结构动载试验讲稿
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试验-02-结构实验技术讲稿静力部分1
✓ 实验室试验的支墩：用钢材或钢筋混凝土制成专 用支墩，支墩的高度一般在400～600mm，以满 足仪表安装、观测和加卸荷载的要求
60
2、荷载传递装置
§3.2 试验加载系统
➢ 作用：将加载设备产生的荷载按试验荷载图式的 要求传递到试验的结构上，同时满足分配和荷载 作用形式转换的要求。有分配梁和卧梁。
54
Rmax
§3.2 试验加载系统
➢ 上下垫板要有一定刚度，厚度可按下式计算：
fcl2
式中：fc—混凝土抗2压f 强度设计值 MPa；
l—板长； f —钢材计算强度。
55
Rmax
§3.2 试验加载系统
➢ 滚轴选择：滚轴的长度，一般取等于试件支
承处截面宽度b，滚轴直径参照下表选用
滚轴受力 <2
16
§3.2 试验加载系统
二、液压加载 （1）工作原理：是用高压油泵将具有一定压力
的液压油压入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底面积求得，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。 （2）常见形式：手动液压加载器；单作用液压 加载器；双作用液压加载器。
常用几种支座的形式
53
Rmax
§3.2 试验加载系统
铰支座设计
➢ 上下垫板尺寸应分别按试验和支墩局部承压考虑， 梁类构件，上垫板宽度不应小于梁的底面宽度。 垫板长度按下式计算：
l Rmax b fc
式中： Rmax ——最大支座反力； b ——上垫板宽度；
fc ——试件材料抗压强度设计值 MPa
本章主要讲述内容为： ➢ 静载加载系统：加载设备、装置及加载方法 ➢ 静载量测系统：量测仪器和量测方法 ➢ 常见结构静载试验方法：梁板、柱、桁架、墙体
桥梁结构动载试验PPT课件
太长（效应稳定），并同步测定温度场。
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5、测点设置
• 基本原则：最大应力、最大位移。温度测点
• 梁式桥：跨中挠度和应变，支座附近或悬臂端截面沉降和负弯距应变；
• 拱桥：主拱圈跨中和L/4处的挠度，拱脚、L/4和跨中截面的应变；
• 斜拉桥：主梁跨中、L/4和L/8处挠度，支座处沉降，跨中和控制截面应变；塔顶变位，塔身控制截面应 变；钢箱梁桥的斜拉索锚箱应变；控制索索力。
• 《 公 路 桥 涵 设 计 通 用 规 范 》 （ JTG D60-2004 ） ： 车道荷载
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1）公路—I级：车道均布荷载标准值qk=10.5kN/m； 集中荷载标准值：计算跨径L≤5m时，Pk=180kN； L ≥50m时，Pk=360kN；跨径在5m~50m之间时， Pk值直线内插。计算剪力效应时，集中荷载Pk乘1.2
• 附加工况：加劲梁最大竖向挠度；主缆锚跨索股最大张力；加劲梁梁端最大纵向漂移；吊杆（索）荷载张 力最大增量；主缆截面温度和索塔截面温度同步测试。
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ห้องสมุดไป่ตู้
4、静载试验加载方案
1）加载方式 一般选用三轴和两轴载重车辆（轴重、轴距和横向轮距）
来模拟规范的汽车荷载。整体结构计算采用车道荷载，局 部设计车辆荷载。汽车荷载应考虑车道数折减和冲击系数 增加。 2）荷载：城市桥梁荷载规范》（CJJ77-98）：跨度20150m
桁架桥）； 1/300（梁式桥主梁悬臂端）； 1/500（斜
拉桥混凝土主梁，钢桥为1/400）
5
）
裂
缝
：
全
预
力
（
不开
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5、测点设置
• 基本原则：最大应力、最大位移。温度测点
• 梁式桥：跨中挠度和应变，支座附近或悬臂端截面沉降和负弯距应变；
• 拱桥：主拱圈跨中和L/4处的挠度，拱脚、L/4和跨中截面的应变；
