第2章结构试验荷载及设备

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(施工手册第四版)第二章常用结构计算2-1 荷载与结构静力计算表

2 常用结构计算2—1 荷载与结构静力计算表2—1-1 荷载1．结构上的荷载结构上的荷载分为下列三类:（1）永久荷载如结构自重、土压力、预应力等.（2)可变荷载如楼面活荷载、屋面活荷载和积灰荷载、吊车荷载、风荷载、雪活载等。

（3）偶然荷载如爆炸力、撞击力等。

建筑结构设计时，对不同荷载应采用不同的代表值。

对永久荷载应采用标准值作为代表值。

对可变荷载应根据设计要求，采用标准值、组合值、频遇值或准永久值作为代表值。

对偶然荷载应按建筑结构使用的特点确定其代表值。

2．荷载组合建筑结构设计应根据使用过程中在结构上可能同时出现的荷载，按承载能力极限状态和正常使用极限状态分别进行荷载（效应）组合，并应取各自的最不利的效应组合进行设计。

对于承载能力极限状态,应按荷载效应的基本组合或偶然组合进行荷载（效应）组合。

γ0S≤R （2-1）式中γ0——结构重要性系数；S—-荷载效应组合的设计值；R—-结构构件抗力的设计值。

对于基本组合,荷载效应组合的设计值S应从下列组合值中取最不利值确定:(1)由可变荷载效应控制的组合（2—2）式中γG——永久荷载的分项系数；γQi——第i个可变荷载的分项系数，其中Y Q1为可变荷载Q1的分项系数；S GK-—按永久荷载标准值G K计算的荷载效应值；S QiK——按可变荷载标准值Q ik计算的荷载效应值，其中S Q1K为诸可变荷载效应中起控制作用者；ψci--可变荷载Q i的组合值系数；n—-参与组合的可变荷载数。

（2）由永久荷载效应控制的组合（2—3)（3）基本组合的荷载分项系数1)永久荷载的分项系数当其效应对结构不利时：对由可变荷载效应控制的组合,应取1.2；对由永久荷载效应控制的组合，应取1。

35；当其效应对结构有利时：一般情况下应取1。

0；对结构的倾覆、滑移或漂浮验算,应取0.9。

2)可变荷载的分项系数一般情况下应取1。

4；对标准值大于4kN/m2的工业房屋楼面结构活荷载应取1.3。

课件-第2章试验荷载与加载方法

10000kN大型多功能试验机系统（同济大学建筑结构试验室）
第2章试验荷载与加载方法
思考：液压加载系统的不足荷载不能循环，不可动
第2章试验荷载与加载方法
2.5.3 电液伺服液压系统
电液伺服加载设备是目前最先进的加载设备。电液伺服技术可较为精确控制试件变形和作用外力，产生真实的试验状态。可用以模拟各种振动荷载，特别是地震、海浪等荷载对结构物的影响。适用于进行结构抗震研究的伪静力试验、拟动力试验和地震模拟振动台试验。
水管
标尺防水胶布侧向挡板试件
用水作均布荷载的试验优点缺点
从标尺的水深就可知道荷载值的大小，卸载也方便全部承载面被水掩盖，不利于布置仪表和观测。结构较大变形时，水存在不均匀性。
第2章试验荷载与加载方法
2.2.2 杠杆加载方法
重物作集中荷载试验时，常采用杠杆原理将荷载值放大，如下图所示。
液压加载器：
液压千斤顶
电动泵
27
第2章试验荷载与加载方法
2.5.1 液压加载系统
液压加载系统组成：油泵油管系统千斤顶加载控制台加载架试验台
液压系统加载装置
1-油泵；2-油管；3-横梁；4-立柱；5-台座； 6-千斤顶；7-试件；8-支墩；9-测力计
第2章试验荷载与加载方法
杠杆加法
1-试件；2-重物；3-支座；4-支墩；5-荷载盘；6-分配梁支座； 7-分配梁；8-加载支点；9-杠杆；10-荷载支架；11-杠杆平衡重
第2章试验荷载与加载方法
2.2.2 杠杆加载方法
现场试验，杠杆反力支点可用重物、桩基础、墙洞或反弯梁等支承。
墙洞支承
重物支承
反弯梁支承
桩支承

