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时间:2018-09-22
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1、建筑结构试验复习提纲 建筑结构试验的任务:在结构物或试验对象上,以仪器设备为工具,利用各种实验技术为手段,在荷载或其他因素作用下,通过测试与结构工作性能有关的各种参数,从强度、刚度、抗裂性以及结构的破坏形态等各个方面来判断结构的实际工作性能,确定结构对使用要求的符合程度,并用以检验和发展结构的计算理论。建筑结构试验是以实验方式有关数据,反映结构或构件的工作性能、承载能力以及相应的可靠度,为结构的安全使用和设计理论的建立提供重要的依据。根据试验目的结构试验可归纳为生产性试验和科研型试验两大类。生产性试验目的:1.综合鉴定
2、重要工程和建筑物的设计与施工质量;2.鉴定预制构件的产品质量;3.已建结构可靠性检验,推断和估计结构的剩余寿命;4.工程改建或加固,通过试验判断具体结构的实际承载能力;5.处理受灾结构和工程质量事故,通过试验鉴定提供技术依据。科学性试验目的:1.验证结构计算理论的假定;2.为制定设计规范提供依据;3.为发展和推广新结构、新材料与新工艺提供实践经验。生产性试验与科研性试验不同之处:1.生产性试验不需要试件设计和制作。2.生产性试验不需要试探性试验。原型试验:试验对象是实际结构或者是实际的结构构件。相似模型试验:几何相似、
3、材料相似、力学相似;相似模型试验:按照相似理论进行模型设计、制作与试验。用适当的比例尺和相似材料制成与原型几何相似的试验对象,在模型上施加相似力系,使模型受力后重演原型结构的实际工作状态,最后按相似条件由模型试验的结果推算实际结构的工作。缩尺模型实质上是原型结构缩小几何比例尺寸的试验代表物。缩尺模型试验研究结构性能;足尺模型研究结构整体性能。按试验荷载的性质分类:1.结构静力试验;2.结构动力试验;3.结构抗震试验。选择试验荷载和加载方法时要求:1.选用试验加载设备和试验装置应满足结构设计计算荷载图式的要求;2.荷载传
4、递方式和作用点要明确,生产的荷载数值要稳定,特别是静力荷载应不随加载时间、外界环境和结构的变形而变化;3.荷载分级的分度值要满足试验量测的精度要求,加载设备要有足够的强度储备;4.加载装置本身要安全可靠,不仅要满足强度要求,还必须按变形条件来控制加载装置的设计;5.加载设备要错左方便,便于加载和卸载,并能控制加载速度,还能适应同步加载、先后加载和恒载等不同要求;6.试验加载方法要力求采用现代化先进技术,减轻体力劳动,提高试验质量,保证试验安全。重力加载就是将物体本身的重力施加于结构上作为荷载。重力直接加载法:当使用砂石
5、松散颗粒材料加载时,如果将材料直接堆放于结构表面,将会造成荷载材料本身的起拱,而对结构产生卸荷作用。重力加载方法优点是试验用的重物容易取得,但加载过程中需要花费较大的劳动力。材料容重常随大气温度、湿度改变而发生变化,即由于其含水率的变化,以致荷载不易恒定,使荷载值产生误差。杠杆加载:杠杆制作方便,荷载值稳定不变,当结构有变形时,荷载可以保持恒定,对于做持久荷载试验尤为适合。杠杆比例不宜大于1:6。液压加载法最大优点利用油压使液压加载器产生较大的荷载,试验操作安全方便。由于液压加载器内部摩阻力的影响,会出现荷载量和油压间
6、不呈严格的线性关系的状况,应按实现制作的标定曲线来确定荷载量。采用试验机标定液压加载器时,必须采用加载器的活塞顶升试验机的主动加载方式。在制作标定曲线时,至少应在液压加载器不同的行程位置上加卸荷载重复循环三次,分别取平均值来绘制标定曲线,任一次测量值和曲线上对应点的力偏差不应大于±5%。大型结构试验机的精度不应低于2级结构疲劳试验机:结构疲劳试验机脉动频率可根据试验的不同要求在100—500次/分范围内任意调节选用。应满足2级试验机的精度要求,测力示值相对误差应为±2.0%。电液伺服系统主要由电液伺服液压加载器、控制系
7、统和液压源等三大部分组成。电液伺服液压系统可以较精确地模拟试件所受的实际荷载,产生真实的受力状态。用以模拟地震、海浪等荷载对结构物的作用,是比较理想的试验设备,特别是可用来进行抗震结构的静力或动力试验。电液伺服液压系统由电液伺服液压加载器、控制系统和液压源组成。电液伺服阀是电液伺服液压加载系统的心脏部分,指令发生器发出的信号经过放大后输入伺服阀,转换成大功率的液压信号,将来自液压源的液压油输入加载器,使加载器按输入信号的变化规律对结构施加荷载。地震模拟振动台特点是具有自动控制和数据采集及处理系统,采用了电子计算机和闭环
8、伺服液压控制技术、并配合现金的振动测量仪器,可以在实验室内进行结构物的地震模拟试验,以求得地震反应对结构的影响。振动台必须安装在质量很大的基础上。机械力加载的优点是设备简单,容易实现,当通过索具加载时,很容易改变荷载作用的方向,故在建筑物、柔性构筑物(桅杆、塔架等)的实测或大尺寸模型试验中,常用此法施加水平集中荷载。其缺点是荷载值
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