• 斜拉桥：主梁跨中、L/4和L/8处挠度，支座处沉降，跨中和控制截面应变；塔顶变位，塔身控制截面应 变；钢箱梁桥的斜拉索锚箱应变；控制索索力。
• 《 公 路 桥 涵 设 计 通 用 规 范 》 （ JTG D60-2004 ） ： 车道荷载
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1）公路—I级：车道均布荷载标准值qk=10.5kN/m； 集中荷载标准值：计算跨径L≤5m时，Pk=180kN； L ≥50m时，Pk=360kN；跨径在5m~50m之间时， Pk值直线内插。计算剪力效应时，集中荷载Pk乘1.2
• 附加工况：加劲梁最大竖向挠度；主缆锚跨索股最大张力；加劲梁梁端最大纵向漂移；吊杆（索）荷载张 力最大增量；主缆截面温度和索塔截面温度同步测试。
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ห้องสมุดไป่ตู้
4、静载试验加载方案
1）加载方式 一般选用三轴和两轴载重车辆（轴重、轴距和横向轮距）
来模拟规范的汽车荷载。整体结构计算采用车道荷载，局 部设计车辆荷载。汽车荷载应考虑车道数折减和冲击系数 增加。 2）荷载：城市桥梁荷载规范》（CJJ77-98）：跨度20150m
桁架桥）； 1/300（梁式桥主梁悬臂端）； 1/500（斜
拉桥混凝土主梁，钢桥为1/400）
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）
裂
缝
：
全
预
力
（
不开
建筑结构试验课件：结构动载试验
4.2 结构动载试验的仪器仪表
4.2 结构动载试验的仪器仪表: 测振仪器
拾振器
放大、微分、 积分
记录与分析
位移传感器
磁电式速度传感器
测
振 源
压电式加速度传感器
量 电
压力传感器
路
记录设备 数据采集系统
荷载传感器
4.2 结构动载试验的仪器仪表
惯性式测振传感器
1. 力学原理
质量块m的运动方程：
m xr xA cxr kxr 0
4.2 结构动载试验的仪器仪表
4.2 结构动载试验的仪器仪表: 激振设备
信号发生器
功率放大器
被
激振器
测 结
构
信号发生器
信号发生器是激振器的信号源。由它按检测的需要
发出某一振动波形。
功率放大器
功率放大器是为信号发生器输出的波形信号提供强
有力的功率以推动下一个环节激振器，使其具有足
够的激振力。
4.2 结构动载试验的仪器仪表
)2
[1 (A )2 ]2 (2 A )2
0
0
频率比： A 0
2 A
arctg
1
0
A 0
2
4.2 结构动载试验的仪器仪表
xA XA sinAt
Xr
2
X A [1 2 ]2 (2)2
Xr/XA
ξ
xr Xr sin At
2 arctg 1 2
ξ
幅频特性曲线
ωA/ω0
相频特性曲线
结构动力荷载的类型
地震作用 机械设备振动和冲击荷载 高层建筑和高耸结构的风振 环境振动——地脉动
4.1 概述
爆炸引起的振动 车辆运动对桥梁的振动 海洋采油平台收到海浪的冲击和冰块的撞击
《结构力学》实验课程结构数值仿真实验DOC
模型 / 材料和截面特性 /
材料
名称 ( Grade3)
设计类型 > 钢材
规范 > GB(S) ; 数据库 > Grade3
模型 / 材料和截面特性 / 截面数据 截面号 ( 1 ) ;
截面 截面形状 > 箱形截面 ;
4
《结构力学》结构仿真实验——初级课程：连续梁例题讲稿 用户：如图输入 ; 名称 > 400× 200× 12
显示 边界条件 >一般支承 ( 开)
模型 / 单元 /
单元的复制和移动
全选
形式 > 复制 ; 移动和复制 > 等间距
dx, dy, dz ( 0, 0, -5 )
; 复制次数 ( 2 )
复制节点属性 ( 开 ), 复制单元属性 ( 开)
模型 1 模型 2 模型 3
图 1.11 复制单元
11
《结构力学》结构仿真实验——初级课程：连续梁例题讲稿
( 开)
图 1.13 均布荷载引起的反力
以表格的形式查看均布荷载引起的的反力。比较外荷载总合和反力的总合来查看模型的建立和荷载 的输入是否恰当。 例题 Z轴方向荷载为 1.0 tonf/m 2×20 m× 3 = 60 tonf ，与表格中 Z轴方向的反力（ FZ）总和相等。
