结构试验与检测技术(第一章)

四、何为结构试验检测

用人为控制的方式对结构施加预定的影响因素（荷载等），提取结 构响应信息（参数）、对结构性能进行评定的方法 应用领域：土木、房建、汽车、航空航天……，涉及领域很宽广 研究对象：主要承重结构 研究内容：生产鉴定、设计计算理论、施工/健康监测…



试验类型：原型试验检测、模型试验研究
七、桥梁结构现场试验检测方法
（一）桥梁结构检查及技术状况评价 1、桥梁检查分为经常检查、定期检查和特殊检查 2、经常检查：全面巡查，目测为主，桥梁管理部门承担 3 、定期检查：技术状况全面检查，为使用功能评定，制订 管养计划提供依据。目测辅以必要设备，具有检测资质单位承 担。推荐用各部件权重及综合评定方法，技术状况等级分五类 4、特殊检查：为查清病害原因、破损程度，评价承载能力、 抗灾能力，确定桥梁技术状况的一系列工作，分专门检查和应 急检查，具有检测资质单位承担。荷载试验属特殊检查 5、规范依据：《公路桥涵养护规范》（JTG H11-2004 )、 《公路桥梁技术状况评定标准》（JTG/T H21-2011）
动力参数
检验和发展结构的计算理论、假定、方法
为新结构、新材料、新工艺的开发和推广应用提供依据
二、结构试验流程
1.2
试验目的和任务
三、研究性试验 1、任务和目的 （1）发展、验证或提出设计计算理论、假定 （2）开发或验证新结构、新技术、新材料、新工艺 （3）为规范修订提供基础数据 （4）解决重大工程技术问题 2、特点
3、应用：技术状况评定，专项检测 4、规范依据
八、工程学科发展对试验检测技术的推动作用
1、大规模工程建设，试验需求日益增大 2、工程问题日趋复杂 3、更多采用整体结构和足尺结构试验 4、试验手段多样化，试验模拟更加准确 5、测试分析技术不断完善
九、试验检测技术的发展
1、计算机技术发展和应用
2、新型传感器的发展和应用
主要手段：结构加载 获取相应参数 性能评价
主要目的：基于实测的结构性能评价、工程鉴定、科学研究…… 应用：桥梁结构试验，构件试验，科学研究
五、理论分析与试验研究的关系
1、荷载对结构（系统）的作用 输入 永久荷载 基本可变荷载 环境引起附加荷载 系统特性 结构形式、连接方式 材料特性、截面特性 刚度、质量 响应（约束条件） 位移 应力 抗裂性能
七、桥梁结构现场试验检测方法
（三）桥梁荷载试验 1、适用：新桥或旧桥 2、方法
(1) 通 过 必 要 的 试 验 计 算 ， 以 设 计 活 载 为 控 制 ， 对 控 制 部 位
（截面）对结构施加荷载（静力） （2）模拟桥梁在设计活载作用下的最不利受力状况
（3）通过量测应变（应力）、挠度、裂缝宽度等力学指标
三、本课程的地位

本专业主干课程 与毕业设计密切相关，是顺利完成毕业设计的基础 毕业设计的主要内容


大多以原型桥梁为对象
结构分析 试验方案制订 桥梁荷载试验、技术状况检测评定 数据处理和结构性能分析（或结构检算） 根据对象的特性，进行有针对性的加固维护设计 主要研究对象:桥梁承重结构 以现场试验检测技术为主要讨论对象
第一章 结构试验与检测技术绪论
1.1 概述
一、课程要求

熟悉简单桥梁结构试验方案制订


熟悉试验加载方法和手段
熟悉常用量测仪器的原理和应用 熟悉数据处理方法


熟悉结构性能分析和评价方法
熟悉桥梁结构技术状况评价方法（承载力评定） 了解桥梁施工监测与健康监测
二、考查方式

考试成绩60% 平时成绩（考勤、课堂表现、作业） 25% 实验成绩15%
七、桥梁结构现场试验检测方法
（二）基于技术状况检测的结构检算评定 1、适用以下情形 （1）技术状况等级为四、五类的桥梁 （2）拟提高荷载等级的桥梁 （3）需通行大件运输车辆的桥梁 （4）遭受重大自然灾害或意外事件的桥梁 2、方法 （1）引入检算系数Z1或Z2 （2）考虑影响承载力的各种因素（承载能力恶化、截面折减、 配钢筋截面折减）及活载影响修正系数,必要时需进行荷载试验 （3）按两类极限状态计算抗力效应和作用效应，是一种引入分 项检算系数修正极限状态设计表达式检测与检算相结合方法 3、依据：《公路桥梁承载能力检测评定规程》(JTG/T J21-2011)
3、无损检测技术的发展和应用 4、试验加载手段更加先进
1.2
试验目的和任务
一、结构试验任务（目的）
针对实际结构物或模型，以车辆荷载、模拟地震作用、风力、
温度变化等作为影响因素
以各种试验技术为手段，以量测仪器仪表为工具，测定结构在
荷载作用下的响应参数（指标）
评定结构的刚度、强度、抗裂性能、承载力以及营运性能 获取理论计算无法确定的参数，如桥梁的阻尼比、冲击系数等
加固维护设计和施工
试验检测技术是评价加固维护效果的主要手段
试验检测是加固技术的组成部分（如加固过程的效果和安全监测）
试验检测技术在结构维护中应用广泛，如：
通过试验检测获取的信息，为维护、养管提供决策依据
重大结构安全运行监测 特殊车辆通行的结构检测和维护
交通事故、自然灾害后的检测与维护加固
动力荷载
2、理论分析 输入已知
Βιβλιοθήκη Baidu
自振特性
动力性能
系统设计和结构分析
计算结构响应 重新设计，直至满足
响应是否满足约束条件(规范限定) 否 3、试验分析
试验研究
测试系统实际响应
求解系统实际特性
验证和发展计算理论
研究系统特性与设计要求符合性
六、试验检测与加固维护技术的关系
试验检测是加固维护技术的基础 只有客观获取（检测）结构的现状（特征），才可能有针对性地进行
（4）依据现有试验评价方法对桥梁承载力做出分析评定
3、特点：应用十分广泛、比较直观可靠，但评价体系不够完备， 主要基于活载增量的比较分析 4、规范依据：《公路桥梁荷载试验规程》(JTG/T J21-01-2015)
（四）无损检测
1、技术特点 2、内容
（1）混凝土裂缝深度 （2）混凝土强度和碳化深度 （3）混凝土结构内部缺陷 （4）混凝土结构结合面质量 （5）基桩完整性 （6）氯离子含量 （7）钢筋锈蚀（电化学法和电阻率法） （8）混凝土内部钢筋位置、保护层厚度、钢筋直径 （9）钢结构探伤和焊缝质量