建筑结构试验第一章

1.2.5短期荷载试验和长期荷载试验
短期荷载试验 ♦ 一般试验全过程持续几分钟到几天 长期荷载试验 ♦ 试验全过程持续几个月、几年到数十年 ♦ 主要研究与时间有关的结构特性（如：混凝土的 收缩、徐变，预应力筋的松弛，结构的耐久性能 等）。

1.2.6试验室试验和现场试验


试验室试验 ♦ 适用于科研性试验 ♦ 是今后结构试验的主要发展方向 现场试验 ♦ 试件或结构的工作条件、结构型式等完全反映 工程实际情况
建筑结构试验
兰州理工大学土木工程学院


《建筑结构试验》课程介绍 建筑结构试验是以实验技术为手段，测量 能反映结构或构件实际工作性能的有关参 数，为判断结构的承载能力和安全储备提 供重要根据。 建筑结构试验是工业与民用建筑专业的一 门专业技术课程。本课程的任务是使学生 获得建筑结构试验方面的基础知识和基本 技能，能够进行一般建筑结构试验的设计 与实施。
结构试验设计
试件设计
加载方案
测试方案
荷载设备
数据采集和测量仪器
Hale Waihona Puke 1章绪 论
本章简单描述了结构试验课程的任务、意 义和特点，详细介绍了结构试验的分类， 对结构试验新技术的发展以及课程内容和 学习方法也作了扼要的介绍。 学习本章后应重点掌握土木工程试验课 程的任务、意义和结构试验的分类。了解 本门课程的课程内容与学习方法，提高对 本门课程重要性的认识。





1.1.3结构试验课程特点



1）多学科交融 2）个性化显著 3）有规律可循 4）突出实践性
1.2 结构试验的分类




根据不同的试验目的、荷载性质、试验对 象、试验场合、构件破坏与否、荷载作用 时间等不同因素进行分类。 科研性试验和生产性试验 静力试验和动力试验 真型试验和模型试验 短期荷载试验和长期荷载试验 试验室试验和现场（或原位）试验 非破坏性试验与破坏性试验、半破损试验




1821年，拿维叶（法国科学院院士）推导了受弯 构件应力分布的计算公式；
1850年，阿莫历思（法国科学院院士）完成了试 验验证。

结构试验在我国的发展历史：

解放前，结构试验在我国几乎是空白；

1953年，长春市25.3m输电塔原型检验性试验；
1957年，武汉长江大桥静载和动载试验； 1959年，北京火车站35m×35m双曲薄壳静力试验； 70年代后，上海体育馆、南京五台山体育馆网架模型 试验；
破坏性试验与非破坏性试验： 现场试验和长期荷载试验多为非破坏性试 验 ������ 试验室试验与短期荷载试验多为破坏性 试验

1.3 结构试验新技术的发展

超大型试验装备 现代测试技术 计算机技术应用 基于网络的结构 试验技术
1.4 课程内容与学习方法

1.4.1 课程内容 1.4.2 学习方法
拟动力试验就是用来模拟结构承受动力作 用的试验。在拟动力试验中，首先是通过计算 机将振动加速度转换成作用在结构上的位移以 及与此位移相应的作用力 F(t)。随着地震波 加速度时程曲线的变化，作用在结构上的位移 和作用力也跟着变化，这样就可以得出在动力 模拟状态下结构连续反应的全过程。
慢频拟动力试验 拟动力试验地震模拟振动台试验 原频拟动力试验
3
4
荷载在本质是失真的或模拟的动 力
1.2.4真型试验和模型试验


真型试验 ♦ 试验对象：实际结构或按比例复制的结构、构 件 ♦ 优点：完全反映真实结构受力特性，试验结论 可靠 ♦ 缺点：费用高，加载难度大，试验周期长 模型试验 ♦ 试验对象：缩尺试件 ♦ 优点：实施方便，费用低，多参数、多试件 ♦ 缺点：严格相似条件难实现，尺寸效应
科研性试验
特点：具有研究、探索、开发的性质，针对试件而 不一定是具体结构。 应用场合： ♦ 验证结构计算理论及有关假定、推断等； ♦ 为编制有关设计规范提供依据； ♦ 推广应用新结构、新材料、新工艺； ♦发展设计理论； ♦改进计算方法
1.2.2静力试验和动力试验