建筑结构试验--2

重力加载图示：
构件标志长度l
≥50mm ≤l/5 加载重物
试件支座
杠杆加载
保护块
杠杆加载有放大荷重的效果，并且在结构变形时，荷载保持恒定，对持久试验尤为适合。
重物加载的优缺点（1）优点：设备简单，取材方便，荷载数值稳定，加载形式灵活，不因试验过程中结构的变形或徐变而减小，适用于长期均布荷载和静载试验，采用杠杆间接重力加载，对持久荷载试验及进行刚度和裂缝的研究尤为合适。因为荷载是否恒定，对裂缝的开展与闭合有直接影响。（2）缺点：产生的荷载值小，操作笨重，占用面积大，用堆载法时，一旦结构物达到极限后，因荷载不随结构变形而自行卸载，容易发生安全事故。

选择试验荷载与加载方法时，应满足以下几项要求： ①选用的试验荷载的图式应与结构设计计算的荷载图式所产生的内力值相一致或极为接近； ②荷载传力方式和作用点明确，产生的荷载数值准确稳定，特别是静荷载要不随加载时间、外界环境和结构物变形而变化，保证荷载量的相对误差不超过±5%； ③静载试验便于分级加载和卸载，能控制加、卸载速度，荷载分级的分度值要满足试验量测的精度要求； ④加载装置本身要安全可靠，不仅满足强度要求，还必须按变形条件来控制加载装置的设计，即满足刚度要求。防止对试件产生卸载作用而减轻结构实际承担的荷载； ⑤加载设备要操作方便，便于加载和卸载速度，又能适应同步加载或先后加载的不同要求； ⑥试验加载方法要力求采用现代化先进技术，减轻体力劳动，提高试验质量。
电液伺服振动台的组成：由台体结构、液压驱动和动力系统、控制系统、测试和分析系统组成。台体结构：台面具有一定尺寸的平板结构（同济4*4m，日本原子能工作试验中心是15*15m）液压驱动和动力系统：按照振动台的单向（水平或垂直）、双向（水平--水平或水平--垂直）或三向（二向水平--垂直）运动。液压驱动系统是给振动台以推理，各向加载器推力取决于可动质量的大小和最大加速度的要求。常用电液伺服系统来驱动。控制系统：分为模拟控制方法和数字计算机控制方法。模拟控制方法：有位移反馈控制和加速度信号输入控制两种。数字计算机控制方法：采用计算机进行数字替代的补偿技术。可由计算机将台面输出信号与系统本身的传递函数（频率响应）求得下一次驱动台面所需的补偿量和修正后的输入信号。经过多次迭代，直至台面输出反应信号与原始输入信号之间的误差小于预先给定的量值，即完成了迭代补偿并得到满意的期望地震波。

建筑结构试验复习资料

建筑结构试验第一章绪论1，建筑结构试验的任务：就是在结构物或试验对象上，以仪器设备为工具，利用各种试验技术为手段，在荷载或其他因素作用下，通过测试与结构工作性能有关的各种参数，从强度、刚度、抗裂性以及结构的破坏形态等各个方面来判断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，并用以检验和发展结构的计算理论。

2，生产性试验：（具有直接的生产目的，以实际建筑物或结构构件为试验鉴定对象，经过试验对具体结构构件作出正确的技术结论）常用以解决以下问题：①综合鉴定重要工程和建筑物的设计与施工质量②鉴定预制构件的产品质量③已建结构可靠性检验，推断和估计结构的剩余寿命④工程改建或加固，通过试验判断具体结构的实际承载能力⑤处理受灾结构和工程质量事故，通过试验鉴定提供技术依据3，科研性试验：（目的是验证结构设计计算的各种假定，通过制定各种设计规范，发展新的设计理论，改进设计计算方法，为发展和推广新结构、新材料及新工艺提供理论依据与实践经验）①验证结构计算理论的假定②为制定设计规范提供依据③为发展和推广新结构、新材料及新工艺提供理论依据与实践经验4，结构试验分类：按试验对象分：①原型试验②模型试验。

