數(shù)十十年主要研究究與時(shí)間間有關(guān)的的結(jié)構(gòu)特特性（如如：混凝凝土的收收縮、徐變變，預(yù)應(yīng)應(yīng)力筋的的松弛，，結(jié)構(gòu)的的耐久性性能等）19建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)試驗(yàn)試驗(yàn)室試試驗(yàn)與現(xiàn)現(xiàn)場試驗(yàn)驗(yàn)：試驗(yàn)室試試驗(yàn)??適用于科科研性試試驗(yàn)是今后結(jié)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)驗(yàn)的主要要發(fā)展方方向現(xiàn)場試驗(yàn)驗(yàn)?試件或結(jié)結(jié)構(gòu)的工工作條件件、結(jié)構(gòu)構(gòu)型式等等完全反反映工程程實(shí)際情況況20建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)試驗(yàn)破壞性試試驗(yàn)與非非破壞性性試驗(yàn)：：現(xiàn)場試驗(yàn)驗(yàn)和長期期荷載試試驗(yàn)多為為非破壞壞性試驗(yàn)驗(yàn)試驗(yàn)室試試驗(yàn)與短短期荷載載試驗(yàn)多多為破壞壞性試驗(yàn)驗(yàn)21建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)試驗(yàn)思考題：：1、簡述結(jié)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)驗(yàn)的任務(wù)務(wù)。2、按試驗(yàn)驗(yàn)?zāi)康牡牡牟煌?，結(jié)構(gòu)試試驗(yàn)可分分為哪兩兩類？3、簡述生生產(chǎn)性試試驗(yàn)的目目的。4、簡述科科研性試試驗(yàn)的目目的。5、試對比比真型試試驗(yàn)與模模型試驗(yàn)驗(yàn)。6、簡述靜靜力試驗(yàn)驗(yàn)與動(dòng)力力試驗(yàn)的的不同。。7、闡述短短期試驗(yàn)驗(yàn)與長期期試驗(yàn)的的區(qū)分。。8、說明試試驗(yàn)室試試驗(yàn)與現(xiàn)現(xiàn)場試驗(yàn)驗(yàn)的不同同。22建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)試驗(yàn)第三章結(jié)構(gòu)試驗(yàn)驗(yàn)的荷載載設(shè)備23建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)試驗(yàn)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)驗(yàn)中的加加載方法法：重力加載載法；液壓加載載法；慣性力加加載法；；機(jī)械力加加載法；；氣壓加載載法；電磁加載載法；人激振動(dòng)動(dòng)加載法法；環(huán)境隨機(jī)機(jī)振動(dòng)激激振法。。24建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)試驗(yàn)重力加載載法：包括重力力直接加載載法和杠桿加載載法。直接加載載法應(yīng)注意避避免因荷荷重塊產(chǎn)生拱作用而改變荷載分分布。杠桿加載載法結(jié)構(gòu)變形形后荷載載不改變，但但無法自行行卸載。25建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)試驗(yàn)重力加載載法：預(yù)應(yīng)力鋼鋼－混凝凝土組合合梁長期期荷載試試驗(yàn)建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)試驗(yàn)液壓加載載法：目前結(jié)構(gòu)構(gòu)試驗(yàn)中中最常用用的加載載方法；；可適用于于靜、動(dòng)載載試驗(yàn)，噸噸位可大大、可小小；液壓加載載方法?液壓加載載系統(tǒng)和和試驗(yàn)臺(tái)臺(tái)座；?結(jié)構(gòu)試驗(yàn)驗(yàn)機(jī)系統(tǒng)統(tǒng)。液壓加載裝置置?液壓加載器；；?結(jié)構(gòu)試驗(yàn)機(jī)；；?地震模擬振動(dòng)動(dòng)臺(tái)。26?液壓加載系統(tǒng)統(tǒng)；?電液伺服液壓壓系統(tǒng)；27建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)驗(yàn)液壓加載器：：液壓千斤頂電動(dòng)泵28建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)驗(yàn)液壓加載系統(tǒng)統(tǒng)：組成部分?液壓加載器?液壓控制臺(tái)?反力架?臺(tái)座適用于各類結(jié)結(jié)構(gòu)的靜載試試驗(yàn)（包括擬擬靜力試驗(yàn)））29建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)驗(yàn)液壓加載系統(tǒng)統(tǒng)：5M鋼桁架結(jié)結(jié)構(gòu)靜力分析試驗(yàn)驗(yàn)液壓千斤頂手動(dòng)油泵豎向反力架支墩10000kN垂向加載油缸建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)驗(yàn)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)機(jī)：：水平伺服跟動(dòng)裝置球鉸及微動(dòng)橫梁縮緊機(jī)構(gòu)探測裝置垂向伺服跟動(dòng)裝置3000kN水平加載裝置橫梁升降機(jī)構(gòu)1500kN水平加載裝置10000kN大型多功功能試驗(yàn)機(jī)系系統(tǒng)（同濟(jì)大大學(xué)建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)試驗(yàn)室）3031建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)驗(yàn)地震模擬振動(dòng)動(dòng)臺(tái)：同濟(jì)大學(xué)土木木工程防災(zāi)國家重點(diǎn)試試驗(yàn)室美國MTS公公司三向六自自由度維模擬地震震振動(dòng)臺(tái)，臺(tái)面尺寸4m×4m，最最大試件質(zhì)量25t。32建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)驗(yàn)慣性力加載法法：利用運(yùn)動(dòng)物體體質(zhì)量的慣性性施加動(dòng)力荷載；沖擊力加載法法?初位移加載法法；?初速度加載法法；?反沖激振法。。離心力加載法法?優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡簡單，容易產(chǎn)產(chǎn)生較大振幅幅和激振力；；?缺點(diǎn)：頻率低低，振幅調(diào)節(jié)節(jié)難，只能產(chǎn)產(chǎn)生簡諧荷載。直線位移慣性性力加載法?激振力大，但但頻率較?。ǎ?lt;1HZ），且且設(shè)備笨重。。33建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)驗(yàn)慣性力加載法法：初位移加載法法初速度加載法法34建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)驗(yàn)機(jī)械力加載法法：常用機(jī)具包括括：吊鏈（葫葫蘆）、卷揚(yáng)揚(yáng)機(jī)、花籃螺螺絲、螺旋千斤斤頂、彈簧等等；適用于施加水平荷載；優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡單，集集中力的方向向便于控制；；缺點(diǎn)：荷載較小，加加卸載速度慢慢，荷載作用用點(diǎn)的變形會(huì)引起荷荷載值的較大大改變。35建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)驗(yàn)氣壓加載法：：利用壓縮空氣氣加載，利用用抽真空產(chǎn)生生負(fù)壓加載；適用于平板、、殼體等平面結(jié)構(gòu)施加均布荷載；優(yōu)點(diǎn)：加、卸載方便便，荷載穩(wěn)定定、安全，結(jié)結(jié)構(gòu)破壞時(shí)能夠自動(dòng)動(dòng)卸載；缺點(diǎn)：加載面無法觀觀測。36建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)驗(yàn)電磁加載法：：可進(jìn)行靜、動(dòng)載試驗(yàn)；電磁式激振器器?優(yōu)點(diǎn)：頻率范圍寬、、重量輕、控控制方便、可可按給定信號(hào)產(chǎn)生多個(gè)個(gè)波形的激振振力；?缺點(diǎn)：激振力不大、、適用于小型型結(jié)構(gòu)試驗(yàn)。。電磁振動(dòng)臺(tái)?優(yōu)點(diǎn)：頻率范圍寬、、振動(dòng)穩(wěn)定、、波形失真小小、振幅和頻率的調(diào)節(jié)節(jié)較為方便、、容易實(shí)現(xiàn)自自動(dòng)控制；?