土木工程结构试验设计
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2．试验结果分析。试验结果分析的内容是分析通过试验得 出了哪些规律性的东西，揭示了哪些物理现象。最后，应对 试验得出的规律和一些重要的现象做出解释，分析它们的影 响因素，将试验结果和理论值进行比较，分析产生差异的原 因，并做出结论，写出试验总结报告。总结报告中应提出试 验中发现的新问题及进一步的研究计划。
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-Δ、挠度、裂缝、应变、曲率等。尽可能多地测量内
容，充分利用试验。
2.1.1 概述
土木工程结构试验设计是整个试验中极为重要的并且带有全局性的一项工作，它的主要内容是对所要 进行的结构试验工作进行全面的设计与规划，从而使设计的计划与试验大纲能对整个试验起着统管全局和 具体指导作用。
2.1.3土木工程结构试验实施
1.加载试验。 加载试验是整个试验过程的中心环节，应按规定的加载程序和量测顺序进行。参加试验的每个工作人员应
各就各位，各尽其职，做好本岗工作。重要的量测数据应在试验过程中随时整理分析并与事先估算的数值比较， 发现有反常情况时应查明原因或故障，把问题弄清楚后才能继续加载。 2.试验资料整理。
实践证明，试件尺寸将受到尺寸效应、构造要求、试验设备和经费条件等因素的制约。
剪力墙单层墙体试件的外形尺寸为(80cm×100cm)～(178cm×274cm)，多层的剪力墙为原型的1/10～ 1/3。
砖石及砌块的砌体试件一般取为真型的1/4～1/2。国内曾进行过多幢砖石和砌块多层房屋结构的足尺 房屋实验。
框架试件截面尺寸为原型的1/4～1/2。框架节点一般为原型的1/2～1，做足尺模型试验一般要求反映 有关节点的配筋与构造特性，国内曾先后进行过装配式混凝土和空心混凝土大板结构的足尺房屋试验。
• 任务：参照一些成熟的实验，设计并讲解一个完整试验。
2.1土木工程结构试验的一般过程
土木工程结构试验包括结构试验设计、试验准备、试验实施和试验分析等主要环节，每个环节的工 作内容和它们之间的关系如下图所示：
结构试验目的 结构试验设计 结构试验准备
结构试验实施 结构试验分析 结构试验结论
Baidu Nhomakorabea
调查研究、搜集有关资料 确定试验的性质与规模
确定试验荷载图示 设计试验加载装置 选择试验方法及设备 设计试验加载制度
确定试验观测项目 确定测点布置位置与数目 选择测试仪器与设备
• 以简支梁试件设计为对象说明试验设计的主要内容：
• (1)试件设计
•
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
(a)
(d) (e)
框架结构中梁柱和节点试件形状
(b)
(c)
(h)
(i)
(f)
(g)
• 2.2.2 试件尺寸
• 工程结构试验所用试件的尺寸和大小，总体上分为原型和模型两类。 • 生产鉴定性试验中的试件一般为实际工程中的构件，即原型构件，
如屋面板、吊车梁等。
• 基本构件性能研究的试件大部分采用缩小比例尺的小构件，压弯构 件的截面为(16cm×16cm)～(35cm×35cm)，矩形柱(偏压剪)为 (15cm×15cm)～(50cm×50cm)，双向受力构件为(10cm×l0cm)～ (30cm×30cm)。
第二章 土木工程结构试验设计
2.1 土木工程结构试验的一般过程 2.2 土木工程结构试验的试件设计 2.3 试验荷载方案设计 2.4 结构试验观测方案设计 2.5 结构试验与材料力学性能的关系 2.6 试验大纲及其他文件
• 讨论：