按试验荷载性质分：①结构静力试验②结构动力试验③结构抗震试验。

按试验时间长短分：短期荷载试验和长期荷载试验按试验所在场地分：实验室结构试验和现场结构试验。

按试验是否破坏分结构破坏试验和结构非破坏试验。

模型试验分：⑴相似模型试验：几何相似、力学相似、材料相似⑵缩尺模型试验：原型结构缩小几何比例尺寸的试验代表物⑶足尺模型试验：结构静力试验：加载过程实质和再从零开始逐步递增一直加到试验某乙预定目标或结构破坏为止。

结构动力试验: 研究结构在不同性质动力作用下结构动力特性和动力反应的试验。

分：⑴结构动力特性试验：指结构受动力荷载激励时，在结构自由振动或强迫振动情况下量测结构自身所固有的动力性能试验。

用人工激振或环境随机激振，量测自振频率、阻尼系数和结构振型。

2结构试验(加载方法与设备)

主要包括：惯性力加载、电磁加载法、人激振动加载法、环境随机振动激振法等主要包括：荷载支承装置、荷载传递装置、试件支承装置等
建筑结构试验
动载加载装置
试验设备
选择荷载和加载方式的几点要求：
1、试验荷载的图式 2、试验荷载的传力方式 3、精度和强度 4、加载装置安全可靠 5、加载设备操作方便 6、加载方法力求采用现代化先进技术
建筑结构试验
气压加载装置示意图
建筑结构试验
真空加载试验
建筑结构试验
建筑结构试验
二、气压加载的特点和要求 1、气压加载的特点
（1）能真实地模拟面积大、外形复杂结构的均布受力状态；（2）加卸载方便可靠；（3）荷载值稳定易控；（4）需要采用气囊或将试件制成密封结构，试件制作工作量大；（5）施加荷载值不能太大；（6）构件内表面无法直接观测；（7）气温变化易引起荷载波动。
建筑结构试验
2.1概述
结构试验
模拟结构在实际受力工作状态下的反应对试验对象施加荷载因此荷载的选择是否正确合理，影响到试验工作的顺利进行。
建筑结构试验
如何选择正确、合理的荷载？必须对常用的加载方法和设备有充分的认识和了解
建筑结构试验
静载加载装置
主要包括：重力加载、机械力加载、气压加载、液压加载等
建筑结构试验
三、大型结构试验机
为在实验室里进行大型结构构件的试验，将大吨位的液压千斤顶制成专门的液压加载系统。该系统由液压操作台、液压千斤顶、试验机架和管路系统组成，是集液压加载、反力机构、控制与测量于一体的比较完善的专用加载系统。长柱结构试验机：
建筑结构试验
建筑结构试验
2、电动液压加载装置的构成与手动分体式加载装置类似，手动油泵被电动油泵取代，由电动机提供能源，组成电动液压加载装置，千斤顶可采用单作用式或双作用式。特点：操作简便，加载能力强，普通液压千斤顶加载力可达 10000kN以上。一台油泵通过油路分配装置可与多个千斤顶连接，实现多点同步加载。

