建筑结构试验2ppt.ppt

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1、建 筑 结 构 试 验,建筑结构试验,第二讲(第1章、第2章、第3章、第6章）结构试验设计,建 筑 结 构 试 验,建筑结构试验,1.结构试验设计概念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。,建 筑 结 构 试 验,建筑结构试验,2.设计的基本原则：真实模拟结构所处的环境和结构所受的荷载；消除次要因素的影响；将结构反应视为随机变量；合理选择试验参数；统一测试方法和评价标准；降低试验成本和提高试验效率。,建 筑 结 构 试 验,建筑结构试验,3.测试技术的基本原理： 传感器技术 直接测量？ 间接测量？ 测量仪器的标定 电测法现代测量技术的突出特点

2、之一,建 筑 结 构 试 验,建筑结构试验,3.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 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-、挠度、裂缝、应变、曲率等。尽可能多地测量内容，充分利用试验。,建 筑 结 构 试 验,建筑结构试验,4 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

3、构与受力的边界条件、试验的破坏特征、 试验的加载条件。,建 筑 结 构 试 验,建筑结构试验,如何实现简支支座？,建 筑 结 构 试 验,建筑结构试验,4.1 试件形状 基本原则：受力条件和边界条件的模拟。 4.2 试件尺寸 尺寸效应（构件与结构）； 混凝土抗压强度试验 100100100 0.95 150150150 1.0 200200200 1.05,建 筑 结 构 试 验,建筑结构试验,4.3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

4、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。 (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。,建 筑 结 构 试 验,建筑结构试验,4.3试件数量（续） 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。,建 筑 结 构 试 验,建筑结构试验,4.3试件数量（续） 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

5、列的数放在前，右列的数放在后）则每种数对出现的次数相等。,4.3试件数量（续）,建筑结构试验,4.3试件数量（续）,建筑结构试验,4.3试件数量（续）,建筑结构试验,建 筑 结 构 试 验,建筑结构试验,4.3试件构造设计 钢筋混凝土和预应力混凝土试件防止局压 砌体结构传力均匀 钢结构试件焊接传力 传感器防护措施,建 筑 结 构 试 验,建筑结构试验,5.加载方案5.1 结构试验荷载的分类 按作用形式 集中荷载、分布荷载按作用方向 垂直荷载、水平荷载、任意方向荷载 作用次数单调荷载、重复荷载、反复荷载作用特性静力荷载、动力荷载,建 筑 结 构 试 验,建筑结构试验,5.2 试验加载图式 定义：

6、试验荷载在试验结构上的布置形式(包括荷 载类型和分布情况）,建 筑 结 构 试 验,建筑结构试验,5.3 加载装置的设计 试验加载装置包括 竖向加载装置：荷载架 水平加载装置：反力架、反力墙 其他加载装置： (1) 荷载传递装置 分配梁、垫块或垫梁、滑动轴 承等； (2) 荷载支承装置 支座（固定式、滑动式、铰接 式、滚动式）、支墩。,建筑结构试验,加载装置,建筑结构试验,加载装置,建 筑 结 构 试 验,建筑结构试验,5.3 加载装置的设计（续） 试验加载装置基本要求满足最大试验荷载的要求，并有一定的安全储备50100；满足自身刚度的要求；符合试验结构的受力条件，能模拟试验结构的边界条件和变

7、形条件；满足试件的支承条件：如支承点的摩擦力影响使实际弯矩减小；构造简单，加工、组装方便。,建 筑 结 构 试 验,建筑结构试验,5.4 试验的加载制度 定义：试验中控制荷载与加载时间的关系。 结构的加载制度分类： 荷载控制、位移控制、混合控制、时间控制。,建 筑 结 构 试 验,建筑结构试验,6 结构试验的观测设计 在结构试验中，测量系统的任务就是将结构反应的物理量转换为试验数据。 观测设计的内容：确定测试项目选择测点位置选择测试仪器和测试方法,建 筑 结 构 试 验,建筑结构试验,6.1 观测项目的确定 测量项目包括力、位移、转角、应变等。 试件在荷载作用下的变形分为以下两类 整体变形：能

