结构试验课件2(新)概述
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建筑结构试验ppt课件
6.3.2 钢筋混凝土框架节点组合体的抗震性能试 验
试件型式：十字梁柱节点、梁柱板节点（中柱、边柱、 角柱）
试件材料：高强混凝土，型钢混凝土、组合混凝土、 预应力混凝土等
研究目的：新型材料、新型结构、新型构造、加固性 能
加固方法及材料：扩大截面加固法、外包型钢加固法， 粘贴钢板加固法，复合材料加固法（碳纤维、钢纤维 片材、布等）
一加载间隔的恢复刚度值由试验实测和计算机分析 得到，以确定下一步加载值大小的试验方法，能模 拟地震作用下结构物的响应，是一种半数值半实测 的非线性地震反应试验研究方法。
第七章 结构动力特性试验（测试）
7.1 概述
7.1.1 结构动力特性参数：自振频率、阻尼系数、振型 结构动力特性参数与外荷载无关，便受外载作用
2.4 结构试验荷载设计
2.4.1 集中力 千斤顶、砝码、砖块、黄沙包
2.4.2 线荷载 多点集中力模拟（各点荷载大小相同、通过刚性 梁传递）
2.4.3 面荷载 多点集中力模拟（通过多级分配梁） 气囊加载 黄砂、水等堆载
2.4.4 反复或疲劳荷载
电液伺服作动器、疲劳机等
2.4.5 模拟地震作用
3.1.2 选用合适加载方法和设备的原则 （1） 选用的和计算的相一致 （2） 加荷大小在加载设备能力的20~80%之间 （3） 等效模拟加载应按观测参数考虑，如：挠度、应
变、弯矩、…
3.2 重力加载法
3.2.1 重力直接加载法：堆载、吊载 3.2.2 杠杆加载方法：荷载值稳定
3.3 液压加载法
3.3.1 普通液压千斤顶 单向作用（单顶式）、双向作用（推、拉式）、
几个概念介绍：
加载制度：试验进行期间荷载的时间过程 基本构件：梁、柱、板、墙 扩大构件：由若干基本构件组成的，如框架、连续
很全的结构试验PPT课件
吊车梁的疲劳强度与疲劳寿命问题； 多层厂房由于机器设备上楼后产生的振动影响； 高层建筑和高耸构筑物在风荷载作用下的动力问题； 结构抗爆炸、抗冲击问题; 抗震动力试验采用电液伺服加载设备或地震模拟振动台
动力试验的特点：由于荷载特性不同，动力试验的加载设备
和测试手段与静力试验有很大的差别，而
且要比静力试.验复杂得多。
▪ (1). 结构静力单调加载试验：
▪ 结构加载过程从零开始逐步递增一直到结构破 坏。即在一个不长的时间内试验加载全过程。
▪ ⑵．结构低周反复静力加载试验：
▪ 也称伪静力试验，是以静力的方式模拟地震作用的 试验，它是一种控制荷载或控制变形的周期性反复 静力试验。
.
27
.
28
工程材料
.
29
.
30
▪ 建筑结构试验研究对象：建设工程的结构物
▪ 建筑结构试验的任务：
在试验研究对象上应用科学的试验组织程序，使用仪 器设备为工具，利用各种实验为手段，在荷载或其它因 素作用下，通过量测与结构工作性能有关的各种参数， 从强度、 刚度和抗裂度以及结构实际破坏形态来判明结 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。
.
13
（2）结构试验是发现结构设计问题的主要手段
①斜撑几乎不起作用；②斜撑交点首先出现塑性角而破坏。
.
14
▪ 通过多次改进：
▪ 有如一些特殊结构的研究，需要做大量的结 构试验，如混凝土-复合结构：钢管混凝土结 构，钢筋混凝土-钢，笼式结构等。
.