土力学天然地基的载荷试验原位试验方法

（2）最小二乘拟合法对于有明显直线段和拐点的p-s曲线，可以通过最小二乘法拟合出最佳回归直线方程式，假设为：
，求得后，即为修正后的沉降数据。
（3）高阶曲线拟合法对于没有明显直线段和拐点的圆滑型或不规则p-s曲线，可假设为二次或高阶多项式表示的曲线，通过曲线拟合求得常数项，即，即为修正后的沉降数据。
（4）试验时的加载速率比实际工程快得多，对透水性较差的软粘土，其变形状况与实际有较大差异，由此确定的参数也有较大差异。
（5）小尺寸刚性承压板下土中的应力状态极复杂，由此推求的变形模量只能是近似的。
第二节试验的基本原理及仪器设备
一、试验的基本原理
在拟建建筑物场地上将一定尺寸和几何形状（圆形或方形）的刚性板，安放在被测的地基持力层上，逐级增加荷载，并测得每一级荷载下的稳定沉降，直至达到地基破坏标准，由此可得到荷载（p）－沉降（s）曲线（即p－s曲线）。典型的平板载荷试验p－s曲线可划分为三个阶段：
图2－6 p-△s/△p关系曲线
（2）s-t曲线 s-t曲线反映的是每一级荷载下地基土随时间的变形情况；又可分为两种，即按p分级绘制和按p分段连续绘制，两者都需在曲线上注明荷载等级。如图2－7：
图2－7 s-t关系曲线
二、p-s曲线的修正
（1）图解法如果开始的一些观测点基本在一条直线上，只是不通过原点，表明试验存在一定的系统误差。可将曲线上的各点沿s轴进行坐标平移s0，使它通过原点即可。如图2－8：图 2 － 8 p-s 曲线修正的图解法
2-4。
（4）观测系统主要指位移（沉降）量测系统，包括支撑柱、基准梁、位移测量元件（位移传感器、百分表）及其他附件。具体的支撑关系是：位移量测元件固定在基准梁上，基准梁架设在支撑柱上，而支撑柱要打设在试坑内适当位置。

第2章-建筑结构试验试验荷载与加载方法

第二章荷载与加载
第二章荷载与加载

重物加荷，但是它用的是水，比如说做双向板或者做网架，一个很大面积的均布荷载的时候，可以用一个水槽，这个水槽不要底，就光要四周，把它圈起来。给个底面试件来加荷，然后用一个防水的胶布做成一个水槽，里面加水，用水的重量作为荷载。但是用水加荷的时候，当加荷的面积很大的时候，就有一个什么问题呢？就是当面积很大，底下试件有一定的挠度，它向下变形，所以水深，实际上中间深，边上浅。使得均布荷载不是很均布的，中间可能荷载要大，边上可能荷载要小。这也是一种重物加荷。
第二章荷载与加载
2.3 液压加载
2.3.4电液伺服液压系统电液伺服阀
第二章荷载与加载
2.3 液压加载
2.3.5地震模拟振动台
第二章荷载与加载
2.3 液压加载
2.3.5地震模拟振动台
美国MTS公司三向六自由度维模拟地震振动台，台面尺寸4m×4m，最大试件质量25t。
第二章荷载与加载
2.2 重力加载
包括重力直接加载法和杠杆加载法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。
第二章荷载与加载
2.2 重力加载
重力加载法
第二章荷载与加载
2.2 重力加载
杠杆加载法
第二章荷载与加载
第二章荷载与加载
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。

土木工程结构试验2章1

第2章土木工程结构试验的设计Chapter 2 Design for Civil Structural Test 目录Contents2.1 研究性试验（research oriented testing） (12)2.1.1 设计阶段（planning phase） (12)1．试件设计（specimens design） (12)2．加载方案设计（design of loading scheme） (13)3．量测方案设计（design of measurement scheme） (14)4．安全措施（safety measures） (15)2.1.2 准备阶段（preparation phase） (16)1．试件的制作（specimens fabrication techniques） (16)2．试件质量检查（specimens quality inspection） (16)3．试件及加载设备安装（specimens and loading setup assembling） (16)4．仪器的率定（calibration of instrument） (17)5．仪表的安装（instrument assembling） (17)6．设计记录表格（design of record sheet） (17)2.1.3 实施阶段（loading phase） (17)1．加载（loading） (17)2．观测与记录（observation and record） (17)2.1.4 总结阶段（data analysis and report writing phase） (17)1．数据处理（data processing） (17)2．试验分析（test result analysis） (17)3．试验报告（test report） (18)2.2 检验性试验（verification testing） (18)2.2.1 试验对象（test structure） (18)2.2.2 试验荷载的取值（determination of testing load） (18)2.2.3 检验报告（inspection report） (19)本章小结（summary） (19)思考题（problems） (19)结构试验设计是一项细致而又复杂的工作，必须严格认真地对待，任何疏忽都会影响试验结果，甚至导致试验失败或危及人身安全。