8、够反映试件的整体工作性能，如P-曲线 局部变形：等。,建 筑 结 构 试 验,建筑结构试验,6.2 测点的选择与布置测点的布置原则 满足试验要求为目的，宜少不宜多；测点的位置要有一定的代表性；应布置一定量的校核性测点（受力明确的部位）；测点的布置应便于试验时操作和测读。,建 筑 结 构 试 验,建筑结构试验,6.3仪器的选择 仪器的选择原则：根据被测量的物理性质选择仪器仪表的基本功能；预估被测物理量的变化范围选择仪器仪表的量程和 精度；选用可靠性程度高的仪器仪表。 常用的仪器： 位移测量仪表、转角测量仪表、力的测量仪器、 裂缝测量仪器、温度测量仪器,建 筑 结 构 试 验,建筑结构试验,6.4

9、应变测试技术6.4.1 电阻应变片的工作原理及构成,建 筑 结 构 试 验,建筑结构试验,6.4.2 电阻应变片的特点及技术指标 电阻应变片的特点：灵敏度高，应变片尺寸小（应力集中区密集贴片），质量轻，粘贴牢固，适用于高、低温环境（-50100）。主要技术指标：电阻值R：120。标距l：即电阻栅的有效长度。钢筋片21、32等，砼片804、1005等。灵敏度系数K：即单位应变引起应变计的电阻变化。应变片与应变仪的灵敏度系数设置相协调。应变极限：应变片的最大工作量程。,建 筑 结 构 试 验,建筑结构试验,6.4.3电阻应变片的粘贴方法,建 筑 结 构 试 验,建筑结构试验,6.4.3电阻应变片的

10、粘贴方法（续）,建 筑 结 构 试 验,建筑结构试验,6.4.4 应变测量 电阻应变片测量 采用惠斯登电桥（1/4电桥接法、半桥接法、全桥接 法），将电阻变化转换为电压或电流的变化，使信号放大， 从而进行测量。按照工艺粘贴应变片，保证粘贴强度和敏感栅环境绝缘电阻。用导线连接电阻应变片和电阻应变仪。导线不宜过长。消除温度影响的方法：温度补偿法温度补偿技术：粘贴在试件测点上的应变计所反映的应变 值，除了试件受力的变形外，还包含试件与应变计受温度影 响而产生的变形和由于试件材料与应变计的温度线膨胀系数 不同而产生的变形等。这种变形不是荷载效应，一般采用温 度补偿方法加以消除。,建 筑 结 构 试 验

11、,建筑结构试验,6.4.4 应变测量（续）其他方法测量应变位移法： 用两点之间的相对位移近似表示两点之间的平均应变 = l / l。 小标距（50mm250mm）：手持应变仪（引申仪）、杠杆 引申仪、百分表、位移传感器； 大标距：收敛仪、水准仪、经纬仪。光测法：多用于结构局部应力分析（云纹法、激光衍射法、光弹法）。,建 筑 结 构 试 验,建筑结构试验,观测设计,建 筑 结 构 试 验,建筑结构试验,观测设计,建 筑 结 构 试 验,建筑结构试验,观测设计,建 筑 结 构 试 验,建筑结构试验,观测设计,建 筑 结 构 试 验,建筑结构试验,观测设计,建 筑 结 构 试 验,建筑结构试验,观测设计,建 筑 结 构 试 验,建筑结构试验,观测设计,建 筑 结 构 试 验,建筑结构试验,7 试验前技术准备工作 试验前准备工作包括以下几部分：材料力学性能测定进行试验结果的估算试件安装就位安装加载设备和测试仪表,建 筑 结 构 试 验,建筑结构试验,有限元模拟,建 筑 结 构 试 验,建筑结构试验,作业： 结合所学知识，阅读思考第1章、第2章、第3章、第6章相关内容。,