缺點(diǎn)：激振力小、適適用于小型結(jié)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)。37建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)驗(yàn)人激振動(dòng)加載載法：人身體有規(guī)律的運(yùn)動(dòng)，在共振情況下可產(chǎn)生生較大的激振力（有有阻尼自由振振動(dòng)）。環(huán)境隨機(jī)振動(dòng)動(dòng)激振法：又稱脈動(dòng)法；由地面脈動(dòng)產(chǎn)產(chǎn)生建筑物脈脈動(dòng)，再對其其進(jìn)行模態(tài)參參數(shù)識(shí)別。38建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)驗(yàn)荷載支承設(shè)備備和試驗(yàn)臺(tái)座座：支座；荷載支承機(jī)構(gòu)構(gòu)；結(jié)構(gòu)試驗(yàn)臺(tái)座座；現(xiàn)場試驗(yàn)荷載載裝置。39建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)驗(yàn)支座：支墩：簡易支支座，鋼或鋼鋼筋砼制作，，現(xiàn)場試驗(yàn)多多為磚砌體；支座作用形式式：滾動(dòng)鉸支座、固定鉸支座、球鉸支座；對鉸支座的基基本要求（課課本P58－－59）?必須保證結(jié)構(gòu)構(gòu)在支座處能能自由轉(zhuǎn)動(dòng)；；?必須保證結(jié)構(gòu)構(gòu)在支座處力力的傳遞；?構(gòu)件支座處鉸鉸的上下墊板板要有一定剛剛度；?滾軸長度，一一般取為試件件支承處截面面寬度；?滾軸直徑，可可按表選用，，并進(jìn)行強(qiáng)度度驗(yàn)算。40建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)驗(yàn)支座：41建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)驗(yàn)荷載支承機(jī)構(gòu)構(gòu)：又稱反力架或荷載架；試驗(yàn)室試驗(yàn)?反力架（由橫橫梁立柱組成成）；?抗彎大梁或空空間桁架式臺(tái)臺(tái)座（適用于于中小型構(gòu)件件）、試驗(yàn)臺(tái)座?！，F(xiàn)場試驗(yàn)?反力支架（包包括平衡重、、錨固樁頭、、現(xiàn)澆地梁和和箍架等）。建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)驗(yàn)荷載支承機(jī)構(gòu)構(gòu)：試驗(yàn)臺(tái)座（槽槽式）豎向反力架42立柱橫梁43建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)驗(yàn)荷載支承機(jī)構(gòu)構(gòu)：水平反力架44建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)驗(yàn)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)臺(tái)座座：抗彎大梁式臺(tái)臺(tái)座和空間桁桁架式臺(tái)座?適用于中小型型構(gòu)件試驗(yàn)，，跨度短、荷荷載?。?特點(diǎn)：自平衡衡式，對支座座和支承條件件無要求。空間桁架式臺(tái)臺(tái)座抗彎大梁式臺(tái)臺(tái)座45建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)驗(yàn)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)臺(tái)座座：（試驗(yàn)臺(tái)臺(tái)座）板式試驗(yàn)臺(tái)座座?RC板或PC板（厚板）），由結(jié)構(gòu)自自重和剛度來來平衡所施加的荷載。。?槽式試驗(yàn)臺(tái)座座：加載點(diǎn)可可沿臺(tái)座縱向向移動(dòng)，但由由于地腳螺絲較松松，不適用于動(dòng)力荷載試試驗(yàn)。?地腳螺絲式試試驗(yàn)臺(tái)座：可可適用于靜力試驗(yàn)和動(dòng)力試驗(yàn)，但試件就位位靈活性差，螺絲受損后后修復(fù)困難。箱式試驗(yàn)臺(tái)座座?特點(diǎn)：承載力高、剛度大、臺(tái)座空間利用率高高，但安裝和移動(dòng)設(shè)設(shè)備困難。46建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)驗(yàn)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)臺(tái)座座：（試驗(yàn)臺(tái)臺(tái)座）抗側(cè)力試驗(yàn)臺(tái)臺(tái)座?作用：通過拉拉壓千斤頂或或電液伺服加加載系統(tǒng)對試試件施加模擬地震震作用的低周周反復(fù)荷載，，進(jìn)行擬動(dòng)力和擬靜力試驗(yàn)。?試驗(yàn)臺(tái)座采用用RC或PC的實(shí)體墻或或箱形墻，有有L型、U型等。47建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)驗(yàn)槽式試驗(yàn)臺(tái)座座：槽式試驗(yàn)臺(tái)座座，高出地面面500mm（同濟(jì)大學(xué)學(xué)建筑結(jié)構(gòu)試試驗(yàn)室）48建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)驗(yàn)現(xiàn)場試驗(yàn)荷載載裝置：關(guān)鍵問題：如如何提供支座反力。解決方法?平衡重式?壓樁作為地錨錨?成對試驗(yàn)加載載49建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)驗(yàn)思考題：1、簡述重力力加載法的特特點(diǎn)。2、如何避免免重力加載法法中的拱效應(yīng)應(yīng)？3、液壓加載載器有哪幾種種？4、電液伺服服加載系統(tǒng)的的主要功能有有哪些？5、闡述機(jī)械械力加載法的的常用機(jī)具及及其特點(diǎn)。6、簡述氣壓壓加載法的優(yōu)優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。。7、支座有哪哪幾種基本形形式？8、結(jié)構(gòu)試驗(yàn)驗(yàn)臺(tái)座的分類類及其特點(diǎn)。。50建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)驗(yàn)第四章結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的數(shù)數(shù)據(jù)采集和測測量儀器51建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)驗(yàn)主要內(nèi)容4.1概述4.2傳感器4.3記錄器4.4數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)統(tǒng)52建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)驗(yàn)4.1概述數(shù)據(jù)采集：用用多種儀器和和裝置測量結(jié)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中的的輸入（作用）和輸輸出（效應(yīng)、、響應(yīng)）數(shù)據(jù)據(jù)。結(jié)構(gòu)試驗(yàn)數(shù)據(jù)據(jù)采集的發(fā)展展過程：?人工測量、人人工記錄：直直尺、秤等?儀器測量、人人工記錄：YJ-5應(yīng)變變儀等?儀器測量、儀儀器記錄：傳傳感器+X-Y記錄儀儀等?數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)統(tǒng)：輸力強(qiáng)數(shù)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)統(tǒng)等建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)驗(yàn)傳感器感受部分顯示、記錄部部分放大器放大部分分析儀器顯示器記錄器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)統(tǒng)5354建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)驗(yàn)結(jié)構(gòu)靜力試驗(yàn)驗(yàn)：主要測量量局部纖維應(yīng)應(yīng)變和整體變變形，多使用復(fù)合式儀表。結(jié)構(gòu)動(dòng)力試驗(yàn)驗(yàn)：量測結(jié)構(gòu)構(gòu)動(dòng)力特征和和動(dòng)態(tài)反應(yīng)，，使用動(dòng)態(tài)模擬儀器器。數(shù)據(jù)采集的儀儀器設(shè)備（按按功能與使用情情況分）：傳感器、放大器、、顯示器、記記錄器、分析析儀器等。