静力试验
（1）静力单调加载试验 （2）低周反复荷载试验（伪静力）
1.1.2结构试验课程的作用和意义



1）是发展结构理论的重要途径 2）是发现结构设计问题的主要手段 3）验证结构理论的唯一方法 4）是结构施工质量鉴定的直接方式 5）是制定各类技术规范和技术标准的基础

17世纪初，伽利略提出截面应力均匀分布； 17世纪中，有人将其修正为三角形分布； 1713年，巴朗（法国）提出正确的应力分布型式， 但未能进行试验验证； 1767年，容格密理（法国）提出路标试验；







1、简述结构试验的任务。 2、按试验目的的不同，结构试验可分为哪 两类？ 3、简述生产性试验的目的。 4、简述科研性试验的目的。 5、试对比真型试验与模型试验。 6、简述静力试验与动力试验的不同。 7、阐述短期试验与长期试验的区分。 8、说明试验室试验与现场试验的不同。
1.2.1科研性试验和生产性试验
生产性试验
特点：非探索性、有比较成熟的计算理论、针对 实际结构或构件 应用场合： ♦ 检验结构设计和施工质量； ♦ 检验已有建筑物的可靠性，推断剩余寿命； ♦ 鉴定加固，改造工程的实际受力性能； ♦ 为工程事故鉴定处理提供技术依据；
♦ 检验结构构件或部位的受力性能。
伪静力试验就是利用静力试验的装置来研究 结构的某些动力性能的手段。是一种采用一定的 荷载控制或变形控制的周期性反复静力荷载试验， 加之试验频率也比较低，为区别于一般单调加载 静力试验，称之为低周反复静力加载试验；又因 为低周反复静力加载试验是采用静力试验的加载 手段来验证结构部分动力性能的实验装置，所以 也称之为伪静力试验。
1）应全面、准确地理解土木工程试验的基本理论、概念和 范畴，分析、解决一些现实中的理论问题和实际问题，在 掌握结构试验原理的基础上，重点掌握基本的试验方法和 试验原理，了解国内外最新发展的试验理论和试验方法。 2）应注意理论和实践相结合，完成开设的相关结构试验， 掌握必要的测试技术，培养一定的试验操作能力。 3）加强对相关规范的学习，掌握现行有效的试验方法标准， 以确保试验数据准确，数据处理规范，试验结果评价尺度 统一。




1977年，“建筑结构测试技术的研究”八年规划；
上世纪80年代以来，随着大型高精度试验装置和数采系统的应用， 标志着我国结构试验达到一个新水平。


结构试验的发展趋势： 大型化、体系化； 精密性，包括试件设计、加载、测试； 计算机联机试验。 我校的结构试验建设情况： 共有1个试验室； 这个实验室包括静力、拟动力、振动台、
1.1概述
1.1.1结构试验课程的任务
《土木工程试验》是土木工程专业的一门专业技 术基础课。其研究对象是建设工程的结构物。这门 学科的任务是在试验对象上应用科学的组织程序， 以测试仪器设备为工具，利用各种试验为手段，在 荷载或其他因素作用下，通过量测与结构工作性能 有关的各种参数，从强度、刚度和抗裂性以及结构 实际破坏形态来判明结构的实际工作性能，估计结 构的承载能力，确定结构对使用要求的符合程度或 根据相关规范标准来判断结构的施工质量，并用以 检验和发展结构的计算理论。
序号
伪静力试验
拟动力试验 下一步的加载是根据上一步测量 结果经过计算得到的，递推公 式是建立在被测结构的离散动 力方程基础之上的
1
每一步加载目标是试验 前假定好的，即是已 知的
2
每一步的加载都是单调 每一步的加载都与时程有关系。 静力加载，加载与 即真正体现了力是时间的函数 时程没有关系
测试结果用滞回曲线表 测试结果可以是时程波线，也可 示 以整理出滞回曲线 荷载在本质是静力
♦ 优点：加载设备简单，试验观测方便
♦ 缺点：不能反映结构动力性能

动力试验
（1）动载特性试验 （2）结构动力特性试验 （3）结构的动力反应试验 （4）地震模拟振动台试验 （5）风洞试验 （6）疲劳试验 ♦ 优点：能真实反映结构的动力特性和动力响应 ♦ 缺点：加载设备和测试手段复杂
1.2.3伪静力试验和拟动力试验