15
（3）结构试验是验证结构理论的唯一方法
▪ 如爱因斯坦的相对论 ▪ 如歌德巴赫猜想 ▪ 负物质理论等各种科学猜想和预言
动力试验的特点：由于荷载特性不同，动力试验的加载设备
和测试手段与静力试验有很大的差别，而
且要比静力试.验复杂得多。
▪ (1). 结构静力单调加载试验：
▪ 结构加载过程从零开始逐步递增一直到结构破 坏。即在一个不长的时间内试验加载全过程。
▪ ⑵．结构低周反复静力加载试验：
▪ 也称伪静力试验，是以静力的方式模拟地震作用的 试验，它是一种控制荷载或控制变形的周期性反复 静力试验。
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28
工程材料
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29
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30
▪ 建筑结构试验研究对象：建设工程的结构物
▪ 建筑结构试验的任务：
在试验研究对象上应用科学的试验组织程序，使用仪 器设备为工具，利用各种实验为手段，在荷载或其它因 素作用下，通过量测与结构工作性能有关的各种参数， 从强度、 刚度和抗裂度以及结构实际破坏形态来判明结 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。
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（2）结构试验是发现结构设计问题的主要手段
①斜撑几乎不起作用；②斜撑交点首先出现塑性角而破坏。
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14
▪ 通过多次改进：
▪ 有如一些特殊结构的研究，需要做大量的结 构试验，如混凝土-复合结构：钢管混凝土结 构，钢筋混凝土-钢，笼式结构等。
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15
（3）结构试验是验证结构理论的唯一方法
▪ 如爱因斯坦的相对论 ▪ 如歌德巴赫猜想 ▪ 负物质理论等各种科学猜想和预言
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。
建筑结构试验第2章课件
»结构试验的试件可以分真型和模型两大类，试件的 尺寸和大小应根据试验目的加以确定。
»试件尺寸受到尺寸效应、构造要求、试验设备和经 费条件等因素的制约。
研究性试验：采用缩尺模型。对于局部性试件： 1/4～1；整体结构：1/10～1/2。 生产性试验：选用原型构件，如屋架、吊车梁和屋面 板。
2.2.2 试件尺寸
► 试件设计时必须要将它们相互组合起来，才能研 究各个参数与其相应各种状态对试验问题的影响。 因此参数与备种状态愈多，即因子数与水平数愈 多，则要求的试件数量也就自然增加。
2、试验设计
► 试件设计：试件形状的选择、试件尺寸与数量的确定以 及构造措施的设置，同时必须满足受力边界条件、破坏 特征、试件加载条件的要求，以最少的试件数量获得最 多的试验数据，满足试验任务的要求。
► 荷载设计：荷载图式、加载装置、试验方法与设备、加 载制度
► 观测设计：观测项目、测点部位与数目、测试仪器
► 试验资料整理
试验资料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。
5、试验分析 ►数据的处理 ►结构性能参数 ►结构破坏机理 ►结构性能评价
举例说明：
► 试验数据处理
因为从各个仪表获得的测量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。
十字形试件：如图（f）。节点两侧梁柱的长度一般均取 1／2梁跨和1／2柱高，即按框架承受水平荷载时产生弯 矩的反弯点(M=0)的位置来决定。边柱节点可采用T字 形试件。 X形试件：如图（g）。为了解初始设计应力状态下的性 能并与理论对比。
砖石与砌块结构墙体试验