课件-第2章-试验荷载与加载方法

1
3
2
4重
5
物堆
1-试件
放 2-重
1
集物
杠杆加载法
6 中 3-支 1-试件；2-重物；3-支座；
荷座
2 5
载 4-支试墩
验
4-支墩；5-荷载盘；6-分配梁支座；
7-分配梁；8-加载支点；
2.5 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；优点：利用油压使液压千斤顶产生较大的荷载，试验操作安全方便。
作用在结构物上的几种动荷载
对于研究结构在各种荷载下的动力反应，需通过专门的激振设备再现各种实际动荷载。2-1b—2-1d。
作用在结构物上的几种动荷载
动力反应主要指振幅、频率、加速度、动应力。
第2章试验荷载与加载方法
2.1 试验荷载概论
伪静力试验对结构施加反复循环荷载的方法，近似模拟地震作用，获得结构的非弹性荷载-变形特性。。
试验荷载的加载方法有很多，一般都通过加载设备产生，加载设备有许多种类，有重物、液压、气压、机械和电液伺服加载系统以及与它们相匹配的各种试验装置等。
思考：我们实验室有哪些加载设备？它们属于什么加载系统
第2章试验荷载与加载方法
2.2 重物加载法
重物加载是利用物体本身的重量施加在结构上作为荷载。试验室内可采用的重物有专门制作的标准铸铁砝码、混凝土立方试块、水箱等；现场试验可以就地取材如砖、砂、石、袋装水泥等建筑材料，或废构件、钢锭等。
电液伺服阀是电液伺服加载系统中的核心元件，它直接安装于液压作动器上。
电信号指令
液压油输出量
第2章试验荷载与加载方法
（3）控制系统
液压控制器控制液压源的启动和关闭

[注册结构专业基础]结构试验的荷载设备和量测仪器讲义_secret

第二节结构试验的荷载设备和量测仪器一、结构试验的荷载设备结构试验为模拟结构在实际受力工作状态下的结构反应，必须对试验对象施加荷载，试验用的荷载型式、大小、加载方式等都是根据试验的目的要求，以如何能更好地模拟原有荷载等因素来选择。

在决定试验荷载时，还取决于试验室的设备和现场所具备的条件。

正确的荷载设计和选择适合于试验目的需要的加载设备是保证整个工作顺利进行的关键之一。

（一）重力加载法重力加载就是利用物体本身的重量施加于结构上作为荷载。

在试验室内可以利用的重物有专门浇铸的标准铸铁砝码，混凝土立方试块，水箱等；在现场则可就地取材，经常是采用普通的砂、石、砖块等建筑材料，或是钢锭、铸铁、废构件等。

重力直接加载方法是将重物荷载直接堆放于结构表面(如板的试验)形成均布荷载或置于荷载盘上通过吊杆挂于结构上形成集中荷载。

后者较多用于现场做屋架试验。

利用水作为重力加载用的荷载时，水可以盛在水桶内用吊杆作用于结构上，作为集中荷载。

也可以采用特殊的盛水装置作为均布荷载直接加于结构表面。

杠杆加载也属于重力加载的一种。

当利用重物作为集中荷载受到荷载量的限制时，利用杠杆原理，将荷重放大作用于结构上。

杠杆加载的装置根据试验室或现场试验条件的不同，可以有如图18—2—1的几种方案。

杆杠的支点、力点和重物的加载点的位置必须准确，由此确定杠杆的比例或放大率。

（二）液压加载法1．液压加载器液压加载器俗称千斤顶是液压加载设备中的主要部件。

其主要工作原理是用高压油泵将具有一定压力的液压油压人液压加载器的工作油缸，使之推动活塞，对结构施加荷载。

荷载值由油压表示值和加载器活塞受压面积求得，也可由液压加载器与荷载承力架之间所置的测力计直接测读；或用传感器将信号输给电子秤显示，也可由记录器直接记录。

在静力试验中常用的有普通工业用的手动液压加载器；有专门为结构试验设计的单向作用及双向作用的液压加载器。

2．液压加载系统液压加载系统主要是由储油箱、高压油泵、液压加载器、测力装置和各类阀门组成的操纵台通过高压油管联接组成。

结构试验2

结构试验21、土木工程试验分类：研究性试验和检验性试验（实验目的）、静力试验和动力试验（荷载性质）、实体（原型）试验和模型试验（实验对象）、实验室试验和现场试验（试验场地）、破坏性试验和非破坏性试验（结构或构件破坏与否）、短期荷载试验和长期荷载试验（时间长短）。