结果 / 分析结果表格 / 反力 荷载组合 > 均布荷载 (ST) ( 开 ) ;
结果 / 内力 /
梁单元内力图
荷载工况 / 荷载组合 > ST: 温度荷载 ; 内力 > My
显示选项 > 精确解 ; 不涂色 ; 放大 ( 2.0 )
显示类型 > 等值线 ( 开), 数值 ( 开)
数值
小数点以下位数 ( 1 ) ; 指数型 ( 关 ) ; 适用于选择确认时 ( 开)
结构试验第五章 土木工程结构动载试验[可修改版ppt]
![结构试验第五章 土木工程结构动载试验[可修改版ppt]](https://img.taocdn.com/s3/m/8a4dd8b87e21af45b307a8de.png)
激振器不能布置在某阶模态的节点上。
五、结构动载试验
5.3 结构动力特性的试验测定
[振动荷载法，强迫振动法]
优点：对于较复杂的动力问题，可得到若干个固有 频率。
缺点：需专门的激振器。
五、结构动载试验
5.3 结构动力特性的试验测定
[脉动法、环境随机振动法] 脉动法通常用于测量整体建筑物的动力特性，这种方法不用
方形平板的各阶模态及其对应的频率
五、结构动载试验
5.3 结构动力特性的试验测定
[振动荷载法]
当采用偏心式激振器时，激振 力与其频率的平方成正比。当 偏心块旋转频率逐渐增大，其 激振力也随之增加，这样就破 坏了共振所引起被测物振动幅 值增大的“纯洁”性。解决的 方法是在绘制共振曲线时将其 纵坐标更改为A/ω2
五、结构动载试验
5.3 结构动力特性的试验测定
每个结构都有其自身的动力特性，它是结构物自身所固有 的一种属性。
它取决于结构的组成形式，如材料性质、刚度、质量大小 及其分布情况等。
它与外荷载无关，当结构确定后，其自振特性也就随之确 定下来。
结构自振特性主要包括：
自振频率；阻尼；振型
五、结构动载试验
一般通过试验测定结构的动力特性参数
自由由于振结动构法形式差异强很迫大振，动所法用的方法、仪器也不 同，因此试验结果会出现较大差异，可进行多次 反复试验人，工获激得振可法靠的试验环结境果随。机振动法
通常的做法，通过某种方法对结构激振，使结构 产生振动，依据仪器记录到的振动波形进行分析。
五、结构动载试验
共振曲线
五、结构动载试验
5.3 结构动力特性的试验测定
[振动荷载法]
带宽法、半功率法求结构的阻尼
共振曲线
五、结构动载试验
5.3 结构动力特性的试验测定
[振动荷载法，强迫振动法]
优点：对于较复杂的动力问题，可得到若干个固有 频率。
缺点：需专门的激振器。
五、结构动载试验
5.3 结构动力特性的试验测定
[脉动法、环境随机振动法] 脉动法通常用于测量整体建筑物的动力特性，这种方法不用
方形平板的各阶模态及其对应的频率
五、结构动载试验
5.3 结构动力特性的试验测定
[振动荷载法]
当采用偏心式激振器时，激振 力与其频率的平方成正比。当 偏心块旋转频率逐渐增大，其 激振力也随之增加，这样就破 坏了共振所引起被测物振动幅 值增大的“纯洁”性。解决的 方法是在绘制共振曲线时将其 纵坐标更改为A/ω2
五、结构动载试验
5.3 结构动力特性的试验测定
每个结构都有其自身的动力特性，它是结构物自身所固有 的一种属性。
它取决于结构的组成形式，如材料性质、刚度、质量大小 及其分布情况等。
它与外荷载无关，当结构确定后，其自振特性也就随之确 定下来。
结构自振特性主要包括：
自振频率；阻尼；振型
五、结构动载试验
一般通过试验测定结构的动力特性参数
自由由于振结动构法形式差异强很迫大振，动所法用的方法、仪器也不 同，因此试验结果会出现较大差异，可进行多次 反复试验人，工获激得振可法靠的试验环结境果随。机振动法
通常的做法，通过某种方法对结构激振，使结构 产生振动，依据仪器记录到的振动波形进行分析。
五、结构动载试验
共振曲线
五、结构动载试验
5.3 结构动力特性的试验测定
[振动荷载法]
带宽法、半功率法求结构的阻尼
共振曲线
交通部桥梁隧道桥涵工程试验检测技术讲稿
三.钢筋的检测