»试件尺寸受到尺寸效应、构造要求、试验设备和经 费条件等因素的制约。
研究性试验：采用缩尺模型。对于局部性试件： 1/4～1；整体结构：1/10～1/2。 生产性试验：选用原型构件，如屋架、吊车梁和屋面 板。
2.2.2 试件尺寸
► 试件设计时必须要将它们相互组合起来，才能研 究各个参数与其相应各种状态对试验问题的影响。 因此参数与备种状态愈多，即因子数与水平数愈 多，则要求的试件数量也就自然增加。
2、试验设计
► 试件设计：试件形状的选择、试件尺寸与数量的确定以 及构造措施的设置，同时必须满足受力边界条件、破坏 特征、试件加载条件的要求，以最少的试件数量获得最 多的试验数据，满足试验任务的要求。
► 荷载设计：荷载图式、加载装置、试验方法与设备、加 载制度
► 观测设计：观测项目、测点部位与数目、测试仪器
► 试验资料整理
试验资料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。
5、试验分析 ►数据的处理 ►结构性能参数 ►结构破坏机理 ►结构性能评价
举例说明：
► 试验数据处理
因为从各个仪表获得的测量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。
十字形试件：如图（f）。节点两侧梁柱的长度一般均取 1／2梁跨和1／2柱高，即按框架承受水平荷载时产生弯 矩的反弯点(M=0)的位置来决定。边柱节点可采用T字 形试件。 X形试件：如图（g）。为了解初始设计应力状态下的性 能并与理论对比。
砖石与砌块结构墙体试验
建筑结构试验 ppt课件
图1.3 结构伪静力试验示意图
图1.4 结构拟动力试验示意图
• 2. 拟动力试验 • 3. 伪静力试验与拟动力试验的区别
建筑结构试验
• 1.3.4 真型试验与模型试验 • 1. 真型试验 • 2. 模型试验 • 3. 模型的分类 • （1） 设计比例存在个性 • （2） 设计理论存在差异 • （3） 试验结果分析方法存在区别 • 1.3.5 短期荷载试验和长期荷载试验 • 1. 短期荷载试验
• ①试验数据处理。 • ②试验结果分析。 • ③完成试验报告。
• 2.2 试验前期工作方案设计 • 2.2.1 调研方案设计
• 2.2.2 研究路线方案设计 • 1. 研究路线的含义 • 2. 研究路线的作用 • 3. 研究路线的内容 • 4. 研究路线的制定 • 2.2.3 其他工作方案设计
• 2.3 试验构件方案设计 • 2.3.1 试件形状
• 第7章 结构试验科研示例
• 试验1 钢筋混凝土连续梁调幅限值的试验
ห้องสมุดไป่ตู้
•
研究
• 试验2 框筒结构动力分析方法的模型试验
•
研究
• 试验3 砖砌体伺服加载器周期性动力加载
•
试验研究
建筑结构试验
• 内容提要：本章的目的是把《建筑结构试验》的
大致轮廓交代给读者，通过建筑结构试验的任务、 作用、分类和发展过程的学习，使读者了解什么是 建筑结构试验。 • 教学重点：建筑结构试验的分类及其相关概念的区 别。
建筑结构试验
• 宋 彧 张贵文 主编
建筑结构试验
• 第1章 建筑结构试验概述 • 1.1 建筑结构试验的任务 • 1.2 建筑结构试验的作用 • 1.3 建筑结构试验的分类 • 1.4 建筑结构试验的发展
建筑结构试验课件第2章试验荷载与加载方法
件就位灵活性差，螺丝受损后修复困难。
箱式试验台座：
♦ 特点：承载力高、刚度大、台座空间利用率高，但
安装和移动设备困难。
第二章荷载与加载
2.10 荷载支承设备和试验台座
试验台座
❖ 抗侧力试验台座
❖ ♦ 作用：通过拉压千斤顶或电液伺服加载系
统对试件施加模拟地震作用的低周反复荷载，
进行拟动力和拟静力试验。
❖ 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
2.4 惯性力加载
❖ 利用运动物体质量的惯性施加动力荷载
❖ 冲击力加载法
❖
1、初位移加载法
第二章荷载与加载
❖ ♦ 平衡重式
❖ ♦ 压桩作为地锚
❖ ♦ 成对试验加载
❖ 2.10.3
第二章荷载与加载
