结构试验教学课件 第一章

发电站 铁路 挡土墙 道路 隧道 水路疏浚 给排水系统
结构的功能是承受荷载作用并产生作用效应，产生的作用效 应须满足各级规范要求
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确保实现结构的功能，常采用以下三种途径：
理论分析
利用现有成熟的理论，计算分析结构在各种作用下的作用效应 使其满足规范、规程、标准要求
试验
对结构施加作用，通过测试得到结构在作用下的作用效应 判断结构是否满足要求
a.综合鉴定重要工程和建筑的设计与施工 质量。
b.对已建结构进行可靠性检验，以推断和 估计结构剩余寿命。
c.工程改建和加固，通过试验来判断具体 结构的实际承载能力。
d.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。
e.鉴定预制构件的产品质量。
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1.2 结构试验的分类
静力试验的最大优点是加载设备相对来说 比较简单，荷载可以逐步施加，还可以停 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。
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1.2 结构试验的分类
结
按试验目的分类
源自文库
构 试
按试验对象分类
验 分
按荷载性质分类
类
按试验时间分类
* 按试验目的分类
(2)科学研究性试验
科学研究性试验具有研究、探索和开发 的性质。其目的在于验证结构设计的某一 理论，或验证各种科学的判断、推理、假 设及概念的正确性，或者是为了创造某种 新型结构体系及其计算理论，而有系统地 进行的试验研究。
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1.2 结构试验的分类
结
按试验目的分类
构 试
按试验对象分类
验 分
按荷载性质分类
类
按试验时间分类
按试验场合分类
* 按荷载性质分类
(1)静力试验
静力试验是结构试验中最大量最常见的基 本试验，因为大部分建筑结构在工作时所 承受的是静力荷载，一般可以通过重力或 各种类型的加载设备来实现和满足加载要 求。静力试验的加载过程是从零开始逐步 递增一直到结构破坏为止，也就是在一个 不长的时间段内完成试验加载的全过程， 我们称它为结构静力单调加载试验。
第一章 绪论
School of Urban Construction and Management
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土木工程结构(Civil engineering structures)
土木工程包含了几乎所有建筑工程，我们俗称“大土木” 土木工程结构指最广泛层面上的建筑结构工程，包括：
桥梁 水坝 土方 基础 石油平台 管道运输
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本课程目的
通过理论和试验环节教学 掌握结构试验方面基本知识和基本技能 根据设计、施工和科学研究任务，完成一般土木工程结构 的实验设计与规划 为今后从事土木工程结构科研、设计或施工等工作积累解决 问题的手段和方法
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1.1 结构试验的任务
土木工程结构试验的任务是以土木工程结构为研究对象， 通过加载技术对研究对象施加各种作用，借助测试技术对 结构物受作用后的性能进行观测。通过对测量数据的分析 ，如变形、应变、温度、振幅、频率、裂缝宽度等，从强 度（稳定）、刚度、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，评估结构的承载能力，确定结构对 使用要求的符合程度。动过结构实验检验并发展结构计算 理论。
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土木工程试验是解决土木工程结构领域科研和设计问题的必 不可少的手段 结构试验是人们认识自然的重要手段 结构试验是验证结构理论的有效方法 结构试验是土木工程结构质量鉴定的直接方式 结构试验是制定各类技术规范和技术标准的基础 结构试验是建筑工程自身发展的需要
土木工程结构试验主要内容包括 工程结构静力试验和动力试验的加载模拟技术 工程结构变形参数的测量技术 试验数据的采集 信号分析及助理技术以及对试验对象作出评价或理论分析
类
按试验时间分类
按试验场合分类
* 按试验对象分类
(2)模型试验
由于进行原型结构试验投资大、周期长、 测量精度受环境因素等影响，在经济上或 技术上存在一定困难。因此，人们在结构 设计的方案阶段进行初步探索比较或对设 计理论和计算方法进行科学研究时，可以 采用按原型结构缩小的模型进行试验。
模型是仿照原型（真实结构）并按照一定 比例关系复制而成的试验代表物，它具有 实际结构的全部或部分特征。设计制作及 试验是根据相似理论，用适当的比例和相 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（或称比例荷载） ，使模型受力后重演原型结构的实际工作 ，最后按照相似理论由模型试验结果推算 实际结构的工作。目前在试验室内进行的 大量结构试验均属于这一类。
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1.2 结构试验的分类
结
按试验目的分类
构 试
按试验对象分类
验 分
按荷载性质分类
类
按试验时间分类
按试验场合分类
* 按试验目的分类
(1) 生产鉴定性试验
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
这类试验常用来解决一下有关问题：
对于实际结构试验一般均用于生产鉴定性 试验。例如核电站安全壳加压整体性的试 验，工业厂房结构的刚度试验、楼盖承载 能力试验以及桥梁在移动荷载下的动力特 性试验等均在实际结构上加载量测
按试验场合分类
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1.2 结构试验的分类
结
按试验目的分类
构 试
按试验对象分类
验 分
按荷载性质分类
计算机程序模拟分析
利用计算机程序模拟分析结构在各种作用下的作用效应 分析参数，寻找其中规律，解决结构功能问题
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此三种途径互为指导和验证关系
新的结构理论不够成熟，结构试验必不可少 试验不能完全模拟真实状态，受条件限制 借助计算机模拟，分析寻找规律，发展新的理论
本课程讲重点讲述土木工程结构试验
这类试验通常解决以下几个方面的问题:
a.验证结构计算理论或通过结构试验创立 新的结构理论。
b.制订结构设计规范和标准。
按试验场合分类
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1.2 结构试验的分类
结
按试验目的分类
构 试
按试验对象分类
验 分
按荷载性质分类
类
按试验时间分类
* 按试验对象分类
(1) 原型试验
原型试验的试验对象是实际结构或是按实 物结构足尺复制的结构或构件。