一级注册结构工程师基础结构试验讲义.doc

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1、第一节结构试验设计试件设计在设计试件形状时，最重耍的是耍造成和设计目的相一致的应力状态。框架截面尺寸人约为原型的1/4~1/2,框架节点一般为原型的1/2-1.多层的剪力墙为原型的1/10-1/3o砖石及砌块的砌体试件尺寸…般取为原型的1/4一1/2<»一般来说，静力试验试件太小耍考虑尺寸效应。局部性的试件尺寸町取为原型的1/4〜1,整体性的结构试验试件可取1/10—1/2。日前国内在地震模拟振动台试验屮能够完成比例在1/50-1/4的齐类房屛结构和构筑物的结构模型试验。正交试验设计法的正交表L9（34）表示因子数为4,每个因子有3个水平数，组成的试件数为9O荷载设计念作试验设计时，

2、加载装置的承载能力耍求提高70%左右，还必须考虑刚度要求。试验加载制度是指结构试验进行期间控制荷载与加载时间的关系。它包括加载速度的快慢、加载时间间歇的长短、分级荷载的人小和加载卸载循环的次数等。结构试验的观测设计在满足试验口的前提下，测点应是宜少不宜多。测点的位置必须要有代表性，结构物的最人挠度和最人应力部位上必须布置测量点位，称之为控制测点。校核测点可以布置在结构物的边缘凸角和零应力的构件截面或杆件上，也可以布置在理论计算比较有把握的区域，此外我们还经常利用结构本身和荷载作用的对称性，在控制测点相对称的位置上布置一定数量的校核测点。应使仪表的最小刻度值不大于5%的最大被测值。最人

3、被测值宜在仪器满量程的1/5〜2/3范围内，一般最人被测值不宜人于选用仪表最大量程的80%o试件的形状、尺寸和试验加载速度对试验结果的影响尤为显著，随看材料试件尺寸的缩小，在试验屮出现了混凝止强度有系统地稍有提高的现彖。加载速度愈快，即引起材料的应变速率愈高，则试件的强度和弹性模量也就相应提高。第二节结构试验的荷载设备和量测仪器荷载设备（一）重力加载法（二）液压加载法液压加载器俗称千斤顶是液压加载设备屮的主耍部件。电液伺服系统目前采用闭环控制，其屮电液伺服阀是其心脏部分。该系统常用于动力荷载。地震模拟振动台台面运动参数最基本的是位移、速度和加速度以及使川频率。使川频率范围山所作试验模

4、型的第一频率而定，一般各类结构的第一频率约在1〜10Hz范圉内，故整个系统的频率范围应该大于10Hz,为考虑到高阶振型，频率上限当然越人越好。（三）惯性力加载法适用于进行结构动力特性的试验（四）机械力加载法其小的弹簧加载法常用于构件的持久荷载试验（五）气压加载法均布荷载（六）电磁加载法（七）人激振动加载法（八）环境随机振动加载法也称为脉动法荷载支承设备优先选用铁支座，刀铉支座结构试验的量测仪器传感器：感受各种物理量（力、位移、应变等），并把它们转换成电量（电信号）或其他容易处理的信号电阻应变计：dR/R二Ko・e（R-•般为120Q）序号电桥形式半桥（弯曲桥路）半电桥（泊松比桥路）A

5、全桥（弯曲桥路）全桥（弯Illi泊松比）常用的电桥形式和应变计布置表1821测储项冃和特点1.测点处沿应变计轴向的应变2.隔另外布宙温度补偿3•毎个应变计（测点）需一个电桥.^BSSi1•测点处竝面的弯曲应变2・温度补偿为「作片相互补偿：3.测得应变为呜个应变的绝对值之和廿两个应变的绝对值相等时•测呆灵敏度捉高为:倍丨・测点处沿应变计轴向的应变2.温度补偿为丁•作片相互补偿测呈灵敏度提高为（I+”）倍1•测点处截而的弯曲应变2.温度补偿为匸作片相互补偿3・测得应变为四个应变的绝对ff（之和当四个应变的绝对值相等时•测吊灵敏度提胡至四倍・1•测点处截面的弯曲应变2.温度补怯为T作片相互

6、补偿测呈灵敏度提芮为2（I-p）倍1•测点处截面的轴向应变2.温度补偿为丄作片相互补偿。3・测址灵敏度提高为2（1+p）倍例：标距为200mm的手持应变仪，用千分表进行量测，若某次量测试件的读数为4小格,则测得的应变值为(A)。4/200/1000=2X10-5A.2X10-5B.2X10'6C.4X10-5D.4X106第三节结构单调加载静力试验受弯构件试验预制板和梁等受弯构件一般都是简支的，试验安装时都采川止位试验。受弯构件试验屮经常采川等效荷载，即川几个等效的集屮荷载來替代均布荷载进行试验。受弯构件最丄耍量测跨小的垠人挠度值f环和弹性挠度11U线。为了测得真止的f-,同时还必须

7、彊测构件两端支座处支承面的刚性位移或沉降值，所以至少耍布置三个测点。应变测量：在梁承受止负弯矩最人的截面或弯矩突变的截面上布置测点。对「•变截面的梁，则应在抗弯控制截面上布置测点(即在截面较弱而弯矩值较人的截面上)o对丁•钢筋混凝土梁，为了求得截面上应力分布规律和确定屮和轴的位置，沿截面高度至少需耍布置五个测点。裂缝测量：当裂缝用肉眼町见时，其宽度可用最小刻度为0・01mm或0.05mm的读数放人镜测量。每一构件屮测定裂缝宽度的裂缝数口一般不少］：3条，包