• 1、结构试验包括哪些主要环节？ • 2、结构试验设计的定义为？ • 3、生产性试验的试件数目的确定原则是什么？ • 4、采用什么方法确定多因素科研试验的试件参数？ • 5、简述模型设计中主要的相似要求。 • 6、确定相似条件的方法有哪两种，试对比分析。 • 7、试列出不考虑自重荷载的静力试验模型的相似条件。 • 8、阐述结构试验荷载的分类。 • 9、何谓结构试验的加载制度。 • 10、简述试验测点选择与布置的原则。
2.2 土木工程结构试验的试件设计
试件设计应包括:
试件形状选择 试件尺寸与数量
试件构造措施等
2.2.1试件的形状
试件设计的基本要求，是构造一个与实际受力相一致的应力状态，当从整体结构中取出部分构件单独进行试 验时，特别是对在比较复杂的超静定体系中的构件，必须要注意其边界条件的模拟，使其能反映该部分结构构件 的实际工作状态。
试件设计 试验荷载设计 试验观测设计 试验误差控制措施 试验安全措施
试件制作与安装 试验人员组织分工 仪器设备的检验与率定 材料力学性能试验
试验加载 试验反应观测和数据采集 试件变形、裂缝和破坏形态 记录
试验观测和采集数据处理 结构参数识别 结构破坏机制分析 结构性能与承载力分析
试验总结报告
设计试件的形状和尺寸 确定试件的数量 设计构造措施
• 2.1.2土木工程结构试验准备
• 工程结构试验准备工作十分繁琐，不仅牵涉面广，而且工作量很大， 一般准备工作约占全部试验工作量的1/2～1/3以上，试验准备阶段 的工作质量直接影响到试验结果的准确程度，有时还关系到试验能 否进行到底。
试验准备阶段的主要工作有：
1．试件的制作。 2．试件质量检查。 3．试件安装就位。 4．安装加载设备。 5．仪器仪表的率定。 6．作辅助试验。 7．仪表安装，连线试调。 8．记录表格的设计准备。 9．算出各加载阶段试验结构特征部位的内力及变形值．以备在试验时判断及控制。 10．在淮备工作阶段和试验阶段应每天记工作日志。
试验资料的整理是将所有的原始资料整理完善，其中特别要注意的是试验量测数据记录和记录曲线，都作 为原始数据经负责记录人员签名后，不得随便涂改。经过处理后得到的数据不能和原始数据列在同一表格内。
2.1.4土木工程结构试验数据处理与分析
1．试验数据处理。因为从各个仪表获得和量测的数据和记 录曲线一般不能直接解答试验任务所提出的问题，它们只 是试验的原始数据，需对原始数据进行科学的运算处理才 能得出试验结果。
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-Δ、挠度、裂缝、应变、曲率等。尽可能多地测量内
容，充分利用试验。
2.1.1 概述
土木工程结构试验设计是整个试验中极为重要的并且带有全局性的一项工作，它的主要内容是对所要 进行的结构试验工作进行全面的设计与规划，从而使设计的计划与试验大纲能对整个试验起着统管全局和 具体指导作用。
2.1.3土木工程结构试验实施
1.加载试验。 加载试验是整个试验过程的中心环节，应按规定的加载程序和量测顺序进行。参加试验的每个工作人员应
各就各位，各尽其职，做好本岗工作。重要的量测数据应在试验过程中随时整理分析并与事先估算的数值比较， 发现有反常情况时应查明原因或故障，把问题弄清楚后才能继续加载。 2.试验资料整理。
实践证明，试件尺寸将受到尺寸效应、构造要求、试验设备和经费条件等因素的制约。
剪力墙单层墙体试件的外形尺寸为(80cm×100cm)～(178cm×274cm)，多层的剪力墙为原型的1/10～ 1/3。
砖石及砌块的砌体试件一般取为真型的1/4～1/2。国内曾进行过多幢砖石和砌块多层房屋结构的足尺 房屋实验。
框架试件截面尺寸为原型的1/4～1/2。框架节点一般为原型的1/2～1，做足尺模型试验一般要求反映 有关节点的配筋与构造特性，国内曾先后进行过装配式混凝土和空心混凝土大板结构的足尺房屋试验。
• 任务：参照一些成熟的实验，设计并讲解一个完整试验。
2.1土木工程结构试验的一般过程
土木工程结构试验包括结构试验设计、试验准备、试验实施和试验分析等主要环节，每个环节的工 作内容和它们之间的关系如下图所示：