4.1概述（續(xù)）55建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)驗(yàn)測量儀器設(shè)備備的主要技術(shù)術(shù)性能指標(biāo)：：?刻度值（最小分度值值）：指示或或顯示裝置所所能指示的最最小量測值。?量程：儀器可以測測量的最大范范圍。?靈敏度：儀器對被測測物理量變化化的反應(yīng)能力力。?分辨率：測量被測物物理量最小變變化值的能力力。?線性度：儀器校準(zhǔn)曲曲線對理想擬擬合直線的接接近程度。?穩(wěn)定性：規(guī)定時(shí)間內(nèi)內(nèi)保持示值與與特性參數(shù)不不變的能力。。?重復(fù)性：重復(fù)測試同同一數(shù)值時(shí)保保持示值一致致的能力。?頻率響應(yīng)：動(dòng)測儀器輸輸出信號(hào)隨輸輸入信號(hào)變化化的特性。4.1概述（續(xù)）56建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)驗(yàn)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)對儀儀器設(shè)備的使使用要求?自重輕、尺寸寸小，不影響響結(jié)構(gòu)工作與與受力；?合適的靈敏度度和量程；?安裝使用方便便，穩(wěn)定性和和重復(fù)性好；；?價(jià)廉耐用，可可重復(fù)使用，，安全可靠，，維修容易；；?多功能，多用用途，適應(yīng)多多方面需要。。數(shù)據(jù)采集應(yīng)遵遵循同時(shí)性和客觀性原則。為確定儀器設(shè)設(shè)備的靈敏度度和精確度、、確定試驗(yàn)數(shù)數(shù)據(jù)的誤差，應(yīng)在試驗(yàn)前后對儀器設(shè)備進(jìn)進(jìn)行標(biāo)定。4.1概述（續(xù)）57建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)驗(yàn)4.2傳感器（一）基本原原理：（教材P70-71））機(jī)械式傳感器器：利用機(jī)械原原理進(jìn)行工作作，包括感受受機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)換機(jī)械械、顯示裝置置和附屬裝置置四部分。電測傳感器：利用某種特特殊材料的電電學(xué)性能、或或某種裝置的電學(xué)原原理，把所需需測量的非電電物理量變化化轉(zhuǎn)換成電量變化，，主要包括感感受部分、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換部分、傳傳輸部分和附屬裝置置四部分。其他傳感器：包括紅外線線傳感器、激激光傳感器、、光纖傳感器和超聲聲波傳感器等等。建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)驗(yàn)（二）電阻應(yīng)應(yīng)變計(jì)工作原理：利用某種金金屬絲導(dǎo)體的的“應(yīng)變電阻效應(yīng)應(yīng)”。構(gòu)造組成：?引出線?覆蓋層層?電阻柵柵?基底材材料58dRR=KεK：靈敏敏系數(shù)數(shù)ε：應(yīng)應(yīng)變單位應(yīng)應(yīng)變引引起的的相對電電阻變變化59建筑結(jié)結(jié)構(gòu)試試驗(yàn)（二））電阻阻應(yīng)變變計(jì)（（續(xù)））電阻應(yīng)應(yīng)變計(jì)計(jì)的特點(diǎn)：靈敏敏度高高，應(yīng)應(yīng)變片片尺寸寸?。ǎ☉?yīng)力力集中區(qū)區(qū)密集集貼片片），，質(zhì)量量輕，，粘貼貼牢固固，適適用于于高、、低溫環(huán)環(huán)境（（-50℃～～100℃℃）。主要技技術(shù)指指標(biāo)?電阻值值R：120ΩΩ。?標(biāo)距l(xiāng)：即電電阻柵柵的有有效長長度。。鋼筋筋片2×1、3×2等，砼片片80×4、100×5等（（大于于4倍倍最大大粗骨骨料粒粒徑，，還與應(yīng)應(yīng)變梯梯度有有關(guān)））。?靈敏度度系數(shù)數(shù)K：即單單位應(yīng)應(yīng)變引引起應(yīng)應(yīng)變計(jì)計(jì)的電電阻變變化。。應(yīng)與應(yīng)應(yīng)變儀儀的靈靈敏度度系數(shù)數(shù)設(shè)置置相協(xié)協(xié)調(diào)。。建筑結(jié)結(jié)構(gòu)試試驗(yàn)（二））電阻阻應(yīng)變變計(jì)（（續(xù)））電阻應(yīng)應(yīng)變儀儀的分分類?按電阻阻柵的的種類類分：：絲繞繞式、、短接式式、箔箔式、、半導(dǎo)導(dǎo)體式式、焊焊接式；；?按電阻阻柵的的形狀狀分：：單向向應(yīng)變變片、應(yīng)應(yīng)變花花（雙雙向、、三向向）；；?按基底底材料料分：：紙基基、膠膠基；；?按使用用極限限溫度度分：：低溫溫、常常溫、高高溫。。60三向應(yīng)應(yīng)變花花61建筑結(jié)結(jié)構(gòu)試試驗(yàn)電阻應(yīng)應(yīng)變計(jì)計(jì)的粘粘貼方方法：：順序工作內(nèi)內(nèi)容方法要求外觀檢檢借助放放大鏡鏡肉眼眼檢查查應(yīng)變片片應(yīng)無無氣泡泡、霉霉變、、銹點(diǎn)點(diǎn)、1應(yīng)變片片檢查查分選擇擇查阻值檢檢查測點(diǎn)檢檢查用萬用用表檢檢查用單臂臂電橋橋測量量電阻阻值并并分組檢查測測點(diǎn)處處表面面狀況況柵級(jí)應(yīng)應(yīng)平直直、整整齊均均勻應(yīng)無短短路或或斷路路同一測測區(qū)應(yīng)應(yīng)用阻阻值基基本一一致的的應(yīng)變計(jì)，，相差差不大大于0.5%測點(diǎn)應(yīng)應(yīng)平整整、無無缺陷陷、無無裂縫縫打磨用砂布布或磨磨光機(jī)機(jī)平整、、無浮浮漿、、并不不使斷斷面減減少用丙酮酮或酒酒精清清洗清洗打底棉花干干擦是是無污污染膠層厚厚度0.05-0.1mm左右，，硬后后用砂布布打磨磨2測點(diǎn)處處理測線定定位上膠用鑷子子夾應(yīng)應(yīng)變計(jì)計(jì)引出出線，，在縱線與與應(yīng)變變方向向一致致測點(diǎn)上上十字字中心心與應(yīng)應(yīng)變計(jì)計(jì)上的的標(biāo)擠壓背面上上一層層薄膠膠，測測點(diǎn)也也涂上薄膠膠，將將片對對準(zhǔn)放放上在應(yīng)變變計(jì)上上蓋一一小片片玻璃璃擠出多多余膠膠水志對準(zhǔn)準(zhǔn)膠層應(yīng)應(yīng)盡量量薄，，并注注意應(yīng)應(yīng)變計(jì)計(jì)位紙，用用手指指沿一一個(gè)方方向滾滾壓，，置不不滑動(dòng)動(dòng)。3應(yīng)變計(jì)計(jì)粘貼貼加壓快干膠膠粘貼貼，用用手指指輕壓壓1-2分鐘，，其它它膠則則適當(dāng)當(dāng)方法法加壓1-2小時(shí)膠層應(yīng)應(yīng)盡量量薄，，并注注意應(yīng)應(yīng)變計(jì)計(jì)位置不滑滑動(dòng)。。順序工作內(nèi)容方法要求4固化處理自然干燥在室溫15度以上，濕度60%以下1-2天膠強(qiáng)度達(dá)到要求人工固化氣溫低，濕度大，在自然干燥后，用人工加溫度。加熱溫度不超過50度，且受熱均勻5粘貼質(zhì)量檢查外觀檢查、阻值檢查、絕緣度檢查6導(dǎo)線連接引出線絕緣應(yīng)變計(jì)引出線底下貼膠布保證引出線不與試件形成短路。固定點(diǎn)設(shè)置用膠固定電線保證電線輕微拉動(dòng)時(shí)，引出線不斷導(dǎo)線焊接把引出線與導(dǎo)線焊接無虛焊7防潮防護(hù)62建筑結(jié)結(jié)構(gòu)試試驗(yàn)電阻應(yīng)應(yīng)變計(jì)計(jì)的粘粘貼方方法（（續(xù)））：63建筑結(jié)結(jié)構(gòu)試試驗(yàn)（三））應(yīng)變變測量量電阻應(yīng)應(yīng)變計(jì)計(jì)測量量應(yīng)變變?采用惠惠斯登登電橋橋（1/4電橋橋接法法、半半橋接接法、、全橋橋接法），，將電電阻變變化轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為為電壓壓或電電流的的變化化，使使信號(hào)號(hào)放大，，從而而進(jìn)行行測量量；?讀數(shù)：：零位讀讀數(shù)法法（電電阻））、偏位讀讀數(shù)法法（電電壓））惠斯登登電橋橋64建筑結(jié)結(jié)構(gòu)試試驗(yàn)（三））應(yīng)變變測量量（續(xù)續(xù)）電阻應(yīng)應(yīng)變計(jì)計(jì)測量量應(yīng)變變?溫度補(bǔ)補(bǔ)償技技術(shù)：粘貼貼在試試件測測點(diǎn)上上的應(yīng)應(yīng)變計(jì)計(jì)所反反映的的應(yīng)變值值，除除了試試件受受力的的變形形外，，還包包含試試件與與應(yīng)變變計(jì)受溫度影影響而產(chǎn)生生的變變形和和由于于試件件材料料與應(yīng)應(yīng)變計(jì)計(jì)的溫度度線膨膨脹系系數(shù)不不同而而產(chǎn)生生的變變形等等。這這種變變形不不是荷載載效應(yīng)應(yīng)，一一般采采用溫溫度補(bǔ)補(bǔ)償方方法加加以消消除。。?消除溫溫度影影響的的方法法：溫度補(bǔ)補(bǔ)償法。