2.10 荷载支承设备和试验台座
❖ 2.10.3
第二章荷载与加载
现场试验的荷载装置
第2章 试验荷载与加载方法
思考题：
❖ 1、简述重力加载法的特点。
❖ 2、如何避免重力加载法中的拱效应？
❖ 3、液压加载器有哪几种？
2.10 荷载支承设备和试验台座
荷载支承机构
❖ 水平反力架
❖ 2.10.2
第二章荷载与加载
2.10 荷载支承设备和试验台座
❖ 2.10.3
❖
❖
❖
试验台座
抗弯大梁式台座和空间桁架式台座：
♦ 适用于中小型构件试验，跨度短、荷载小；
箱式试验台座：
♦ 特点：承载力高、刚度大、台座空间利用率高，但
安装和移动设备困难。
第二章荷载与加载
2.10 荷载支承设备和试验台座
试验台座
❖ 抗侧力试验台座
❖ ♦ 作用：通过拉压千斤顶或电液伺服加载系
统对试件施加模拟地震作用的低周反复荷载，
进行拟动力和拟静力试验。
❖ 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
2.4 惯性力加载
❖ 利用运动物体质量的惯性施加动力荷载
❖ 冲击力加载法
❖
1、初位移加载法
第二章荷载与加载
❖ ♦ 平衡重式
❖ ♦ 压桩作为地锚
❖ ♦ 成对试验加载
❖ 2.10.3
第二章荷载与加载
2.10 荷载支承设备和试验台座
❖ 2.10.3
第二章荷载与加载
现场试验的荷载装置
第2章 试验荷载与加载方法
思考题：
❖ 1、简述重力加载法的特点。
❖ 2、如何避免重力加载法中的拱效应？
❖ 3、液压加载器有哪几种？
2.10 荷载支承设备和试验台座
荷载支承机构
❖ 水平反力架
❖ 2.10.2
第二章荷载与加载
2.10 荷载支承设备和试验台座
❖ 2.10.3
❖
❖
❖
试验台座
抗弯大梁式台座和空间桁架式台座：
♦ 适用于中小型构件试验，跨度短、荷载小；
建筑结构试验课件2
• 5)砖石或砌体结构，一般在其上下预先浇注混 凝土垫梁，模拟基础梁和圈梁;
• 6) 在钢筋混凝土偏心受压构件试验时，将试件 制成牛腿，并布置钢筋网。
20
第二节 结构试验的试件设计
在构造设计时，要充分考虑：
①附加构造强度必须大于结构本身安全储备强度 ②为测局部试验数据，考虑对局部加固。 ③为安装测试仪器仪表，须在构件上安装预埋件
• 一般破坏性试验能充分说明问题，观测项目 和测点可以少些；
• 非破坏性试验观测项目和测点布置，必须满 足分析和推断结构工作状态的最低需要。
27
• 2.测点的选择和布置：
• ①在满足试验目的前提下，测点宜少不宜多。 测点的数量和布置必须合理，同时是足够的。
• ②对新型结构或科研性课题，可以先定性， 后定量，由粗到细的逼近。
17.8
9.2
16.8
4.2
13.0
2.2
17
• (3) 外加剂对混凝土拌合物坍落度损失影响程 度最大, 掺合料对混凝土拌合物坍落度损失影 响程度最小。
18
第二节 结构试验的试件设计
4.结构试验对试件设计的要求
• 构件的设计和制造要满足试件的安装、加载和量 测的需要，在试件上作出必要的构造措施：
• 1)混凝土承受集中荷载处，支点处预埋钢板，以 防混凝土局部破坏;
• 2)试件加载面为斜面时，做成凸缘，保证加载的 稳定性;
• 3)在反复荷载试验时，应作预埋件与加载器或传
感器连接;
19
第二节 结构试验的试件设计
4.结构试验对试件设计的要求
• 4)框架结构，为保证柱与底座固结，一般设置 大截面基础梁;
• 正交试验法与全面试验法比较：下表中括号 内为正交试验次数。
• 6) 在钢筋混凝土偏心受压构件试验时，将试件 制成牛腿，并布置钢筋网。
20
第二节 结构试验的试件设计
在构造设计时，要充分考虑：
①附加构造强度必须大于结构本身安全储备强度 ②为测局部试验数据，考虑对局部加固。 ③为安装测试仪器仪表，须在构件上安装预埋件
• 一般破坏性试验能充分说明问题，观测项目 和测点可以少些；
• 非破坏性试验观测项目和测点布置，必须满 足分析和推断结构工作状态的最低需要。
27
• 2.测点的选择和布置：
• ①在满足试验目的前提下，测点宜少不宜多。 测点的数量和布置必须合理，同时是足够的。