结构试验目的 结构试验设计 结构试验准备
结构试验实施 结构试验分析 结构试验结论
Baidu Nhomakorabea
调查研究、搜集有关资料 确定试验的性质与规模
确定试验荷载图示 设计试验加载装置 选择试验方法及设备 设计试验加载制度
确定试验观测项目 确定测点布置位置与数目 选择测试仪器与设备
• 以简支梁试件设计为对象说明试验设计的主要内容：
• (1)试件设计
•
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
(a)
(d) (e)
框架结构中梁柱和节点试件形状
(b)
(c)
(h)
(i)
(f)
(g)
• 2.2.2 试件尺寸
• 工程结构试验所用试件的尺寸和大小，总体上分为原型和模型两类。 • 生产鉴定性试验中的试件一般为实际工程中的构件，即原型构件，
如屋面板、吊车梁等。
• 基本构件性能研究的试件大部分采用缩小比例尺的小构件，压弯构 件的截面为(16cm×16cm)～(35cm×35cm)，矩形柱(偏压剪)为 (15cm×15cm)～(50cm×50cm)，双向受力构件为(10cm×l0cm)～ (30cm×30cm)。
第二章 土木工程结构试验设计
2.1 土木工程结构试验的一般过程 2.2 土木工程结构试验的试件设计 2.3 试验荷载方案设计 2.4 结构试验观测方案设计 2.5 结构试验与材料力学性能的关系 2.6 试验大纲及其他文件
• 讨论：
• 1、结构试验包括哪些主要环节？ • 2、结构试验设计的定义为？ • 3、生产性试验的试件数目的确定原则是什么？ • 4、采用什么方法确定多因素科研试验的试件参数？ • 5、简述模型设计中主要的相似要求。 • 6、确定相似条件的方法有哪两种，试对比分析。 • 7、试列出不考虑自重荷载的静力试验模型的相似条件。 • 8、阐述结构试验荷载的分类。 • 9、何谓结构试验的加载制度。 • 10、简述试验测点选择与布置的原则。
2.2 土木工程结构试验的试件设计
试件设计应包括:
试件形状选择 试件尺寸与数量
试件构造措施等
2.2.1试件的形状
试件设计的基本要求，是构造一个与实际受力相一致的应力状态，当从整体结构中取出部分构件单独进行试 验时，特别是对在比较复杂的超静定体系中的构件，必须要注意其边界条件的模拟，使其能反映该部分结构构件 的实际工作状态。
试件设计 试验荷载设计 试验观测设计 试验误差控制措施 试验安全措施
试件制作与安装 试验人员组织分工 仪器设备的检验与率定 材料力学性能试验
试验加载 试验反应观测和数据采集 试件变形、裂缝和破坏形态 记录
试验观测和采集数据处理 结构参数识别 结构破坏机制分析 结构性能与承载力分析
试验总结报告
设计试件的形状和尺寸 确定试件的数量 设计构造措施
• 2.1.2土木工程结构试验准备
• 工程结构试验准备工作十分繁琐，不仅牵涉面广，而且工作量很大， 一般准备工作约占全部试验工作量的1/2～1/3以上，试验准备阶段 的工作质量直接影响到试验结果的准确程度，有时还关系到试验能 否进行到底。
试验准备阶段的主要工作有：
1．试件的制作。 2．试件质量检查。 3．试件安装就位。 4．安装加载设备。 5．仪器仪表的率定。 6．作辅助试验。 7．仪表安装，连线试调。 8．记录表格的设计准备。 9．算出各加载阶段试验结构特征部位的内力及变形值．以备在试验时判断及控制。 10．在淮备工作阶段和试验阶段应每天记工作日志。
试验资料的整理是将所有的原始资料整理完善，其中特别要注意的是试验量测数据记录和记录曲线，都作 为原始数据经负责记录人员签名后，不得随便涂改。经过处理后得到的数据不能和原始数据列在同一表格内。
2.1.4土木工程结构试验数据处理与分析
1．试验数据处理。因为从各个仪表获得和量测的数据和记 录曲线一般不能直接解答试验任务所提出的问题，它们只 是试验的原始数据，需对原始数据进行科学的运算处理才 能得出试验结果。