65建筑結(jié)結(jié)構(gòu)試試驗(yàn)溫度補(bǔ)補(bǔ)償應(yīng)應(yīng)變計(jì)計(jì)法66建筑結(jié)結(jié)構(gòu)試試驗(yàn)（三）應(yīng)變測量（（續(xù)）其他方法測量應(yīng)變變?位移法：?用兩點(diǎn)之間的相對對位移近似表示兩兩點(diǎn)之間的平均應(yīng)應(yīng)變?小標(biāo)距（50mm～250mm））：手持應(yīng)變儀（（引申儀）、杠桿引申儀、百分分表、位移傳感器器；?大標(biāo)距：收斂儀、、水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀儀。?光測法：多用于結(jié)構(gòu)局部部應(yīng)力分析（云紋紋法、激光衍射法、光彈法）。。ε=Δl/l67建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)（四）力傳感器和和壓力傳感器主要有機(jī)械式傳感器和電測式傳感器兩類；機(jī)械式：拉力測力力計(jì)、壓力測力計(jì)計(jì)、拉壓力測力計(jì)計(jì)；電測式（應(yīng)變式））：壓力傳感器、、拉壓傳感器（較較為常見，采用應(yīng)變計(jì)計(jì)量測方法，可自自制）。電測式荷載傳感器器建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)（五）線位移傳感感器簡稱位移傳感器；機(jī)械式百分表、電電子百分表、千分分表、位移計(jì)、量程1～3mm量程10～30mm水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀等。機(jī)械式百分表量程50、100、200、300mm電子百分表6869千分表經(jīng)緯儀建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)（五）線位移傳感感器（續(xù)）位移計(jì)建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)（六）角位移傳感感器傾角儀、傾角傳感感器等。（七）裂縫測量儀儀器裂縫測量的兩項(xiàng)內(nèi)容：開裂時(shí)刻與與位置、裂縫寬度度與長度；判斷裂縫是否出現(xiàn)現(xiàn)的方法?目測?應(yīng)變?曲線試件表面刷白，裂裂縫一般與主拉應(yīng)應(yīng)力垂直；通過鋼筋應(yīng)變和砼砼應(yīng)變綜合判定；；通過P－Δ、P－－γ曲線拐點(diǎn)判定定。常用裂縫寬度測量儀器：讀數(shù)顯微鏡、裂裂縫標(biāo)尺。70?建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)（八）測振傳感器器基本原理：測量結(jié)構(gòu)振動(dòng)參參數(shù)（位移、速度度、加速度等）的儀器?利用相對運(yùn)動(dòng)原理理手持式測振儀；慣性式測振傳感器器。?利用慣性原理傳感器的頻率特性應(yīng)盡可能大應(yīng)盡可能大?位移傳感器：w?wn?加速度傳感器：wnww為振動(dòng)體的頻率wn為傳感器固有頻率率7172建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)（八）測振傳感器器（續(xù)）磁電式速度傳感器器（教材P84-85）?靈敏度高、性能穩(wěn)穩(wěn)定壓電式加速度傳感感器（教材P86）?優(yōu)點(diǎn)：動(dòng)態(tài)范圍大（可可達(dá)105g），頻率范圍寬寬，穩(wěn)定性好，機(jī)械強(qiáng)度高高，溫度范圍寬；；?缺點(diǎn)：靈敏度較低。壓電傳感器73建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)4.3記錄器（一）概況（教材P70-71）數(shù)據(jù)的記錄方式：：模擬式、數(shù)字式。常用記錄器：光線線示波器、磁帶記記錄儀、磁盤驅(qū)動(dòng)動(dòng)器、X－Y記錄儀。。（二）X－Y記錄錄儀模擬式記錄器；可記錄一個(gè)X軸（荷載）、二～三個(gè)Y軸（位移、應(yīng)變等）；多用于靜力測試。74建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)（三）光線示波器器模擬式記錄器；可同時(shí)記錄多條曲曲線；主要用于振動(dòng)測試。（四）磁帶記錄儀儀有模擬式和數(shù)字式兩種；多用于測量振動(dòng)參數(shù)；特點(diǎn)：工作頻帶寬、同同時(shí)多通道記錄、、錄放速度可調(diào)、可將磁信號(hào)還原原為電信號(hào)。75建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)4.4數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（一）數(shù)據(jù)采集系系統(tǒng)的組成（教材P90圖4-23）傳感器部分：包含電測傳感器器數(shù)據(jù)采集部分：掃描傳感器，對對數(shù)據(jù)進(jìn)行采集計(jì)算機(jī)部分：控制數(shù)據(jù)采集儀儀，并進(jìn)行數(shù)據(jù)處處理按系統(tǒng)組成模式分分：?大型專用系統(tǒng)?分散式系統(tǒng)?小型專用系統(tǒng)?組合系統(tǒng)76建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的組組成77（二）數(shù)據(jù)采集過過程（教材P90-92）結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的原始數(shù)數(shù)據(jù)；力、線位移移、角位移、應(yīng)變和溫度等物理理量A/D轉(zhuǎn)換掃描采集把物理量轉(zhuǎn)變?yōu)殡婋娦盘?hào)傳感器感受各種物理量實(shí)時(shí)屏幕圖象顯示示存入文件計(jì)算處理從數(shù)據(jù)采集儀讀入入數(shù)據(jù)打印輸出、存入磁磁盤放入內(nèi)存系數(shù)換算計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集儀建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)數(shù)據(jù)后處理打印輸出數(shù)據(jù)流通過程圖建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)（二）數(shù)據(jù)采集過過程（續(xù)）（教材P90-92）數(shù)據(jù)采集程序框圖圖啟動(dòng)處理測試參數(shù)文件件儀器狀態(tài)的診斷測測試建立存放數(shù)據(jù)的文文件設(shè)置屏幕曲線顯示示的坐標(biāo)系采集初讀數(shù)采集待命，可選擇擇下一步操作如：①一次采集；；②連續(xù)采集；③③終止運(yùn)行一次采集a)掃描采集；b)存入文件；c)屏幕曲線顯示示；d)打印輸出終止連續(xù)采集a)掃描采集；b)存入文件；c)屏幕曲線顯示示；準(zhǔn)備階段集階段78正式采79建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)思考題：1、數(shù)據(jù)采集應(yīng)遵遵循的兩個(gè)原則是是什么？2、傳感器的功能能是什么？3、簡述電阻應(yīng)變變計(jì)的工作原理。。4、簡述電阻應(yīng)變變計(jì)的主要粘貼步步驟。5、何謂1/4電電橋、半橋接法以以及全橋接法。6、簡述電阻應(yīng)變變計(jì)的構(gòu)造組成。。7、常用的位移傳傳感器有哪些？8、裂縫測量主要要有哪兩項(xiàng)內(nèi)容，，常用方法是什么么？9、常用的數(shù)據(jù)記記錄器有包括哪些些？10、簡述數(shù)據(jù)采采集系統(tǒng)的硬件組組成。80建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)第二章結(jié)構(gòu)試驗(yàn)驗(yàn)設(shè)計(jì)81建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)試驗(yàn)主要內(nèi)容容2.1概述2.2試件設(shè)計(jì)計(jì)2.3結(jié)構(gòu)試驗(yàn)驗(yàn)的模型型設(shè)計(jì)2.4結(jié)構(gòu)試驗(yàn)驗(yàn)荷載設(shè)設(shè)計(jì)2.5結(jié)構(gòu)試驗(yàn)驗(yàn)的觀測測設(shè)計(jì)2.6材料的力力學(xué)性能能與結(jié)構(gòu)構(gòu)試驗(yàn)的的關(guān)系2.7結(jié)構(gòu)試驗(yàn)驗(yàn)大綱和和試驗(yàn)基基本文件件82建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)試驗(yàn)2.1概述結(jié)構(gòu)試驗(yàn)驗(yàn)全過程程包括：：試驗(yàn)設(shè)設(shè)計(jì)、試試驗(yàn)準(zhǔn)備備、試驗(yàn)驗(yàn)實(shí)施和試驗(yàn)驗(yàn)分析等等幾部分分。結(jié)構(gòu)試驗(yàn)驗(yàn)設(shè)計(jì)定定義(P9)：：?