2、结构试验目的：结构试验是指在结构物或试验对象上，利用设备仪器为工具，以各种试验技术为手段，在施加各种作用（荷载、机械扰动力、模拟的地震作用、风力、温度、变形等）的工况下，通过量测与试验对象工作性能有关的各种参数（应变、变形、振幅、频率等）和试验对象的实际破坏形态，来评定试验对象的刚度、抗裂度、裂缝状态、强度、承载力、稳定和耗能能力等，并用以检验和发展结构的计算理论。

3、生产性试验和科研性试验目的：科研性试验目的在于验证结构设计的某一理论，或验证各科学的判断、推理、假设及概念设计的正确性，或者是为了创造某种新型结构体系及其计算理论，而系统地进行试验研究；生产性试验目的是通过试验来检验结构构件是否符合结构设计规范及施工验收规范的要求，并对检验结构作出技术结论。

4、静力试验和动力试验区别：“静力”一般在试验过程中，结构本身运动的加速度小型（惯性力效应）可以忽略不计，而动力试验要考虑。

5、短期试验和长期试验区别：短期荷载试验在进行结构试验时限于试验条件、时间和基于解决问题的步骤，不能代替长年累月进行的长期荷载试验，在分析试验结果时必须加以考虑；长期荷载试验即持久试验，它将连续进行几个月甚至数年，通过试验以获得结构的变形随时间变化的规律。

为了保证试验的精度，经常需要对实验环境有严格的控制。

如保持恒温恒湿，防止震动影响等。

6、实验室试验和现场试验区别：实验室试验是指在有专门设备的实验室内进行的试验。

实验室试验可以获得良好的工作条件，可以应用精密和灵敏的仪器设备进行试验，具有较高的准确度。

甚至可以人为地创造一个适宜的工作环境，突出研究的主要方面，减少或消除各种不利因素对试验的影响，常用于研究性试验。

建筑结构试验习题集.

建筑结构试验习题集.建筑结构试验习题集第⼀章结构试验概论1. 建筑结构试验根据不同要素有多种分类⽅法，下列哪种试验是按荷载性质分类等？（）A.结构模型试验B.结构静⼒试验C.短期荷载试验D.现场结构试验2. 对于⼀些⽐较重要的结构与⼯程，在实际结构建成后，要通过，综合鉴定其质量的可靠程度。

（）A.验算B.试验C.研究D.观测3. 科研性的试件设计应包括试件形状的设计、尺⼨和数量的确定以及构造措施的考虑，同时必须满⾜结构和受⼒的的要求。

（）A.边界条件B.平衡条件C.⽀承条件D.协调条件4. 对于⼀些⽐较重要的结构与⼯程，在实际结构建成后，要通过，综合鉴定其质量的可靠程度。

（）A.验算B.试验C.研究D.观测5. 在结构⼯程学科中，⼈们需要正确认识结构的性能和不断深化这种认识，_ 是⼀种已被实践所证明了的⾏之有效的⽅法。

6. 按试验对象的尺⼨，建筑结构试验可分为试验和试验。

7. 科研性试验8. 建筑结构试验的任务是什么？9. ⽣产鉴定性试验⼀般常⽤来解决哪些问题？第⼆章结构试验的加载设备和试验装置1. ⼤型结构试验机的精度不应低于（）A.1级B.2级C.3级D.4级2. 螺旋千⽄顶加载属于（）A．机械⼒加载B．重⼒加载C．液压加载D．杠杆加载3. 电液伺服阀根据输⼊电流等极性控制液压油的流向，根据输⼊电流的⼤⼩控制液压油等。