• ②对新型结构或科研性课题，可以先定性， 后定量，由粗到细的逼近。
17.8
9.2
16.8
4.2
13.0
2.2
17
• (3) 外加剂对混凝土拌合物坍落度损失影响程 度最大, 掺合料对混凝土拌合物坍落度损失影 响程度最小。
18
第二节 结构试验的试件设计
4.结构试验对试件设计的要求
• 构件的设计和制造要满足试件的安装、加载和量 测的需要，在试件上作出必要的构造措施：
• 1)混凝土承受集中荷载处，支点处预埋钢板，以 防混凝土局部破坏;
• 2)试件加载面为斜面时，做成凸缘，保证加载的 稳定性;
• 3)在反复荷载试验时，应作预埋件与加载器或传
感器连接;
19
第二节 结构试验的试件设计
4.结构试验对试件设计的要求
• 4)框架结构，为保证柱与底座固结，一般设置 大截面基础梁;
• 正交试验法与全面试验法比较：下表中括号 内为正交试验次数。
结构试验2(新)ppt课件
结构试验2(新)
水平反力装置
水平反力装置
3.6.3竖向反力装置
竖向反力装置主要由荷载架、千斤顶连接杆件组成。 在实验室内荷载架一般是由横梁、立柱组成的反力架和试验台 座等组成,也可利用适宜于试验中小型构件的抗弯大梁或空间析 了架式台座。在现场试验时则通过反力架用平衡重块、锚固桩 头或专门为试验浇筑的钢筋混凝土地梁平衡试件的荷载。 荷载架主要是由立柱和横梁组成。它可以用型钢制成,特点是制 作简单,取材方便,可按钢结构的柱与横梁设计，横梁与柱的连 接采用精制螺栓或圆销。对荷载架的承载力、刚度要求较高,能 满足大型结构试验的要求。荷载架的高度和承载力可按试验需 要设计,可成为实验室内固定的大型试验台座上的竖向加载架。 如图3.6.8所示。
在进行柱与压杆试验时,试件应分别设置球形支座或双层正交刀口 支座。如图3.6.10、图3.6.14、图3.6.15所示。球铰中心与加载 点重合，双层刀口的支点应落在加载点上 。
受压试件两端的支座
受压试件两端的支座
2、支墩
支墩本身的承载力必须进行计算,以保证试 验时不致发生过度变形。 在现场多用砖块临时砌成,支墩上部应有足 够大的平整支承面,最好在顶部铺钢板,支承 面积要按地耐力复核。 在实验室内一般用钢或混凝土制成的专用器与数据采集系统
4.1概述
量测仪器从最简单的逐个读数、手工记 录数据的仪表到计算机快速、自动采集数据 并进行处理的复杂系统，种类繁多,原理各 异。本章重点阐述常用量测仪器的原理、功 能和使用要求。
4.1.1量测仪器的组成
无论是一个简单的量具还是一套高度自动化的量测系统，尽管在 外形、内部结构、量测原理及量测精度等方面有很大差别,但作为 量测仪器,都应具备感受、放大和显示记录三个基本部分。其中,感 受部分直接与被测对象相连,感受被测参数的变化并转换和传递给 放大部分。放大部分将感受部分传来的被测参数通过各种方式(如 机械式的齿轮、杠杆、电子放大线路或光学放大等)进行放大。显 示记录部分是将放大部分传来的量测结果通过指针、电子数码器、 屏幕等显示出来,或通过各种记录设备将试验数据或曲线记录下来。 机械式仪器的感受、放大和显示记录三部分都在同一个仪器内， 而电测仪器三部分常常是开的,分别为传感器、放大器和记录仪器。
水平反力装置
水平反力装置
3.6.3竖向反力装置
竖向反力装置主要由荷载架、千斤顶连接杆件组成。 在实验室内荷载架一般是由横梁、立柱组成的反力架和试验台 座等组成,也可利用适宜于试验中小型构件的抗弯大梁或空间析 了架式台座。在现场试验时则通过反力架用平衡重块、锚固桩 头或专门为试验浇筑的钢筋混凝土地梁平衡试件的荷载。 荷载架主要是由立柱和横梁组成。它可以用型钢制成,特点是制 作简单,取材方便,可按钢结构的柱与横梁设计，横梁与柱的连 接采用精制螺栓或圆销。对荷载架的承载力、刚度要求较高,能 满足大型结构试验的要求。荷载架的高度和承载力可按试验需 要设计,可成为实验室内固定的大型试验台座上的竖向加载架。 如图3.6.8所示。
在进行柱与压杆试验时,试件应分别设置球形支座或双层正交刀口 支座。如图3.6.10、图3.6.14、图3.6.15所示。球铰中心与加载 点重合，双层刀口的支点应落在加载点上 。