對結(jié)構(gòu)試試驗(yàn)進(jìn)行行全面的的設(shè)計(jì)與規(guī)劃；?設(shè)計(jì)的計(jì)計(jì)劃和試試驗(yàn)大綱綱對試驗(yàn)驗(yàn)起著統(tǒng)管全局局和具體指導(dǎo)的作用。。83建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)試驗(yàn)2.1概述（續(xù)續(xù)）試驗(yàn)設(shè)計(jì)計(jì)的主要要內(nèi)容（（以簡支支梁試件件設(shè)計(jì)為為對象））(1)確定試驗(yàn)驗(yàn)參數(shù)，結(jié)合試試驗(yàn)經(jīng)費(fèi)費(fèi)與時(shí)間間，進(jìn)行行試件設(shè)設(shè)計(jì)?如適筋梁梁試驗(yàn)：：強(qiáng)剪弱弱彎原則則、板的的抗剪問問題、梁梁截面尺寸的確確定、經(jīng)經(jīng)濟(jì)配筋筋率問題題。(2)加載設(shè)計(jì)計(jì)?支承條件件、加載載方式（（等彎矩矩段）、、加載設(shè)設(shè)備、加加載制度（荷載載與位移移混合控控制）。。(3)觀測設(shè)計(jì)計(jì)?P-Δ、、撓度、、裂縫、、應(yīng)變、、曲率等等。盡可可能多地地測量內(nèi)內(nèi)容，充分分利用試試驗(yàn)。84建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)試驗(yàn)2.2試件設(shè)計(jì)計(jì)縮尺模型型與足尺尺模型?縮尺模型型必須滿滿足嚴(yán)格格的相似似條件。。試件設(shè)計(jì)計(jì)的內(nèi)容容及要求求?內(nèi)容：試試件形狀狀的選擇擇、試件件尺寸與與數(shù)量的的確定、、構(gòu)造措施施等；?要求：結(jié)結(jié)構(gòu)與受受力的邊邊界條件件、試驗(yàn)驗(yàn)的破壞壞特征、、試驗(yàn)的加加載條件件。85建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)試驗(yàn)2.2試件設(shè)計(jì)計(jì)（續(xù)））（一）試試件形狀狀基本原則則：受力條件件和邊界條件件的模擬。。如框架節(jié)節(jié)點(diǎn)的試試驗(yàn)方案案，板柱柱結(jié)構(gòu)的的受力特特征（板板帶寬度的選選?。?。。（二）試試件尺寸寸尺寸效應(yīng)應(yīng)（構(gòu)件件與結(jié)構(gòu)構(gòu)）；混凝土抗抗壓強(qiáng)度度試驗(yàn)100××100×100150××150×150200××200×2000.951.01.0586建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)試驗(yàn)（三）試試件數(shù)量量生產(chǎn)性試試驗(yàn)：按按試驗(yàn)任任務(wù)的要要求來確確定試件件數(shù)量。?？蒲行栽囋囼?yàn)：(1)單因素根據(jù)因素素的水平平數(shù)來確確定試件件數(shù)量；；(2)多因素采用正交試驗(yàn)驗(yàn)設(shè)計(jì)法來來進(jìn)行試試驗(yàn)設(shè)計(jì)計(jì)并對試驗(yàn)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)進(jìn)行科學(xué)學(xué)分析。。多因素試試驗(yàn)存在在的問題題：(1)全面試驗(yàn)驗(yàn)的次數(shù)數(shù)（試件件數(shù)量））與實(shí)際際可行的的試驗(yàn)次次數(shù)之間的矛矛盾。n個(gè)因素素，m個(gè)個(gè)水平，，則全面面試驗(yàn)次次數(shù)mn。(2)實(shí)際所做做的少數(shù)數(shù)試驗(yàn)與與全面掌掌握內(nèi)在在規(guī)律的的要求之之間的矛盾。。87建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)試驗(yàn)（三）試試件數(shù)量量（續(xù)））正交試驗(yàn)驗(yàn)設(shè)計(jì)：：指利用用事先制制好的正正交表來來安排多多因素試驗(yàn)驗(yàn)，并進(jìn)進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)結(jié)果分分析的一一種試驗(yàn)驗(yàn)設(shè)計(jì)方方法。?正交表是正交試試驗(yàn)設(shè)計(jì)計(jì)法中合合理安排排試驗(yàn)并并對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)分析的的一種特特殊表格格。?常用正交交表有L4(23)、L9(34)、L12(31×24)等。試驗(yàn)次數(shù)數(shù)因素的水水平數(shù)因素?cái)?shù)88建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)試驗(yàn)（三）試試件數(shù)量量（續(xù)））正交表的的特點(diǎn)（（凡符合合下列兩兩個(gè)特點(diǎn)點(diǎn)的表均均稱為正正交表）：：(1)每一列中中，不同同的數(shù)字字出現(xiàn)的的次數(shù)相相等；(2)任意兩列列中，將將同一橫橫行的數(shù)數(shù)字看成成有序數(shù)數(shù)對（左列的的數(shù)放在在前，右右列的數(shù)數(shù)放在后后）則每每種數(shù)對出現(xiàn)現(xiàn)的次數(shù)數(shù)相等。。如（1、2））（1、、1）（2、1）（2、2））各出現(xiàn)現(xiàn)一次。。89312212121211122因素水平試件1234建筑結(jié)結(jié)構(gòu)試試驗(yàn)（三））試件件數(shù)量量（續(xù)續(xù)）L4(23)正交交表90建筑結(jié)結(jié)構(gòu)試試驗(yàn)（三））試件件數(shù)量量（續(xù)續(xù)）完全試試驗(yàn)的的試件件數(shù)量量23455322431024312541681256625382764125249162512345因素水平911234567894123312231312323131221231231231111222333因素水平試件建筑結(jié)結(jié)構(gòu)試試驗(yàn)（三））試件件數(shù)量量（續(xù)續(xù)）L9(34)正交交表92建筑結(jié)結(jié)構(gòu)試試驗(yàn)22223122121211212112212211112112211221121212121212122221111333123456789101154321因素水平試件（三））試件件數(shù)量量（續(xù)續(xù)）L12(31×24)正交交表建筑結(jié)結(jié)構(gòu)試試驗(yàn)（三））試件件數(shù)量量（續(xù)續(xù)）正交試試驗(yàn)結(jié)結(jié)果分分析——直觀分分析法法?目的：：(1)確定各各因素素的主主次關(guān)關(guān)系；；(2)確定各各影響響因素素的最最佳水水平。。?具體步步驟：：(1)填寫評(píng)價(jià)指指標(biāo)，將每每個(gè)試件的的試驗(yàn)結(jié)果果填入正交交表的右欄內(nèi)；；(2)計(jì)算各因素素的水平效效應(yīng)值Kmf、Kmf和極差Rm值。(3)比較各因素素的極差R值，根據(jù)據(jù)其大小，，列出各因因素的主次關(guān)系。。R值較大大者，即對對試驗(yàn)結(jié)果果的影響較較大、即主主要因素。(4)比較同一因因素下各水水平的效應(yīng)應(yīng)值Kmf，能使指標(biāo)標(biāo)達(dá)到滿意值的為為較理想的的水平值。。93

相應(yīng)的指標(biāo)值之和Kmf

＝Kmf，m列第f水平的

重復(fù)次數(shù)Rm

m列中Kmf的極大值與

極小值之差94建筑結(jié)構(gòu)試試驗(yàn)（四）結(jié)構(gòu)構(gòu)試驗(yàn)加載載與測試對對試件設(shè)計(jì)計(jì)的要求試件支承條條件的要求求：支承點(diǎn)點(diǎn)的水平、、局壓、支支承點(diǎn)的明確（跨跨度）。試件加載點(diǎn)點(diǎn)的要求：：分配梁（（簡支梁型型式）、局局壓。試件破壞型型式和破壞壞機(jī)制的要要求：如彎與剪的破破壞問題、節(jié)點(diǎn)點(diǎn)與梁柱構(gòu)構(gòu)件的強(qiáng)度度問題、防防止粘結(jié)滑滑移的措施。試驗(yàn)測量的的要求：預(yù)預(yù)埋件、預(yù)預(yù)留孔道、、預(yù)貼應(yīng)變變片。輔助試件的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的單體試件。95建筑結(jié)構(gòu)試試驗(yàn)2.3結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的的模型設(shè)計(jì)計(jì)結(jié)構(gòu)模型設(shè)設(shè)計(jì)要求按按相似理論論進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)，以保證證“試驗(yàn)過程與與試驗(yàn)結(jié)果果相似”?幾何相似?材料相似?

物理相似?