4. 为提⾼液压加载器的加载精度，应优先采⽤荷载传感器量测荷载值，选择荷载传感器的精度不应低于级。

5. ⽤垂直落重冲击加载时，为防⽌重物回弹再次撞击和结构局部受损，需在落点处铺设mm的砂垫层。

6. 在采⽤散粒状材料对板进⾏均布加载试验时，应注意防⽌材料_现象导致受⼒不明确。

7. 在杠杆重⼒加载试验中，杠杆⽐例不宜⼤于。

8. 在采⽤粘⼟砖对板进⾏均布加载试验时，应注意防⽌砖现象导致受⼒不明确。

9. ⼏何对中10. 对油罐、⽔箱等特种结构，为什么说⽔是最为理想的加载材料？11. 直接⽤重物对结构进⾏加载的优缺点是什么？第三章结构试验的数据采集和测量仪器1. ⽤应变计测量试件应变时，为了得到准确的应变测量结果，应该使应变计与被测物体变形（）A.不⼀致B.不相仿C.相仿D.⼀致2. ⼿持应变仪的标距为250mm，位移计⽤千分表，其量测应变的精度为（）A．0.01 B．0.001 C．4.0?10-5D．4.0?10-63. 钢筋混凝⼟试验梁的粗⾻料粒径为10~30mm，⽤电阻应变计量测梁表⾯应变，问选⽤多⼤标距的应变计？（）A．10mm B．30mm C．100mm D．150mm4. 千分表的刻度值为（）A．0.01cm B．0.001cm C．0.01mm D．0.001mm5. 在电阻应变测量中，温度补偿应变计的电阻值R2和⼯作应变计的电阻值R1应该（）A．R2 < R1B．R2≈R1C．R2 > R1D．没有要求6. 电阻应变计所测量是其标距内的（）A．绝对变形B．真实变形C．真实应变D．平均应变7. 百分表应变装置的标距为200mm，位移计⽤千分表，其量测应变的精度为（）A．0.01 B．0.001 C．5.0?10-5D．5.0?10-68. 常⽤电阻应变计的电阻值为（）A．60ΩB．120ΩC．100MΩD．200 MΩ9. 在结构静⼒试验中，要求数据采集系统具有⾜够数量的传感器、采集通道和储存能⼒，当测点较多时还需要有较快的。

建筑结构试验问答题答案

第一章结构试验概论一、名词解释1、相似模型试验：是指用适当的比例尺和相似材料制成与原型几何相似的试验对象，在模型上施加相似力系，使模型受力后重演原模型结构的实际工作状态，最后按相似条件由模型试验的结果推算实际结构的工作。

2、结构动力试验：是研究结构在不同性质动力作用下结构动力特性和动力反应的试验。

3、结构动力特性试验：是指结构在受动力荷载激励时，在结构自由振动或强迫振动情况下测量结构自身所固有的动力性能的试验。

4、结构动力反应试验：指结构在动力荷载作用下，量测结构的动力性能参数和动态反应的试验。

5、结构疲劳试验：指结构构件在等幅稳定，多次重复荷载的作用下，哦测试结构疲劳性能而进行的动力试验。

6、刚度检验法：是以30%-60%的设计荷载进行加载，测得结构变形和材料的应变与理论计算对比，如果符合得较好，可以承认试验结构和材料的可靠性。

7、承载力检验：一般加载到小于极限荷载的某一预定荷载值，检测结构受载后的反应。

8、缩尺模型试验：是原型结构缩小几何比例尺寸的试验代表物。

二、问答题1、生产性试验一般用来解决哪些问题？答：生产性试验一般用来解决：○1综合鉴定重要工程和建筑物的设计与施工质量○2鉴定预制构件的产品质量○3对已建结构进行可靠度检验，推断和估计结构的剩余寿命○4对工程改建或加固，通过试验判断结构的实际承载能力○5对受灾结构和工程质量事故，通过试验提供技术依据。

2、结构静力试验有什么特点？答：结构静力试验的特点：○1加载设备相对简单○2荷载可以逐步施加○3可以停下来仔细观测结构变形的发展，给人们以最明确和清晰的破坏概念。

