建筑結(jié)構(gòu)試驗荷載

3.1概述動力試驗加載方法

1.利用慣性力或電磁系統(tǒng)激振，比較先進的設(shè)備是由自動控制、液壓裝置與計算機相結(jié)合而組成的電液伺服加裁系統(tǒng)和由此作為振源的地震模擬振動臺加載設(shè)備等；

2.人工爆炸和利用環(huán)境隨機激振(脈動法)的方法3.2重力加載法3.2.1重力直接加載方法1.加荷作用方式圖3.1用重物作均勻加載實驗1.重物2.試件3.支座4.支墩圖3.2用水作均勻加載的試驗裝置

1.水2.防水布3.斜撐4.試件2.不同加載材料的特點（1）散狀材料。使用砂石等松散顆粒材料加載時，如果將材料直接堆放于試驗結(jié)構(gòu)表面，將會造成荷載材料本身起拱而對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生卸荷作用，為此，最好將顆粒狀材料置于一定容量的容器之中，然后疊加于結(jié)構(gòu)之上。（2）塊體材料。采用形體較為規(guī)則的塊狀材料加載，如磚石、鑄鐵、鋼錠等，則要求疊放整齊．每堆重物的寬度小于l/5(l是試驗結(jié)構(gòu)的跨度)，堆與堆之間應(yīng)有一定間隔(約30~50mm)。每塊重量不宜大于25kg（3）吸濕材料。利用砂粒、磚石等吸濕材料作為荷載，它們的容重常隨大氣濕度而發(fā)生變化，故荷載不易恒定．容易使試驗的荷載值產(chǎn)生誤差.（4）液體材料。利用水作為重力加載的荷載．是一個簡易方便而且甚為經(jīng)濟的方案。水可以裝在水桶內(nèi)．用吊桿作用于試驗結(jié)構(gòu)上來作為集中荷載，也可以采用特殊的盛水裝置作為均布荷載直接施加于結(jié)構(gòu)表面。3.2.2杠桿加載方法利用杠桿原理，將荷載放大作用于結(jié)構(gòu)上。杠桿制作方便，苘載值穩(wěn)定不變，當結(jié)構(gòu)有變形時，荷載可以保持恒定，對于作持久荷載試驗尤為適合。圖3.3杠桿加載裝置3.3液壓加載法

液壓加載是結(jié)構(gòu)試驗中應(yīng)用比較普通和理想的一種加載方法。它的最大優(yōu)點是利用油壓使液壓加載器(千斤頂)產(chǎn)生較大的荷載．試驗操作安全方便，特別是對于大型結(jié)構(gòu)構(gòu)件試驗，當要求荷載點數(shù)多，噸位大時史為合適。尤其是電液伺服系統(tǒng)在試驗加載設(shè)備中得到廣泛應(yīng)用后，為結(jié)構(gòu)動力試驗?zāi)M地震荷載、海浪波動等不同特性的動力荷載創(chuàng)造廣有利條件，使動力加載技術(shù)發(fā)展到了一個新的高度。3.3.1手動液壓加載1.工作油缸2.手動油缸3.單向閥4.油壓表5.放油閥6.儲油缸7.工作活塞3.3.2同步液壓加載單、雙向作用液壓加載器圖

1.端蓋2.進油出油口3.油封裝置4.活塞桿

5.活塞6.工作油缸7.固定環(huán)3.3.3單向和雙向液壓加載器3.3.4大型結(jié)構(gòu)試驗機1.結(jié)構(gòu)長柱試驗機2.結(jié)構(gòu)疲勞試驗機電液伺服液壓系統(tǒng)的基本閉環(huán)回路

1.指令信號2.調(diào)整放大系統(tǒng)3.油源4.伺服閥

5.加載器6.傳感器7.反饋系統(tǒng)3.3.5電液伺服液壓系統(tǒng)1.電液伺服加載系統(tǒng)的工作原理電液伺服加載系統(tǒng)的工作原理3.3.6地震模擬振動臺1.振動臺臺體結(jié)構(gòu)2.液壓驅(qū)動和動力系統(tǒng)3.控制系統(tǒng)4.測試和分析系統(tǒng)圖3.10地震模擬振動臺加速度控制系統(tǒng)圖

a、b、c表示加速度、速度、位移信號輸入

(a)、(b)、(c)表示加速度、速度、位移信號反饋

1.信號輸入控制器2.油源3.試件4.伺服放大器5.伺服閥

6.加載器7.振動臺8.位移傳感器9.加速度傳感器3.4其他加載方法3.4.1機械荷載系統(tǒng)卷揚機螺旋千斤頂彈簧3.4.2氣壓荷載氣壓加載裝置示意圖

自上而下共有6層裝置：

1.螺母2.壓梁3.拼合木板4.氣囊5.試件6.試驗支座3.5荷載支承設(shè)備和試驗臺座3.5.1支座（1）必須保證結(jié)構(gòu)在支座處能自由轉(zhuǎn)動和結(jié)構(gòu)在支座處能正確地傳遞力。支承墊板的長度l可按下式進行計算：鉸支座的形式和構(gòu)造（2）鉸支座處的上下墊板要有一定剛度。墊板厚度d可按下式計算：（3）滾軸強度的要求。并按下式進行強度驗算表3.1滾軸直徑選用表

（4）滾軸的長度3.5.2荷載支承機構(gòu)1.豎向荷載架2.水平荷載架3.反力墻荷載架示意圖

1.橫梁2.千斤頂3.地腳螺栓1.三角架2.千斤頂3.壓梁

1.試件2.伺服千斤頂3.地腳螺栓圖3.22抗彎大梁臺座的荷載試驗裝置3.5.3結(jié)構(gòu)試驗臺座1.抗彎大梁式臺座和空間桁架式臺座圖3.23空間桁架式臺座圖3.24兩種板式試驗臺2.地面試驗臺座圖3.25箱式試驗臺座