受压试件两端的支座
受压试件两端的支座
2、支墩
支墩本身的承载力必须进行计算,以保证试 验时不致发生过度变形。 在现场多用砖块临时砌成,支墩上部应有足 够大的平整支承面,最好在顶部铺钢板,支承 面积要按地耐力复核。 在实验室内一般用钢或混凝土制成的专用器与数据采集系统
4.1概述
量测仪器从最简单的逐个读数、手工记 录数据的仪表到计算机快速、自动采集数据 并进行处理的复杂系统，种类繁多,原理各 异。本章重点阐述常用量测仪器的原理、功 能和使用要求。
4.1.1量测仪器的组成
无论是一个简单的量具还是一套高度自动化的量测系统，尽管在 外形、内部结构、量测原理及量测精度等方面有很大差别,但作为 量测仪器,都应具备感受、放大和显示记录三个基本部分。其中,感 受部分直接与被测对象相连,感受被测参数的变化并转换和传递给 放大部分。放大部分将感受部分传来的被测参数通过各种方式(如 机械式的齿轮、杠杆、电子放大线路或光学放大等)进行放大。显 示记录部分是将放大部分传来的量测结果通过指针、电子数码器、 屏幕等显示出来,或通过各种记录设备将试验数据或曲线记录下来。 机械式仪器的感受、放大和显示记录三部分都在同一个仪器内， 而电测仪器三部分常常是开的,分别为传感器、放大器和记录仪器。
《建筑结构试验》课件
强化质量控制
建立完善的质量控制体系，确保试验结果的准 确性和可靠性。
加强培训与认证
加强试验人员的培训和认证，提高试验人员的专业素质和技术水平。
THANKS
感谢观看
详细描述
该试验通过制作结构模型，模拟大跨 度结构的实际工作状态，以评估其承 载能力和稳定性。试验中需对模型的 各个部位进行详细监测，并记录数据 ，以便进行后续分析。
某历史建筑的足尺试验
要点一
总结词
对历史建筑进行足尺试验，评估其结构和材料的性能。
要点二
详细描述
该试验通过对历史建筑进行足尺试验，评估其结构和材料 的性能。试验中需对建筑物的各个部位进行详细监测，并 记录数据，以便进行后续分析。同时，该试验还需考虑如 何保护历史建筑的原貌和完整性。
提高试验精度与效率的方法与途径
优化试验设计
通过科学的试验设计，减少试验误差，提高试验精度 。
引入自动化设备
利用自动化设备进行数据采集和处理，提高试验效率 。
强化数据处理与分析
采用先进的数据处理与分析方法，提高试验结果的准 确性和可靠性。
建筑结构试验的标准化与规范化
制定统一的试验标准
建立统一的建筑结构试验标准，规范试验方法 和流程。
传感器的精度和稳定性对试验结果的影响较大，因此应 选择性能优良的传感器。
传感器的种类繁多，如应变传感器、加速度传感器、位 移传感器等，根据试验需求选择合适的传感器。
传感器的安装和调试应由专业技术人员进行，以确保试 验数据的准确性和可靠性。
数据采集系统
数据采集系统是用于实时 采集、存储和处理试验数 据的设备。
振动台是用于模拟地震或其他 振动作用的设备，在建筑结构
试验中广泛应用。
建筑结构试验课件-结构试验现场检测技术
动力试验
研究结构在动力荷载作用下的 性能，如地震、风振等。特点 ：模拟实际结构承受的动力荷 载，评估结构的动力性能和抗 震性能。
模型试验
通过制作缩尺模型进行试验， 以研究结构的整体性能和细节 设计。特点：用于研究复杂结 构和新型结构形式，可进行破 坏性试验。
无损检测
利用非破坏性检测技术，如超 声波、射线、磁粉等，对结构 内部缺陷、损伤和承载能力进 行检测。特点：在不破坏结构 完整性的前提下，对结构进行 全面检测。
案例三：某大跨度结构的结构试验
总结词
大跨度结构的静载和动载试验
详细描述
该案例探讨了大跨度结构的静载和动载试验，通过模拟实际工况下的静载和动载作用，测试大跨度结 构的承载能力和稳定性，为大跨度结构的设计和应用提供技术支持。
案例四：某复杂结构的结构试验
总结词
复杂结构的综合性能测试
详细描述
该案例针对复杂结构的特点，进行了综合性能测试，包括结 构刚度、稳定性、疲劳性能等方面的测试，全面评估复杂结 构的性能表现，为复杂结构的设计和应用提供依据。
结构试验目的
验证结构设计理论的正确性；评估结构的承载能力、刚度、稳定 性和耐久性；研究结构在各种作用下的反应和行为；为改进和优 化结构设计提供依据。