三. 钢筋的检测 （一） 基本要求及取样 质量证明单、试验报告单、标示牌 基本要求按不同等级、牌号、规格及生产厂家验收 （二） 钢筋常规抽检项目及检测方法 钢筋常规抽检项目（屈服强度、抗拉强度、伸长率等） 1) 强度 屈服点的荷载：在试验机上进行钢筋拉伸试验时，当测力度盘的指针停止转动后恒定负载或第一次回转的最小负载即为所求。#中碳钢和高碳钢的屈服强度：中碳钢和高碳钢没有明显的屈服点，采用分级加载，求出弹性直线段相应于小等级负载的平均伸长增量，由此计算出偏离直线段后各级负载的弹性伸长。从总伸长中减去弹性伸长即为残余伸长。通常以残余伸长0.2%的应力作为屈服强度。 抗拉强度计算： 2) 塑性 3）冷弯性能 注: 弯曲角度(90 180)及弯心直径---与钢筋直径有关。 （三）判定规则: 1. 强度及伸长率判定 2. 冷弯及反复弯曲判定用于检验钢材试件环绕弯心弯曲至规定角度是否有裂纹，起层或断裂等现象，若无则认为合格。
第二章 桥涵工程原材料试验检测
第一节 石料 一. 石料的技术标准 岩石分类与分级（4类4级）
岩石分类（1.岩浆岩类：花岗岩、闪长岩等；2.石灰岩类：白云岩、泥灰岩等；3.砂岩和片岩类：石英岩、片麻岩等；4.砾石类）。
技术分级标准（四级） 石料的技术标准
桥涵结构物对所用石料的要求 石料制品的物理力学性质
分部(单位)工程评分=∑［分项(分部)工程评分×相应权值］ /∑分项(分部)工程权值 注意：在以上单元划分中将分部工程和分项工程分为主要工程的在质量等级评定加权评分时分别赋予２的权值。
２.分部工程和单位工程评分方法
工程质量等级的评定（ 合格与不合格）
３.合同段和建设项目工程质量评分（按标准执行）
试件制作与养护(1.试件尺寸 2.试件制作与养护)
三. 钢筋的检测 （一） 基本要求及取样 质量证明单、试验报告单、标示牌 基本要求按不同等级、牌号、规格及生产厂家验收 （二） 钢筋常规抽检项目及检测方法 钢筋常规抽检项目（屈服强度、抗拉强度、伸长率等） 1) 强度 屈服点的荷载：在试验机上进行钢筋拉伸试验时，当测力度盘的指针停止转动后恒定负载或第一次回转的最小负载即为所求。#中碳钢和高碳钢的屈服强度：中碳钢和高碳钢没有明显的屈服点，采用分级加载，求出弹性直线段相应于小等级负载的平均伸长增量，由此计算出偏离直线段后各级负载的弹性伸长。从总伸长中减去弹性伸长即为残余伸长。通常以残余伸长0.2%的应力作为屈服强度。 抗拉强度计算： 2) 塑性 3）冷弯性能 注: 弯曲角度(90 180)及弯心直径---与钢筋直径有关。 （三）判定规则: 1. 强度及伸长率判定 2. 冷弯及反复弯曲判定用于检验钢材试件环绕弯心弯曲至规定角度是否有裂纹，起层或断裂等现象，若无则认为合格。
第二章 桥涵工程原材料试验检测
第一节 石料 一. 石料的技术标准 岩石分类与分级（4类4级）
岩石分类（1.岩浆岩类：花岗岩、闪长岩等；2.石灰岩类：白云岩、泥灰岩等；3.砂岩和片岩类：石英岩、片麻岩等；4.砾石类）。
技术分级标准（四级） 石料的技术标准
桥涵结构物对所用石料的要求 石料制品的物理力学性质
分部(单位)工程评分=∑［分项(分部)工程评分×相应权值］ /∑分项(分部)工程权值 注意：在以上单元划分中将分部工程和分项工程分为主要工程的在质量等级评定加权评分时分别赋予２的权值。
２.分部工程和单位工程评分方法
工程质量等级的评定（ 合格与不合格）
３.合同段和建设项目工程质量评分（按标准执行）
试件制作与养护(1.试件尺寸 2.试件制作与养护)
工程结构静力试验
土木工程结构试验讲稿长沙理工大学土木与建筑学院2009-5-1第三章工程结构静力试验第三章工程结构静力试验3.1 概述结构试验就是利用各种手段对结构实际工作状态进行模拟，测定结构的工作性能，确定结构变形、内力承载能力等变化规律。
结构上的荷载按是否引起结构动力反应(如惯性力、加速度)分为静力荷载和动力荷载，因此，工程结构试验也分为静力试验和动力试验。
对结构施加静力荷载以模拟结构工作状态的试验称为结构静力试验。
所有结构都要承受静力荷载(如结构和固定设备自重等)，有些结构虽然承受动力荷载，但动力荷载引起的结构动力反应相对静力反应很小，可以忽略，或者不可忽略，但为方便计算，将动力计算转化为相当的静力计算，以冲击系数考虑动力荷载；或进行动力试验时，需要测定结构有关特性参数，或进行动、静力试验对比等等，由于这些因素，结构都需要进行静力试验。
由此可见，结构静力试验是结构试验中最为常见的、大量的试验，也是基本试验。
