工程结构试验第2章试验的加载设备（2课时）.ppt

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1、《建筑结构试验》课时安排第1章结构试验概论（2课时）第2章结构试验的荷载设备（2课时）第3章结构试验的数据采集和测量仪器（2课时）第4章结构试验设计（4课时）第5章结构单调加载静力试验（2课时）第6章结构低周反复静力加载试验（2课时）第7章结构试验现场检测技术（2课时）第8章结构试验的数据处理（2课时）试验课时（4学时）专题：结构抗震试验（2课时）2.1概述2.2重力加载法2.3液压加载法2.4惯性力加载法2.5机械力加载法2.6气压加载法2.7电磁加载法2.8人工激励振动加载法2.9环境随机振动激振法2.10荷载支承设备和试验台

2、座第2章结构试验的加载设备2.1概述结构试验中的加载方法重力加载法液压加载法惯性力加载法机械力加载法气压加载法电磁加载法人激振动加载法环境随机振动激振法2.2重力加载法静力荷载既可模拟垂直加载，也可模拟水平加载；简单易行、经济，但花费人工较多结构变形时荷载不会改变（当结构变形过大时不能自行卸载而导致结构倒塌）利用物体自重加载，但应避免试件弯曲变形而使荷载块产生拱作用，改变荷载分布。直接加载法：应注意避免因荷重块产生拱作用而改变荷载分布杠杆加载法：结构变形后荷载不改变，但无法自行卸载直接加载法&间接加载法重力加载法实例预应力钢－混凝

3、土组合梁长期荷载试验2.3液压加载法目前结构试验中最常用的加载方法可适用于静、动载试验，吨位可大、可小液压加载方法液压加载系统和试验台座结构试验机系统液压加载装置液压加载器结构试验机地震模拟振动台液压加载系统电液伺服液压系统※液压加载器手动液压加载器手工操作，简易方便但一人一台，难以同步加载单向作用液压加载器适用于多个加载器组成同步加载系统使用，适应于多点加载要求双向作用液压加载器可施加反复荷载（拉或压、推或拉）※液压千斤顶&电动泵※液压加载系统组成部分液压加载器液压控制台反力架台座适用于各类结构的静载试验（包括拟静力试验）5M钢

4、桁架结构静力分析试验液压千斤顶竖向反力架支墩手动油泵※结构试验机10000kN大型多功能试验机系统（同济大学建筑结构试验室）※电液伺服液压系统目前较为先进的加载设备可进行结构静力试验，也可进行结构动力试验（包括疲劳试验）当与计算机联机后，可进行复杂的加载程序控制、数据采集和数据分析处理等工作※地震模拟振动台实现各类地震波的自动控制加载及数据采集分析，是标准意义上的结构动力试验，可进行6个自由度方向的加载同济大学土木工程防灾国家重点试验室美国MTS公司三向六自由度台面尺寸4m×4m最大试件质量25t2.4惯性力加载法利用运动物体质量

5、的惯性施加动力荷载冲击力加载法初位移加载法初速度加载法反冲激振法离心力加载法优点：结构简单，容易产生较大振幅和激振力缺点：频率低，振幅调节难，只能产生简谐荷载直线位移惯性力加载法激振力大，但频率较小(<1Hz)，且设备笨重惯性力加载法初位移加载法初速度加载法2.5机械力加载法常用机具包括：吊链（葫芦）、卷扬机、花篮螺丝、螺旋千斤顶、弹簧等适用于施加水平荷载优点：设备简单，集中力的方向便于控制缺点：荷载较小，加卸载速度慢，荷载作用点的变形会引起荷载值的较大改变2.6气压加载法利用压缩空气正压加载、利用抽真空产生负压加载适用于平板、壳

6、体等平面结构施加均布荷载优点：加、卸载方便，荷载稳定、安全，结构破坏时能够自动卸载缺点：加载面无法观测2.7电磁加载法可进行静、动载试验电磁式激振器优点：频率范围宽、重量轻、控制方便、可按给定信号产生多个波形的激振力缺点：激振力不大、适用于小型结构试验电磁振动台优点：频率范围宽、振动稳定、波形失真小、振幅和频率的调节较方便、容易实现自动控制缺点：激振力小、适用于小型结构试验2.8人激振动加载法人身体有规律的运动，在共振情况下可产生较大的激振力（有阻尼自由振动）2.9环境随机振动激振法又称脉动法由地面脉动产生建筑物脉动，再对其进行模

7、态参数识别2.10荷载支承设备和试验台座支座荷载支承机构结构试验台座现场试验荷载装置※支座支墩：简易支座，钢或钢筋砼制作，现场试验多为砖砌体支座按作用形式分：滚动铰支座、固定铰支座、球铰支座对铰支座的基本要求必须保证结构在支座处能自由转动必须保证结构在支座处力的传递构件支座处铰的上下垫板要有一定刚度滚轴长度，一般取为试件支承处截面宽度滚轴直径，可按表选用，并进行强度验算※支座的基本形式※荷载支承机构又称反力架或荷载架试验室试验反力架（由横梁立柱组成）抗弯大梁或空间桁架式台座（适用于中小型构件）、试验台座现场试验反力支架（包括平衡重

8、、锚固桩头、现浇地梁和箍架等）型钢反力架、丝杆反力架※荷载支承机构的形式试验台座（槽式）竖向反力架水平反力架抗弯大梁式台座和空间桁架式台座适用于中小型构件试验，跨度短、荷载小；特点：自平衡式，对支座和支承条件无要求。※试验台座※试验台座板式试验台座