结构试验的类型与特点
01
02
03
04
静力试验
研究结构在静力荷载作用下的 性能，包括加载、卸载、位移 和应变等。特点：模拟实际结 构承受的恒定或变化荷载，评 估结构的静力性能。
案例五：某新型结构的结构试验
总结词
新型结构的创新性试验方法
详细描述
该案例介绍了某新型结构的创新性试验方法，通过引入先进的无损检测技术和数值模拟 技术，对新型结构进行全面的性能评估和优化设计，推动新型结构在实际工程中的应用
《建筑结构试验》课件
建筑结构试验是科技进步的重要手段 ，通过试验可以推动建筑技术的创新 和发展。
建筑结构试验的分类
按试验对象分类
可分为整体结构试验和模型试验 。整体结构试验是对实际结构进 行的试验，模型试验则是对缩尺
模型进行的试验。
按试验场地分类
可分为现场试验和实验室试验。现 场试验是在实际工程现场进行的试 验，实验室试验是在实验室环境下 进行的试验。
《建筑结构试验》ppt 课件
目录
• 建筑结构试验概述 • 建筑结构试验的常用方法 • 建筑结构试验的设计与准备 • 建筑结构试验的过程与操作 • 建筑结构试验的案例分析 • 建筑结构试验的未来发展与挑战
01
建筑结构试验概述
定义与目的
定义
建筑结构试验是通过对实际结构 或模型进行加载，以测试结构的 性能和承载能力的试验。
案例三：模型的抗震性能试验
总结词
测试建筑模型在地震作用下的抗震性能
详细描述
通过模型抗震性能试验，模拟建筑物在实际地震作用下的反应，评估其抗震性能 和结构安全性，为建筑物的抗震设计提供依据。
06
建筑结构试验的未来发 展与挑战
新技术与新方法的研发
自动化与智能化技
术
研发自动化、智能化的试验设备 和方法，提高试验效率，减少人 为误差。
03
建立数据库与共享 平台
建立建筑结构试验数据库和共享 平台，促进试验数据的共享、交 流与利用。
THANKS
感谢观看
模型试验的优点是能够在短时间内对大量结构进行测试 ，有助于发现结构的潜在问题。
伪静力试验
伪静力试验是一种将动力试验 与静力试验相结合的测试方法
。
伪静力试验的主要目的是同时 测定结构的静力和动力性能。
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土木工程结构试验与检测
第四章 量测仪器与数据采集系统
嵌固端支座示意图
不同结构形式，不同支座
(2)四角支承板和四边支承板的支座 在配置四角支承板支座时应安放一个固 定滚珠;对于四边支承板,滚珠间距不宜过大, 宜取板在支承处厚度的3~5倍。此外,对于 四边简支板的支座应注意四个角部的处理。 当四边支板无边梁时,加载后四角会翘起。 因此,角部应安置能承受拉力的支座。板、 壳支座的布置方式如图3.6.12所示。
水平反力装置
水平反力装置
3.6.3竖向反力装置
竖向反力装置主要由荷载架、千斤顶连接杆件组成。 在实验室内荷载架一般是由横梁、立柱组成的反力架和试验台 座等组成,也可利用适宜于试验中小型构件的抗弯大梁或空间析 了架式台座。在现场试验时则通过反力架用平衡重块、锚固桩 头或专门为试验浇筑的钢筋混凝土地梁平衡试件的荷载。 荷载架主要是由立柱和横梁组成。它可以用型钢制成,特点是制 作简单,取材方便,可按钢结构的柱与横梁设计，横梁与柱的连 接采用精制螺栓或圆销。对荷载架的承载力、刚度要求较高,能 满足大型结构试验的要求。荷载架的高度和承载力可按试验需 要设计,可成为实验室内固定的大型试验台座上的竖向加载架。 如图3.6.8所示。
3.6.2水平反力装置
水平反力装置主要由反力墙或反力架及千斤顶水平连接件等组成。 反力墙一般为固定式,而反力架则有固定式和移动式两种。 对于固定式反力墙,国内外大多采用混凝土结构(混凝土或预应力混 凝土),并且和试验台座刚性连接以减少自身的变形。在混凝土反力 墙上,按一定距离设有孔洞,以便用螺栓锚住加载器的底板。反力墙 与千斤顶的连接方式大致分为三种,纵向滑轨式锚栓连接、螺孔式 锚栓连接型横向滑轨式锚栓连接。利用反力墙组成的水平反复加 载试验装置:如图3.6.7a所示。 移动式反力架一般采用钢结构,通过螺栓与试验台座的槽轨锚固。 利用反力架和千斤顶滚轴装置组成的水平反复加载试验装置，如 图3.6.7b所示