荷載相似科研性試驗(yàn)驗(yàn)中常采用用小型試件件，即縮尺模型。96建筑結(jié)構(gòu)試試驗(yàn)2.3結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的的模型設(shè)相似原理相似原理是研究自然然界相似現(xiàn)現(xiàn)象的性質(zhì)質(zhì)和鑒別相相似現(xiàn)象的基本原原理，由三三個(gè)相似定定理組成：：?第一相似定定理：彼此相似似的現(xiàn)象，，單值條數(shù)也相同，，由牛頓在在1786年首先提提出，它確確定了相似似現(xiàn)象的性質(zhì)。?第二相似定定理：某一現(xiàn)象象各物理量量之間的關(guān)關(guān)系方程式式，都可表示為相似似準(zhǔn)數(shù)之二相似定理也稱π定理，為模型設(shè)計(jì)提供了理論基礎(chǔ)。?第三相似定定理：現(xiàn)象的單單值條件相相同，并且且由單值條條件導(dǎo)出的相似準(zhǔn)數(shù)數(shù)相等，是是現(xiàn)象彼此此相似的充充要條件。。97建筑結(jié)構(gòu)試試驗(yàn)2.3結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的的模型設(shè)計(jì)計(jì)（續(xù)）（一）模型型的相似要要求和相似似常數(shù)相似常數(shù)的的獨(dú)立性幾何相似要求模型和和真型之間間所有對應(yīng)應(yīng)部分尺寸寸成比例。。Sl（長度）、SA（面積）、、Sw（抗彎模量量），SI（慣性矩）），Sx（位移）、、Sε（應(yīng)變）。。質(zhì)量相似Sm（質(zhì)量）、、Sρ（比重）。。荷載相似SP（集中力））、Sw（面力）、、Sq（體力）98建筑結(jié)構(gòu)試試驗(yàn)（一）模型型的相似要要求和相似似常數(shù)（續(xù)續(xù)）物理相似Sσ（應(yīng)力）、、Sτ（剪力）、、Sγ（剪切角））、SE（彈性模量）。時(shí)間相似St，時(shí)間相似似不是指時(shí)時(shí)刻相似，，而是指時(shí)時(shí)刻的間隔隔相似。邊界條件相相似指模型的支支承與約束束條件相似似。初始條件針對動(dòng)力問問題，包括括初始位置置、位移、99建筑結(jié)構(gòu)試試驗(yàn)（二）模型型設(shè)計(jì)的相相似條件（（教材P19-25）按模型設(shè)計(jì)計(jì)的相似理理論確定相相似條件的的方法有：：方程式分析法、、量綱分析析法。方程式分析析法：已知各參參數(shù)與物理理量的函數(shù)數(shù)關(guān)系，并并有顯式表達(dá)達(dá)式時(shí)。適適用于較簡簡單的物理理現(xiàn)象。量綱分析法：對較復(fù)雜的物物理現(xiàn)象，不能能用顯式表達(dá)參數(shù)的合理選擇對模型設(shè)計(jì)具有決定性的作用。取決于對該物理理現(xiàn)象的正確認(rèn)認(rèn)識(shí)程度?=1???2lSSσ???lEfSSS100建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)（二）模型設(shè)計(jì)計(jì)的相似條件（（續(xù)）1、靜力試驗(yàn)?zāi)ＤＰ偷南嗨茥l件件（P20）可見，相似常數(shù)數(shù)的數(shù)目多于相相似條件的數(shù)目目，模型設(shè)計(jì)時(shí)須預(yù)先假假設(shè)幾個(gè)相似常常數(shù)，一般假設(shè)設(shè)幾何相似常數(shù)Sl和材料相似常數(shù)SE。?=1?=1?Sp?Sp?Sp?SlSM?S??Sγ?Sl??Sσ?Sγ?Sl??Sγ?Sl建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)1、靜力試驗(yàn)?zāi)ＤＰ偷南嗨茥l件件（續(xù)）考慮自重荷載的的模型相似條件件=1=1=1M4??Sf?SE?2，此時(shí)模型材料料很難實(shí)現(xiàn)，1Sl①當(dāng)σm=σp，Sσ=1，Sγ=只能采用附加質(zhì)質(zhì)量方法，但強(qiáng)強(qiáng)度與剛度須保保持不變。，須提高測量精精2度。101Sγ——為材料容重的相相似常數(shù)dtm?dx/dtmdx/dt102建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)2、動(dòng)力試驗(yàn)?zāi)ＤＰ偷南嗨茥l件件（教材P22-23）單自由度體系受受迫振動(dòng)的振動(dòng)動(dòng)方程dxdtd2x2md2xgdt2+kx=?m+c22kx2d2xg/dt2d2x/dt2=?+c?dx/dt21+即：x為未知量∴動(dòng)力模型的相似似條件為?Sc?St/Sm=1??SkSmSmSkSw=此外，自頻及周期的相似常數(shù)為：：ST=運(yùn)動(dòng)初始條件的的相似：SlStSlSt&S&x&=Sx&=Sx=Sl)之間，SE/Sρ∈[2,6模型試驗(yàn)中的相相似關(guān)系：=SlSESg?Sρ?當(dāng)選用Sg=1，而Sl一般(]121，611這在模型選用材材料時(shí)很難實(shí)現(xiàn)現(xiàn)，通常需對材料試級(jí)配。?當(dāng)選用材料相同同，SE＝Sρ＝1，則Sg＝1/Sl，采用附加質(zhì)量法。103建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)2、動(dòng)力試驗(yàn)?zāi)ＤＰ偷南嗨茥l件件（續(xù)）關(guān)于重力加速度度的相似常數(shù)Sg104建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)4、模型材料模型材料的要求求?相似要求：材料料的基本性質(zhì)相相似。?測量要求：為便便于測量儀表有有足夠的讀數(shù)，，彈性模量應(yīng)適當(dāng)?shù)鸵灰恍?材料性能穩(wěn)定，，受環(huán)境溫度、、濕度的影響較較小。?加工制作方便3、鋼筋混凝土土結(jié)構(gòu)和砌體結(jié)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷牡南嗨茥l件（教材P24-25）105建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)4、模型材料（（續(xù)）模型材料的種類類?金屬（一般鋼材和鋁鋁合金）：彈性性好、變形量大大、泊松比與鋼筋砼相似。?塑料和有機(jī)玻璃璃：強(qiáng)度大、彈性性模量低、各向向同性、加工方方便、但徐變較大大、熱穩(wěn)定性較較差。?石膏：加工容易、成成本低、泊松比比與砼十分接近近、彈性模量可人為調(diào)整、但但抗拉強(qiáng)度低、、較脆。石膏被被廣泛用于制作作彈性模型，也可大大致模擬砼的塑塑性性能。?水泥砂漿：相比上述三種種材料，最接近近混凝土，常用用于制作砼薄壁結(jié)構(gòu)，此此時(shí)采用的鋼筋筋為鋼絲或鉛絲絲。?細(xì)石混凝土：非彈性性能較較難模擬，縮尺尺比例不宜太小小。主要缺點(diǎn)是粘結(jié)應(yīng)應(yīng)力模擬不好，，不適用于研究究Wmax、f等。106建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)2.4結(jié)構(gòu)試驗(yàn)荷載設(shè)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)荷載的的分類?按作用形式?集中荷載、分布布荷載。?按作用方向?垂直荷載、水平平荷載、任意方方向荷載。?單調(diào)荷載、重復(fù)復(fù)荷載、反復(fù)荷荷載。?動(dòng)力荷載、靜力力荷載。107建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)2.4結(jié)構(gòu)試驗(yàn)荷載設(shè)設(shè)計(jì)（續(xù)）（一）試驗(yàn)加載載圖式（教材P25）定義：試驗(yàn)荷載在試驗(yàn)驗(yàn)結(jié)構(gòu)上的布置置形式（包括荷載類型與分布情況）試驗(yàn)加載圖式要要與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)算時(shí)荷載圖式式一致108建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)（二）試驗(yàn)加載載裝置的設(shè)計(jì)試驗(yàn)加載裝置包包括?豎向加載裝置：：荷載架?水平加載裝置：：反力架、反力力墻（砼制）?其他加載裝置：：(1)荷載傳遞裝置(2)荷載支承裝置????分配梁、墊塊或或墊梁、滑動(dòng)軸承等；支座（固定式、、滑動(dòng)式、鉸接式、滾動(dòng)式））、支墩。109建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)（二）試驗(yàn)加載載裝置的設(shè)計(jì)（（續(xù)）試驗(yàn)加載裝置的的基本要求?????