3.2 试验荷载系统结构静力试验是在对试验结构施加荷载下进行的，除少数在实际荷载下实测之外，绝大多数是在模拟荷载作用下进行。
产生模拟荷载的方法和设备很多，这些设备构成了试验荷载系统。
试验荷载系统必须满足以下基本要求：1、符合试件受力方式和边界条件要求，以保证试验的准确。
2、加载值稳定，不受试验环境或结构变形的影响，相对误差不超过 5％，以保证测试的准确度。
3、加载设备应有足够的强度和刚度，并有足够的安全储备。
4、应能方便调节和分级加（卸）载，以便控制加（卸）载速率。
不同的加载方法，使用不同的设备及装置，下面介绍各种加载方法、加载设备和加载装置。
3.2.1、加载方式3.2.2、支座、支墩支座、支墩是结构试验装置中模拟结构实际受力和边界条件的重要组成部分，必须保证结构在支座处的正确传力。
对于不同的结构形式，不同的试验要求，就要有不同的支座与之《土木工程结构试验》讲稿相适应，这是试验装置设计中应考虑的重要问题。
集装箱试验讲稿
2.1.2.5 试验条件及参考值 内部载荷：1.8R-T（通常为方便起见2R-T) 堆码偏置：横向25.4mm（1in）、纵向38mm （1.5in） 角柱1/2处：最大变形4，5mm；残余变形2mm 底横梁：最大变形为底角件平面下6mm；残余变形 3mm 底侧梁：最大变形为底角件平面下6mm；残余变形 40ft 4mm，30ft 、20ft 3mm； 注：底横梁、底测量最大变形为底角件平面下6mm 由来，集装箱箱顶设计为便于排水，横向有拱度， 要求最高点不得高于顶角件上平面下6mm,以免满载 条件下在堆码运输时，损伤下面的集装箱。
1.2 试验载荷 试验值系最大总质量“Ｒ”值，“Ｒ”值在 试验时被推荐为最低试验值，在营运时是最 大允许值。 1.3接受原则 试验后，集装箱不应出现影响正常使用的永 久变形和异状，其尺寸仍能满足装卸、固缚 和换装作业的要求，箱门应能正常开启。 试验数据作为参考标准，只是边界条件。 试验后，应考虑残余变形是否导致集装箱尺 寸超ISO等因素。
2.3.2.4 试验条件和参考值 内部载荷：2.0R-T 底横梁：最大残余变形3mm 底侧梁：最大残余变形40ft 4mm, 30ft 3mm, 20ft 3mm
2.4 试验——4栓固（纵向）试验
2.4.1 总则 本试验是验证集装箱在铁路车辆行驶过程中 产生动载荷条件下，经外部拴固后的承载能 力。
2.1.2.1.2 在船舶甲板上装载的状况 根据1964年的研究，船舶在海上遇到最恶劣 的条件即强风状况下（风速为蒲福11级）， 集装箱在甲板上时，ISO对集装箱的试验要 求为平均值是1.8g实际上在船头的舱内已限 制了集装箱的容积，该试验值考虑的是上层 集装箱，舱内有箱格导轨保证。
2.1.2.2 试验的实际趋势 为了40ft、30ft和20ft的集装箱的标准容积按顺序增 加，相同的端框架设计和考虑在船上进行9层堆码， 即一个堆码载荷为8个集装箱，9层叠合的实际，24 000kg被采用在ISO 1496-1:1990中。这些决定首先 被用在角柱试验，其载荷为86 400kg（现在有97 000kg甚至更高）。额定总质量R30480kg、34 000kg甚至更高。根据箱东要求，也有开一扇门的 进行堆码试验，但堆码试验条件及接受值不同。 底部集装箱的总载荷为： 24 000kg×9.81×8×1.8=3 390kN 平均每端载荷为1 695kN 该试验公式为：24 000×8=192 000kg
土木工程测试结构动载试验课件
20
150
300
1000
54
54
§ 8 - 2 现场量测方案设计
3 量测部位的确定和测点的布置
1 量测部位的确定 围岩质量差和不稳定块体；代表性地段；特殊部位。 洞周收敛位移、拱顶下沉、多点位移计和地表沉降测点应尽量在同一 断面上。 一般的铁路和公路隧道中，根据围岩分类位移量测断面间距为：Ⅱ类5 ～20m；Ⅲ类20～40m；Ⅳ类40m以上。
2 共振法
阻尼系数
临界阻尼比
11
11
§7-5 结构动力特性的试验测定
2 共振法
建筑物的振形图 对应于某一频率（共振时）
12
12
§7-5 结构动力特性的试验测定
2 共振法
建筑物的振形图 对应于某一频率
13
13