板、壳支座的布置方式
不同结构形式，不同支座
(3)受扭试件两端的支座 对于梁式受扭构件试验,为保证试件在受 扭平面内自由转动 , 支座形式可如图 3.6.13 所示。试件两端架设在两个能自由转动的支 座上,支座的转动平面应相互平行 ,并与试件 的扭曲轴相垂直。
(3)受扭试件两端的支座
(4)受压试件两端的支座
竖向反力装置示意图
竖向反力装置
在一般静力试验时,只要使千斤顶与试件保
持稳定即可。但在抗震试验时,由于水平地震反
复作用,试件会发生侧移。此时垂直千斤顶要求
对试件的荷载点保持不变,即必须同试件一起移
动。这时需要依靠千斤顶与横梁之间的滚轴来 实现。如图3.6.7b所示的千斤顶滚轴连接图。
3.6.4分配梁
1.支座
按作用方式不同 , 支座有活动铰支座、
固定铰支座、球铰支座和刀口支座 ( 固定铰
支座的一种特定形式 ) 。铰支座一般都用钢
பைடு நூலகம்
材制作 , 常见的构造形式如图 3.6.10 所示。
对铰支座的基本要求如下。
1.支座
按作用方式不同 , 支座有活动铰支座、
固定铰支座、球铰支座和刀口支座 ( 固定铰
支座的一种特定形式 ) 。铰支座一般都用钢
当用一个加载器施加两点或两点以上荷载 时,常通过分配梁实现,如图3.6.9所示。分配梁 应为单跨简支形式 , 刚度足够大 , 重量尽量小。 分配梁配置不宜超过两层,以免使用中失稳或引
起误差。
分配梁示意图
3.6.5支座与支墩
结构试验中的支座与支墩是试验装置中 模拟结构受力和边界条件的重要组成，是支 承结构、正确传递作用力和模拟实际荷载图 式的设备。对于不同的结构形式和不同的试 验要求,可使用不同的支座和支墩 。
对支墩的要求
1、支墩和地基有足够的刚度与承载力,在试验荷载下的总压 缩变形不宜超过试验构件挠度的1/10 。 2、使用两个以上的支墩时,如连续梁、四角支承板等,为了防 止支墩不均匀沉降及避免试验结构产生附加应力而破坏, 要求各支墩应具有相同的刚度。 3、单向简支试件的2个支墩及双向板支墩在2个跨度方向的 高差应符合结构构件的设计要求,偏差不宜大于试件跨度 的1/50。因为过大的高差会在结构中产生附加应力,改变 结构的工作机制。 4、连续梁各中间支墩应采用可调式支墩,必要时还应安装测 力计,按支座反力的大小调节支墩高度,因为支墩的高度对 连续梁的内力有很大影响 。
在进行柱与压杆试验时,试件应分别设置球形支座或双层正交刀口 支座。如图3.6.10、图3.6.14、图3.6.15所示。球铰中心与加载 点重合，双层刀口的支点应落在加载点上 。
受压试件两端的支座
受压试件两端的支座
2、支墩
支墩本身的承载力必须进行计算,以保证试 验时不致发生过度变形。 在现场多用砖块临时砌成,支墩上部应有足 够大的平整支承面,最好在顶部铺钢板,支承 面积要按地耐力复核。 在实验室内一般用钢或混凝土制成的专用支 墩。
材制作 , 常见的构造形式如图 3.6.10 所示。
对铰支座的基本要求如下。
活动铰支座示意图
固定铰支座示意图
球铰支座示意图
支座要求
要求： ①保证试件在支座处能自由转动 。 ②保证试件在支座处力的传递。 ③如果试件在支承处没有预埋支承钢垫板 , 试 验时必须另加垫板。
支座设计
① 加设的垫板宽度一般不得小于试验支承 处截面的宽度,支承垫板的长度可按下式计算:
支座设计
②构件支座处铰的上下垫板要有一定刚度 , 其厚度为：
③滚轴的长度,一般取等于试件支承处截面宽b
支座设计
④滚轴的直径,可参照表3.6.1选用,并按式(3.6.3)进行强
度验算
支座设计
不同结构形式，不同支座
对于不同的结构形式 ，要求有不同的支座 形式，具体如下： (1)简支梁和连续梁支座 这类试件通常一端为固定铰支座,其他为滚动 支座。安装时各支座轴线应彼此平行并垂直试件 的纵轴线。各支座间的距离取为试件的计算跨度。 当需要模拟梁的嵌固端支座时,在实验室内可利用 试验台座用拉杆锚固,如图3.6.11所示,只要保证 支座与拉杆间的嵌固长度,即可满足试验要求。