3、试举出常用于动力试验中的方法有哪几种？答：常用于动力试验中的方法有：○1结构动力特性试验○2结构动力反应试验○3结构疲劳试验。

4、结构试验按试验荷载的性质不同可以分为哪几类？答：结构试验按试验荷载的性质不同可以分为：○1结构静力试验○2结构动力试验○3结构抗震试验。

6、科研性试验的目的是什么？答：科研性试验的目的是：○1验证结构计算理论的假定○2为制定设计规范提供依据○3为发展和推广新结构、新材料与新工艺提供实践经验。

载荷试验

三、载荷试验的目的
荷载试验可用于以下目的：（1）根据荷载－沉降关系线（p-s曲线），确定地基土的承载力； p-s曲线上的比例界限压力、极限压力，可以为评定地基土的承载力
提供依据。（2）计算土的变形模量（排水或不排水的）；
（3）估算地基土的不排水抗剪强度及极K限V 填土p高/ s度；
（4）确定地基土的基床反力系数。（5）估算地基土的固结系数。
四、荷载试验的适用条件
浅层平板载荷试验适用于地表浅层地基、特别适用于各种填土、含碎石的土类。由于试验比较简单、直观，因此，多年来应用广泛。但是，在应用时，应对本方法的下述局限性给予充分的关注：（1）平板载荷试验的影响深度范围不超过两倍承压板宽度（或直径），故只能了解地表浅层地基土的特性。（2）承压板的尺寸比实际基础小，在刚性承压板边缘产生塑性区的开展，更易造成地基的破坏，使预估的承载力偏低。（3）载荷板试验是在地表进行的，没有埋置深度所存在的超载，也会降低承载力。（4）试验时的加载速率比实际工程快得多，对透水性较差的软粘土，其变形状况与实际有较大差异，由此确定的参数也有较大差异。（5）小尺寸刚性承压板下土中的应力状态极复杂，由此推求的变形模量只能是近似的。
理
及
仪
器
设
备图2－1 平板载荷试验p－s曲线
（1）直线变形阶段：p－s曲线为直线段（线性关系），对应于此段的最大压力p0，称为比例界限压力（也称为临塑压力），土体以压缩变形为主。
（2）剪切变形阶段：当压力超过p0，但小于极限压力pu时，压缩变形所占比例逐渐减少，而剪切变形逐渐增加，p－s线由直线变为曲线，曲线斜率逐渐增大。
（3）破坏阶段：当荷载大于极限压力pu时，即使维持荷载不变，沉降也会急剧增大，始终达不到稳定标准。

第2章结构试验设计

2.4.2 测点的选择与布置
一般来说，量测的点位愈多愈能了解结构物的应力和变形情况。但是，在满足试验目的的前提下，测点还是宜少不宜多。
测点的位置必须要有代表性，以便于分析和计算。布置一定数量的校核性测点，判断其可靠性，如凸点、对称点、变形
已知点等。有利于试验时操作和测读，宜分散、安全、易安装等。
4.均匀法
均匀法是我国数学工作者对试验设计技术的一大贡献。它是根据数论在多维数值积分中的应用原理，构造一套均匀设计表，用来进行均匀试验设计。
均匀法相对于因子法和正交法的最主要的优点是大幅度地减少试验次数，缩短试验周期，从而大量节约人工和费用。对于4因素5水平即54试验，如果用因子法需做625次试验，利用正交表L25(54)按排试验至少要做25次试验，但用均匀设计表U5(54) 安排试验，只需做5次试验即可。
第2章结构试验设计
本章简单描述了结构试验设计的基本原则、基本程序和影响结构试验成果的几个因素；并在结构试验设计领域引入了PPIS循环的概念，把课题研究路线的确定放在了一个比较显眼的位置；试件设计、荷载方案、测试方案是本章的核心内容；最后对结构试验的技术性文件进行了扼要的介绍。
2.1结构试验的一般程序
钢垫板
钢垫板
基础梁
2.2结构试验的构件设计 2.2.4 试件设计的要求
5.对于墙体试件，应在墙体上下预制钢筋混凝土垫梁，上垫梁模拟过梁传递荷载，下垫梁模拟基础梁。 6.对于钢筋混凝土偏心受压构件，应在试件两端设置牛腿，并在上下两端加设钢筋网进行加强。
2.3结构试验荷载设计
2.3.1 加载图示的选择与设计
1.优选法
单因素优选法是较常用的方法。例如：混凝土的强度对钢筋混凝土柱承载能力的影响。