§7-5 结构动力特性的试验测定
3 脉动法
环境脉动：环境随机激振而引起的结构物微小振动 地面脉动 气流脉动
55
55
§ 8 - 2 现场量测方案设计
3 量测部位的确定和测点的布置
（2）测点的布置形式-收敛计
56
56
§ 8 - 2 现场量测方案设计
3 量测部位的确定和测点的布置
（2）测点的布置形式-位移计
57
57
§ 8 - 2 现场量测方案设计
4 观测及其频度
位移速度
(mm/d)
观测间隔
(d)
15 0.5～1
结构基本参数 –衬砌厚度、混凝土强度 –喷混凝土与岩体的粘结力 –锚固力 –砂浆灌满性
52
52
§ 8 - 2 现场量测方案设计
1 量测项目的确定
地层结构的基本参数 –混凝土、钢筋的内应力或内应变 –隧洞、支护结构的收敛位移 –围岩松弛带 –支护结构与围岩的接触应力
相关主题
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图3.9 有阻尼自由振动 衰减曲线
路漫漫其悠远
图3.10 结构受强迫振动时 的共振曲线
04.11.22晚23时至23日6时, 华科大工程结构检测中心
人员对海南省海口和平桥进行了一次全方位“体检
”—动静载试验。动载试验含脉动、跑车、刹车、跳
车4项内容。刹车试验中,试验车辆在通过桥一定断面时
突然刹车,通过此方式来采集当时
一、动态信号测试基本概念
量测动态信号的基本原理与量测静态信号的基本原 理有相同之处。
路漫漫其悠远
图4.5 动态信号量测系统组成
二、结构动载试验中的传感器
图4.6 测振传感器力学原理
路漫漫其悠远
三、结构动载试验的加载设备与方法
1. 惯性冲击力加载 ❖ （1）冲击力加载
• 图4.7 用张拉突卸法对结构施加冲击力荷载
路漫漫其悠远
研究振动的目的就是消除或减少不利的振动， 合理利用振动效应为我们服务。
天津旭日化工厂高26米的水塔
路漫漫其悠远
❖二、动载试验的作用
❖1. 结构抗震性能评价 ❖2. 工业厂房机械设备振动对结构、构件 或 ❖ 精密仪表和精密机床的影响 ❖3. 高层结构、高耸构筑物、道路桥梁、 堤 ❖ 坝的风荷载或移动荷载 ❖4. 建筑物抗爆和振动（见图4.1和4.2）
路漫漫其悠远
动载试验和静载试验的不同之处：
1、在动载试验中，施加在结构上的荷载随着时间连 续变化。
2、结构在动荷载作用下的反应与结构自身的动力特 性密切相关。
3、动力条件下，结构的承载能力和使用性能的要求 发生变化。
4、冲击和爆炸作用下，结构在很短的时间内达到其 极限承载能力。
路漫漫其悠远
4.2 动载试验的仪器仪表
结构动载试验讲稿
路漫漫其悠远 2020/4/5
一、振动
振动是一种自然现象。
不利的振动：汽车、火车驶过桥梁，引起桥梁 的振动，飞机飞行过程中，遇到气流的变化， 机翼和机身也会产生较剧烈的振动。
有利的振动：声音是物体振动时产生的；
风、地震、爆炸、撞击，动荷载（移动的车过 桥梁的振动）均可对敏感结构形成破坏,危害相 当巨大。
–【浦东机场深井群】安放了深度不同的地震记录仪,
最浅30米,最深300多米,其他还有50米、100多米及200多米 ,这些井群可测量到不同深度接收到的不同地震波强度。
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四、 伪静力试验与拟动力试验的加载制度
为了求得结构抗震基本性能，评定结构抗震能力而 做的试验。
❖ (1) 伪静力试验和拟动力试验
电磁式振动台
图3.8 电磁振动台组成系统图
1.信号发生器 2.自动控制仪 3.功率放大器 4.电磁激振器 5.振动台台面 6.测振传感器 7.记录系统 8.试件 9.台坐
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4.3 结构振动测试
结构动力特性是结构固有的特性，包括固有频率 、阻尼、振型。它们只与结构的质量、刚度和材 料有关。
结构振动测试的目的是： 1、通过振动测试，掌握结构的动力特性，为结
构动力分析和结构动力设计提供试验依据。 2、通过结构振动测试，掌握作用在结构上的动
荷载特性。 3、采用结构振动信号对已建结构进行损伤诊断
和健康监控。