滿足最大試驗(yàn)荷載的要求，并有一一定的安全儲(chǔ)備備50～100％％；滿足自身身剛度的的要求；；符合試驗(yàn)驗(yàn)結(jié)構(gòu)的的受力條條件，能能模擬試試驗(yàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)的邊界條件和和變形條條件；滿足試件件的支承承條件：：如支承承點(diǎn)的摩摩擦力影影響使實(shí)際彎矩矩減??；；構(gòu)造簡單單，加工工、組裝裝方便。。110建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)試驗(yàn)（三）試試驗(yàn)的加加載制度度定義：結(jié)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)驗(yàn)中控制制荷載與與加載時(shí)時(shí)間的關(guān)關(guān)系。結(jié)構(gòu)試驗(yàn)驗(yàn)的加載載制度分分類：?單調(diào)靜力力加載：：預(yù)加載載、預(yù)定定荷載、、破壞荷荷載?偽靜力加加載：荷荷載與位位移混合合的低周周反復(fù)加加載（見見后圖）?偽動(dòng)力加加載：由由計(jì)算控控制，按按地震位位移反應(yīng)應(yīng)時(shí)程曲曲線加載?抗震動(dòng)力力加載：：按模擬擬地震時(shí)時(shí)地面運(yùn)運(yùn)動(dòng)加速速度地震震波加載《混凝土土結(jié)構(gòu)試試驗(yàn)方法法標(biāo)準(zhǔn)》》(GB50152—92)《建筑抗抗震試驗(yàn)驗(yàn)方法規(guī)規(guī)程》(JGJ101-96)N111Δy=屈服位移移PPcr變形控制制1Δy2Δy3Δy4ΔyPcr荷載控制制P0.75Pγ0.75Pγ預(yù)加載建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)試驗(yàn)低周反復(fù)復(fù)加載制制度112建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)試驗(yàn)2.5結(jié)構(gòu)試驗(yàn)驗(yàn)的觀測測設(shè)計(jì)觀測設(shè)計(jì)計(jì)的內(nèi)容容確定測試試項(xiàng)目、、選擇測測點(diǎn)位置置、選擇擇測試儀儀器和測測試方法。。（一）觀觀測項(xiàng)目目的確定定試件在荷荷載作用用下的變變形分為為以下兩兩類?整體變形形：能夠夠反映試試件的整整體工作作性能，，如P-Δ、P-γγ曲線?局部變形形：ε、、ωmax、f、ττ-s曲曲線等。。113建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)試驗(yàn)（二）測測點(diǎn)的選選擇與布布置測點(diǎn)的布布置原則則?滿足試驗(yàn)驗(yàn)要求為為目的，，宜少不不宜多；；?測點(diǎn)的位位置要有有一定的的代表性；?應(yīng)布置一一定量的的校核性測測點(diǎn)（受力明明確的部部位）；；?測點(diǎn)的布布置應(yīng)便便于試驗(yàn)驗(yàn)時(shí)操作作和測讀讀。（三）儀儀器的選選擇與測測讀的原原則（教教材P30-31）114建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)試驗(yàn)2.6材料的力力學(xué)性能能與結(jié)構(gòu)構(gòu)試驗(yàn)的的關(guān)系（一）概概述結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)中最基基本的公公式R≥S??抗震試驗(yàn)驗(yàn)中尚需需要考慮慮周期性性反復(fù)荷荷載下的的材料本本構(gòu)關(guān)系（見下下圖）。。R需要試試件材料料的基本本力學(xué)性性能數(shù)據(jù)據(jù)：fcfcuEcfyfuEsα砼反復(fù)本本構(gòu)預(yù)應(yīng)力筋筋反復(fù)本本構(gòu)115建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)試驗(yàn)（一）概概述（續(xù)續(xù)）包興格效效應(yīng)：鋼材在拉拉（壓））超過彈彈性極限限后、反反面彈性性極限會(huì)會(huì)明顯降低低。1887年年，德國國包興格格提出。。測定試件件材料力力學(xué)性能能的方法法：?直接試驗(yàn)驗(yàn)法，同同條件試試件；?間接測定定法（非破損損試驗(yàn)法法或半破破損試驗(yàn)驗(yàn)法），，回彈儀、、超聲波波法等。建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)試驗(yàn)（二）材材料試驗(yàn)驗(yàn)結(jié)果對對結(jié)構(gòu)試試驗(yàn)的影影響真正的試試件材性性很難準(zhǔn)準(zhǔn)確測得得。（三）試試驗(yàn)方法法對材料料強(qiáng)度指指標(biāo)的影影響試件尺寸寸與形狀狀的影響響：尺寸寸效應(yīng)（（加載面面的約束束及內(nèi)部缺缺陷）fc=0.76fcu23cuft=0.76ffc'=0.83fcu試驗(yàn)加載載速度的的影響（（教材P32－－34））2.7結(jié)構(gòu)試驗(yàn)驗(yàn)大綱和和試驗(yàn)基基本文件件（教材P35-36）116117建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)試驗(yàn)1、結(jié)構(gòu)構(gòu)試驗(yàn)包包括哪些些主要環(huán)環(huán)節(jié)？2、結(jié)構(gòu)構(gòu)試驗(yàn)設(shè)設(shè)計(jì)的定定義為？？3、生產(chǎn)產(chǎn)性試驗(yàn)驗(yàn)的試件件數(shù)目的的確定原原則是什什么？4、采用用什么方方法確定定多因素素科研試試驗(yàn)的試試件參數(shù)數(shù)？5、簡述述模型設(shè)設(shè)計(jì)中主主要的相相似要求求。6、確定定相似條條件的方方法有哪哪兩種，，試對比比分析。。7、試列列出不考考慮自重重荷載的的靜力試試驗(yàn)?zāi)Ｐ托偷南嗨扑茥l件。。8、闡述述結(jié)構(gòu)試試驗(yàn)荷載載的分類類。9、何謂謂結(jié)構(gòu)試試驗(yàn)的加加載制度度。10、簡簡述試驗(yàn)驗(yàn)測點(diǎn)選選擇與布布置的原原則。思考題：：118建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)試驗(yàn)第五章結(jié)構(gòu)單調(diào)調(diào)加載靜靜力試驗(yàn)驗(yàn)119建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)試驗(yàn)主要內(nèi)容容5.1概述5.2結(jié)構(gòu)單調(diào)調(diào)加載靜靜力試驗(yàn)驗(yàn)的加載載制度5.3基本構(gòu)件件的單調(diào)調(diào)加載靜靜力試驗(yàn)驗(yàn)5.4擴(kuò)大構(gòu)件件的單調(diào)調(diào)加載靜靜力試驗(yàn)驗(yàn)5.5建筑物或或其部件件的單調(diào)調(diào)加載靜靜力試驗(yàn)驗(yàn)120建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)試驗(yàn)5.1概述定義：單單調(diào)加載載靜力試試驗(yàn)是指指在短時(shí)時(shí)期內(nèi)對對試驗(yàn)對對象進(jìn)行平穩(wěn)穩(wěn)的一次連續(xù)續(xù)施加荷荷載，荷載從從“零”開始一直直加到結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件破破壞，或或是在短短時(shí)期內(nèi)內(nèi)平穩(wěn)地地施加若若干次預(yù)定的的重復(fù)荷荷載后，，再連續(xù)續(xù)增加荷荷載直到到結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件破壞。單調(diào)加載載靜力試試驗(yàn)是最普遍的試驗(yàn)類類型。單調(diào)加載載靜力試試驗(yàn)主要要用于模模擬結(jié)構(gòu)構(gòu)承受靜荷荷載作用用下觀測和和研究結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)件件的強(qiáng)度度、剛度度、抗裂裂性等基基本性能和破破壞機(jī)制制。121建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)試驗(yàn)5.2結(jié)構(gòu)單調(diào)調(diào)加載靜靜力試驗(yàn)驗(yàn)的加載載制度定義：試試驗(yàn)進(jìn)行行期間荷荷載與時(shí)時(shí)間的關(guān)關(guān)系。試驗(yàn)加載載應(yīng)與結(jié)結(jié)構(gòu)的實(shí)實(shí)際受力力情況吻吻合，如如三種荷荷載組合（（短期、、長期、、基本））情況。。