【建筑结构试验课件】第二章结构

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1、第二章结构试验设计主要内容􀀹2.1概述􀀹2.2试件设计􀀹2.3结构试验的模型设计􀀹2.4结构试验荷载设计􀀹2.5结构试验的观测设计􀀹2.6材料的力学性能与结构试验的关系􀀹2.7结构试验大纲和试验基本文件第二章结构试验设计第二章结构试验设计教学内容:1．试件和模型设计：包括相似理论，试件模型设计，模型材料，注意的问题；2．荷载设计：包括荷载图式，加载程序，等效荷载；3．测试方案：包括测试项目，测点的选择和布置，测量仪器的选择；4．测试报告；5．试验中的安全措施。第二章结构试验设计第二章结构试验设计重点：试件模型设计，荷载图式，加载程序，等效荷载，测点的选择和布置，测量仪器的选

2、择。教学要求1．熟练掌握试件模型设计；2．熟练掌握荷载图式，加载程序，等效荷载；3．熟练掌握测点的选择和布置，测量仪器的选择；4．熟练掌握试验中的安全措施；5．掌握模型材料，测试报告；6．了解相似理论，注意的问题。第二章结构试验设计2.1结构试验设计概述结构试验全过程包括：试验设计、试验准备、试验实施和试验分析等几部分。􀀹结构试验设计定义(P9)：♦对结构试验进行全面的设计与规划；♦设计的计划和试验大纲对试验起着统管全局和具体指导的作用。第二章结构试验设计2.1结构试验设计概述试验设计的主要内容（以简支梁试件设计为对象）(1)确定试验参数，结合试验经费与时间，进行试件设计。

3、如适筋梁试验：强剪弱弯原则、板的抗剪问题、梁截面尺寸的确定、经济配筋率问题。(2)加载设计。支承条件、加载方式（等弯矩段）、加载设备、加载制度（荷载与位移混合控制）。(3)观测设计。P-Δ、挠度、裂缝、应变、曲率等。尽可能多地测量内容，充分利用试验。第二章结构试验设计2.1结构试验的试件设计♦缩尺模型与足尺模型缩尺模型必须满足严格的相似条件。♦试件设计的内容及要求内容：试件形状的选择、试件尺寸与数量的确定、构造措施等；要求：结构与受力的边界条件、试验的破坏特征、试验的加载条件。第二章结构试验设计2.1结构试验的试件设计2.2.1试件形状􀀹基本原则：受力条件和边界条件的模拟。

4、􀀹如框架节点的试验方案，板柱结构的受力特征（板带宽度的选取）。2.2.2试件尺寸􀀹尺寸效应（构件与结构）；􀀹混凝土抗压强度试验100×100×1000.95150×150×1501.0200×200×2001.05第二章结构试验设计2.1结构试验的试件设计2.2.3试件数量生产性试验：按试验任务的要求来确定试件数量。科研性试验：􀀹(1)单因素根据因素的水平数来确定试件数量；􀀹(2)多因素采用正交试验设计法来进行试验设计并对试验结果进行科学分析。多因素试验存在的问题：􀀹(1)全面试验的次数（试件数量）与实际可行的试验次数之间的矛盾。n个因素，m个水平，则全面试验次数mn。􀀹(

5、2)实际所做的少数试验与全面掌握内在规律的要求之间的矛盾。第二章结构试验设计2.1结构试验的试件设计􀀹正交试验设计：指利用事先制好的正交表来安排多因素试验，并进行试验结果分析的一种试验设计方法。􀀹♦正交表是正交试验设计法中合理安排试验并对试验结果进行统计分析的一种特殊表格。􀀹♦常用正交表有L4(23)、L9(34)、L12(31×24)等。试验次数因素的水平数因素数第二章结构试验设计2.1结构试验的试件设计正交表的特点（凡符合下列两个特点的表均称为正交表）：􀀹(1)每一列中，不同的数字出现的次数相等；􀀹(2)任意两列中，将同一横行的数字看成有序数对（左列的数放在前，右列的数

6、放在后）则每种数对出现的次数相等。如（1、2）（1、1）（2、1）（2、2）各出现一次。第二章结构试验设计2.1结构试验的试件设计L4(23)正交表第二章结构试验设计2.1结构试验的试件设计完全试验的试件数量第二章结构试验设计2.1结构试验的试件设计L9(34)正交表第二章结构试验设计2.1结构试验的试件设计L12(31×24)正交表第二章结构试验设计2.1结构试验的试件设计􀀹正交试验结果分析——直观分析法􀀹♦目的：􀀹(1)确定各因素的主次关系；􀀹(2)确定各影响因素的最佳水平。􀀹♦具体步骤：􀀹(1)填写评价指标，将每个试件的试验结果填入正交表的右栏内；􀀹(2)计算各因素的

7、水平效应值Kmf、Kmf和极差Rm值。􀀹(3)比较各因素的极差R值，根据其大小，列出各因素的主次关系。R值较大者，即对试验结果的影响较大、即主要因素。􀀹(4)比较同一因素下各水平的效应值Kmf，能使指标达到满意值的为较理想的水平值。Kmf正交表中m列第f水平相应的指标值之和Kmf＝Kmf，m列第f水平的重复次数Rmm列中Kmf的极大值与极小值之差第二章结构试验设计2.1结构试验的试件设计2.2.4结构试验加载与测试对试件设计的要求:试件支承条件的要求：支承