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一、 方法
1. 自由振动法 2. 强迫振动法 3. 随机荷载激振法
路漫漫❖其悠注远 ：结构中遇到的动载有两类：振动荷载与移动荷载。
框架结构
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地震模拟器图
❖ 结构动载试验的分类： ❖ 1、爆炸或冲击荷载试验 ❖ 2、结构抗震试验： ❖ 1）低周反复荷载试验 ❖ 2）结构拟动力试验 ❖ 3）地震模拟振动台试验 ❖ 3、结构疲劳试验 ❖ 4、结构振动试验：风洞试验
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❖ 三峡工程三期围堰爆破试验场景图
❖ 在24个深13.5米、直径105毫米的地孔内填充3吨炸药，爆破 方量5000方。此次是为了检测现场混装乳化炸药车的性能和数码雷 管的网络连接技术以及混合炸药的装填、联网、起爆等生产程序的 路漫全漫其过悠远程,为后期围堰爆破拆除打下基础。
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• 1.结构物 2.钢拉杆 3.保护索 4.钢丝绳 5.绞车 6.实验模型 7.钢丝 8.滑轮 9.支架 10.重物 11.减振垫层
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（2） 离心力加载
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图3.6 机械式激振器的原理图
（3） 直线位移惯性力加其悠远
2、 电磁加载
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4.4 结构抗震试验
一、 周期性动力荷载试验的加载制度
1. 强迫振动共振加载。 2. 有控制的逐级动力反应测试试验。
二、 非周期性动力荷载试验的加载设计
1. 地震模拟振动台动力反应测试试验的荷载设计。 2. 人工地震模拟动力荷载测试试验的荷载设计。 3. 对于天然地震，则是在频繁发生地震的地区等待
模型进行地震模拟振动台试验图
❖二、 动载试验的几种情况
❖ 1. 结构物在实际使用时的振动水平（频率 、
❖ 振幅）及性状； ❖ 如：动力机械作用下厂房结构的振动； ❖ 移动荷载作用下桥梁的振动； ❖ 地震时建筑结构的振动； ❖ 2. 激振后，结构或模型的振动特性； ❖ 如：地震振动台、正弦激振、随机自然激振 ❖ 3. 结构构件的疲劳试验，疲劳试验机。
天然地震对结构的动力影响。
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三、 强震观测
地震发生时，用仪器观测地面运动的过程和建筑物的 动力反应。结构物在强震过程中的振动记录。
自动触发启动，蓄电池供电
–【美国洛衫矶】凡新建六层以上、面积超过6000平方
英尺的建筑物必须设置强震仪3台。
–【杨浦大桥和金茂大厦】已安装了强震记录网络，
仅金茂就安装了6台。上海计划在十五期间普及更多，通 过立法，达到10层以上的建筑都安装。
桥梁反应,包括桥梁上、下
部结构的反应。
试验前技术员已在桥
底设置100多个传感器和应
变计。桥上中间一侧的人
行道上,密密麻麻布满了连
着桥底感应器和应变计的
一些黑色线。
实验车队排成一条长龙
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图3.11 有阻尼自由振动波形图
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图3.12 无零线的有阻尼自由振动波形图
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图3.13 动力系数曲线图
表4.1 伪静力试验与拟动力试验的比较
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❖ (2) 伪静力试验(亦称低周反复荷载试验)加载方法 ❖ a)控制位移加载法： ❖ 变幅加载；等幅加载；混合加载