典型的單單調(diào)加載載靜力試試驗(yàn)的加加載程序序(見后后圖，教教材P94)。預(yù)加載試試驗(yàn)?預(yù)加載荷荷載值為為開裂荷荷載的70％左左右，一一般為開開裂荷載的的30-70％％。122建筑結(jié)結(jié)構(gòu)試試驗(yàn)續(xù)單調(diào)靜靜力試試驗(yàn)的的加載載程序序123建筑結(jié)結(jié)構(gòu)試試驗(yàn)5.2結(jié)構(gòu)單單調(diào)加加載靜靜力試試驗(yàn)的的加載載制度度（續(xù)續(xù)）荷載量量分級(jí)級(jí)要求求?開裂前前，在在達(dá)到到開裂裂荷載載計(jì)算算值的的90％以以前，，按荷荷載短期期效應(yīng)應(yīng)組合合的20％％分級(jí)級(jí)；?開裂前前，達(dá)達(dá)到開開裂荷荷載計(jì)計(jì)算值值的90％％后，，按荷荷載短短期效應(yīng)應(yīng)組合合的5％分分級(jí)；；?開裂后后，直直至達(dá)達(dá)到荷荷載短短期效效應(yīng)組組合值值，仍仍按20％％分級(jí)；；、4ΔΔy分分級(jí)。。荷載值值下降降?對非線線性?超過荷荷載短短期效效應(yīng)組組合值值后，，直到到結(jié)構(gòu)構(gòu)屈服服前，，按分析重重要；；10％％分級(jí)級(jí)；?按荷載載加難以控控制。。?結(jié)構(gòu)屈屈服后后，按按Δy的倍倍數(shù)施施加荷荷載，，按2Δy、3Δy124建筑結(jié)結(jié)構(gòu)試試驗(yàn)5.2結(jié)構(gòu)單單調(diào)加加載靜靜力試試驗(yàn)的的加載載制度度（續(xù)續(xù)）分級(jí)加加載級(jí)級(jí)間間間歇時(shí)時(shí)間t1（卸載載級(jí)間間間歇歇時(shí)間間t3）?砼結(jié)構(gòu)構(gòu)≥10min，鋼鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)略少少；?基本原原則：：變形形、應(yīng)應(yīng)變等等基本本穩(wěn)定定。恒載持持續(xù)時(shí)時(shí)間t2?一般科科研性性試驗(yàn)驗(yàn)≥30min?生產(chǎn)鑒鑒定性性試驗(yàn)驗(yàn)≥10min?新結(jié)構(gòu)構(gòu)和大大跨結(jié)結(jié)構(gòu)≥≥12h空載持持續(xù)時(shí)時(shí)間t4：1.5t2125建筑結(jié)結(jié)構(gòu)試試驗(yàn)5.3基本構(gòu)構(gòu)件的的單調(diào)調(diào)加載載靜力力試驗(yàn)驗(yàn)（一））受彎彎構(gòu)件件的試試驗(yàn)試件的的安裝裝和加加載方方法?簡支座座與固固定支支座的的實(shí)現(xiàn)現(xiàn)?(1)?(2)應(yīng)盡量量保證證加載載面與與支承承面平平整（（砂漿漿、墊墊沙層、、橡膠膠+鋼鋼板））?加載方方法：：千斤斤頂+分配配梁最常見見?一般采采用等等效荷荷載的的加載載圖式式（按按照所所研究究的界界面位置置）梁下部部會(huì)伸伸長126建筑結(jié)結(jié)構(gòu)試試驗(yàn)（一））受彎彎構(gòu)件件的試試驗(yàn)（（續(xù)））試驗(yàn)項(xiàng)項(xiàng)目和和測點(diǎn)點(diǎn)布置置(1)撓度測測量?梁的撓撓度f，P－f曲線線、框框架的的P－－Δ曲曲線、、節(jié)點(diǎn)點(diǎn)的P－－γ曲曲線?梁的真真實(shí)撓撓度f?a)剔除支支座位位移；；?b)對寬度度較大大的梁梁，兩兩邊對對稱貼貼片，，以消消除扭扭轉(zhuǎn)的影響響（支支座偏偏心、、加載載點(diǎn)偏偏心））；?c)撓度的的預(yù)計(jì)計(jì)大小小（選選擇儀儀器的的量程程）。。127建筑結(jié)結(jié)構(gòu)試試驗(yàn)（一））受彎彎構(gòu)件件的試試驗(yàn)（（續(xù)））(2)應(yīng)變測測量?一般在在以下下幾個(gè)個(gè)截面面上：：M+max、M-max、σl、σy或彎矩突變變處；；?貼片的的原則則：①①按應(yīng)應(yīng)變梯梯度；；②受受拉區(qū)區(qū)少、、壓區(qū)區(qū)密（（如采用用引伸伸儀則則不用用）；；③一一般情情況下下多采采用不不均勻勻布置的的方法法。?a)單單向應(yīng)應(yīng)力測測定：：單向向片?b)平平面應(yīng)應(yīng)力測測定：：多個(gè)個(gè)單向向片、、應(yīng)變變花?c)箍箍筋和和彎筋筋應(yīng)力力測量量：預(yù)預(yù)埋式式和表表面開開槽式式?d)翼翼緣與與孔邊邊應(yīng)力力測量量：連連續(xù)貼貼片（（力學(xué)學(xué)分析析結(jié)果果）可確定定有效效翼緣寬寬度孔邊最最大應(yīng)應(yīng)力，孔孔邊跨跨度?e)校校核測測點(diǎn)：：不受受力位位置，，檢驗(yàn)驗(yàn)系統(tǒng)統(tǒng)誤差差128建筑結(jié)結(jié)構(gòu)試試驗(yàn)（一））受彎彎構(gòu)件件的試試驗(yàn)（（續(xù)））裂縫測測量?裂縫包包括：：彎曲曲裂縫縫、剪剪切裂裂縫、、彎剪剪裂縫縫。?基于力力學(xué)分分析，，在裂裂縫位位置的的垂直直方向向布置置測點(diǎn)點(diǎn)。?裂縫永永遠(yuǎn)與與σl垂直（（事故故處理理常用用原則則）。。?裂縫出出現(xiàn)的的判別別方法法：①①目測測；②②P－－Δ曲曲線；；③應(yīng)變值值。?最大裂裂縫寬寬度的的測量量方法法：等等彎矩矩段選選取3條，，在縱筋水水平位位置處處采用用讀數(shù)數(shù)放大大鏡或或裂縫縫標(biāo)尺尺。?裂縫的的標(biāo)注注方法法：試試驗(yàn)完完畢后后繪制制裂縫縫開展展圖。。129建筑結(jié)結(jié)構(gòu)試試驗(yàn)裂縫的的標(biāo)注注方法法1.5T續(xù)建筑結(jié)結(jié)構(gòu)試試驗(yàn)（一））受彎彎構(gòu)件件的試試驗(yàn)（（續(xù)））受彎塑塑性鉸鉸測量量?測量內(nèi)內(nèi)容：：塑性性鉸的的出現(xiàn)現(xiàn)、長長度，，鋼筋筋及砼砼的應(yīng)應(yīng)變情況、、裂縫縫情況況。?延性系系數(shù)?鋼筋在在塑性性鉸區(qū)區(qū)的連連續(xù)貼貼片（（教材材P102-103）。。130PuPy0.85Puμ=Δu/ΔyΔyΔuPΔ131建筑結(jié)結(jié)構(gòu)試試驗(yàn)（二））壓桿桿和柱柱的試試驗(yàn)主要研研究軸軸壓比比和長長細(xì)比比的影影響。。試件的的安裝裝和加加載方方法?正位試試驗(yàn)（（試驗(yàn)驗(yàn)機(jī)上上或大大型荷荷載架架上進(jìn)進(jìn)行））、臥臥位試驗(yàn)（（大型型試件件）兩兩端采采用可可動(dòng)鉸鉸支座座（反反彎點(diǎn)點(diǎn)截取試件件模型型），，可考考慮P－ΔΔ效應(yīng)應(yīng)。?對受壓壓構(gòu)件件的安安裝就就位，，關(guān)鍵鍵在于于對中中：首首先進(jìn)進(jìn)行幾何對對中，，再進(jìn)進(jìn)行物物理對對中（（通過過應(yīng)變變測量量，施施加20-40％試試驗(yàn)荷荷載））。132建筑結(jié)結(jié)構(gòu)試試驗(yàn)（二））壓桿桿和柱柱的試試驗(yàn)（（續(xù)））試驗(yàn)項(xiàng)項(xiàng)目和和測點(diǎn)點(diǎn)布置置?試驗(yàn)項(xiàng)項(xiàng)目：：P－－Δ曲曲線、、εs、εc、ωmax等，注注意需需要成對對測量量。?為研究究混凝凝土受受壓區(qū)區(qū)的實(shí)實(shí)際應(yīng)應(yīng)力圖圖形，，可采采用測測力板進(jìn)行行測定定（教教材P105，，類似似自制制傳感感器））?(1)將測力力板澆筑在棱棱柱體試件中中進(jìn)行標(biāo)定；；?(2)將測力力板澆筑在試試件中進(jìn)行測測量。133建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)驗(yàn)5.4擴(kuò)大構(gòu)件的單單調(diào)加載靜力力試驗(yàn)（教材P106－120）一、鋼筋混凝凝土平面樓蓋蓋試驗(yàn)樓蓋包括板、、次梁、主梁梁三個(gè)部分，，試驗(yàn)?zāi)康氖鞘茄芯炕詈奢d的的作用。5.5建筑物或其部部件的單調(diào)加加載靜力試驗(yàn)驗(yàn)134建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)驗(yàn)（一）試驗(yàn)荷荷載布置對于連續(xù)梁，，活荷載最不不利布置的原原則?跨中Mmax：該跨布置，，左右隔跨布布置?支座Mmax：該支座左、、右跨布置，，左右隔跨布布置?支座最大剪力力：同支座Mmax可從彎矩圖、、撓曲線來理理解試驗(yàn)中為簡化化，可忽略較較遠(yuǎn)跨的影響響或僅在荷載載數(shù)值上考慮其影影響板的試驗(yàn)?確保為單向板板135建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)驗(yàn)（一）試驗(yàn)荷荷載布置（續(xù)續(xù)）次梁的試驗(yàn)?當(dāng)主梁支承次次梁時(shí)，可將將次梁視為連連續(xù)梁?當(dāng)柱