3结构试验量测技术PPT课件
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3结构动载试验
3.4.4 结构疲劳试验
一、疲劳试验的目的和内容
疲劳试验机由控制系统（脉动负荷的上下限、脉动频率和 疲劳次数的设定与控制）、液压脉动器（产生正弦脉动油 压）和液压脉动加载器（施加脉动负荷）三部分组成。目 前国内一般情况下只能做单向（拉或压）应力疲劳试验， 如附有蓄力器系统，还可以进行拉压交变应力的疲劳试验。
结构疲劳试验机
结构疲劳试验机脉动器原理
炸药量和离距爆心的距离：按要求模拟的地震烈 度，考虑实际场地条件的特点，由要求的地面质 点运动的最大速度，确定炸药量和爆心至试验结 构的距离。一般来说，要使人工爆炸接近于天然 地震波，要求炸药量大，试验对象离爆心距离远。
3、人激振加载
利用人在结构物上的有规律的活动，即人的身体 作与结构自振周期同步的前后运动，使其产生足 够大的惯性力，对结构激振加载。适合于自振频 率比较低的大型结构。例如：利用这种方法曾在 一座15层的钢筋混凝土建筑上取得了振动记录。
两个频率相差两倍的简谐 振源引起的合成振动图形
三个简谐振源引起的复杂 的合成振动波形
拍振：当两个频率接近的简谐 振源共同作用时，将会引起拍振
随机振动波形
2、频率分析：根据结构强迫振动的频率和作用力的 频率相同的原则来确定主振源。对于简谐振动可以 直接在振动记录图上量出振动频率，而对于复杂的 合成振动则需将振动信号进行频谱分析（FFT变 换），幅值最大的频率就是主振源的频率。
地 震 模 拟 振 动 台 组 成
三向地震模拟振动台
五、其他加载方法
1、反冲激振器加载（火箭激振） 它适用于现场结构试验，但小冲量的也可用于实验室。目
前使用的反冲激振器的反冲力为 0.1～0.8 kN 和1～8kN。
2、人工爆炸加载--人工地震
混凝土预制构件结构性能检测 ppt课件
ppt课件 4
2.1 一般要求
预制构件应按标准图或设计要求的试验参数及检
验指标进行结构性能检验。 预制构件应在明显部位标明生产单位、构件型号、 生产日期和质量验收标志，了解其生产工艺。构 件上的预埋件、插筋和预留孔洞的规格、位置和 数量应符合标准图或设计的要求。 预制构件应进行结构性能检验。结构性能检验不 合格的预制构件不得用于混凝土结构。
ppt课件 2
目录
1.一般规定 2.分类及检验指标 3.检验方法
ppt课件
3
2.1 一般要求
预制构件试验的分类（GB50192-2012） • 型式检验：主要针对设计（标准）图的检 测、复核。 • 首件检验：批量生产前；确定试生产的构 件合格与否；调整、优化生产相关的材料 及工艺。 • 合格性检验：生产过程中检验批的抽样检 验。
1.50
注：1、热轧钢筋系指HPB235级、HRB335级、HRB400级和RRB400级钢筋。 2、在加载试验过程中，应取首先达到的标志所对应的检验系数允许值进行检 验。
ppt课件 13
承载力标志及加载系数（GB50152-2012）
受力类型 标志 类型 （i） 1 受拉 受压 受弯 2 3 4 5 承载力标志 弯曲挠度达到跨度的1/50或悬臂长度的 1/25 加载系 数γu，i 1.20 （1.35）
0 u
0 u
=
R fc , f s , A ,
0 s
ห้องสมุดไป่ตู้
按实配钢筋确定的承载力标 志所对应承载力的计算值
0S
ppt课件
承载力标志所对应承载力极 限状态下的内力组合设计值
12
构件的承载力检验系数允许值
受力情况 轴心受拉、 偏心受拉、 受弯、大偏 心受压 达到承载能力极限状态的检验标志 受拉主筋处的最大裂缝宽度 达到1.5mm，或挠度达到跨 度的1/50 受压区混凝土破坏 热轧钢筋 [γu] 1.20
2.1 一般要求
预制构件应按标准图或设计要求的试验参数及检
验指标进行结构性能检验。 预制构件应在明显部位标明生产单位、构件型号、 生产日期和质量验收标志，了解其生产工艺。构 件上的预埋件、插筋和预留孔洞的规格、位置和 数量应符合标准图或设计的要求。 预制构件应进行结构性能检验。结构性能检验不 合格的预制构件不得用于混凝土结构。
ppt课件 2
目录
1.一般规定 2.分类及检验指标 3.检验方法
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3
2.1 一般要求
预制构件试验的分类（GB50192-2012） • 型式检验：主要针对设计（标准）图的检 测、复核。 • 首件检验：批量生产前；确定试生产的构 件合格与否；调整、优化生产相关的材料 及工艺。 • 合格性检验：生产过程中检验批的抽样检 验。
1.50
注：1、热轧钢筋系指HPB235级、HRB335级、HRB400级和RRB400级钢筋。 2、在加载试验过程中，应取首先达到的标志所对应的检验系数允许值进行检 验。
ppt课件 13
承载力标志及加载系数（GB50152-2012）
受力类型 标志 类型 （i） 1 受拉 受压 受弯 2 3 4 5 承载力标志 弯曲挠度达到跨度的1/50或悬臂长度的 1/25 加载系 数γu，i 1.20 （1.35）
0 u
0 u
=
R fc , f s , A ,
0 s
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按实配钢筋确定的承载力标 志所对应承载力的计算值
0S
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承载力标志所对应承载力极 限状态下的内力组合设计值
12
构件的承载力检验系数允许值
受力情况 轴心受拉、 偏心受拉、 受弯、大偏 心受压 达到承载能力极限状态的检验标志 受拉主筋处的最大裂缝宽度 达到1.5mm，或挠度达到跨 度的1/50 受压区混凝土破坏 热轧钢筋 [γu] 1.20
第4章 试验量测技术
R1 R1 R1 R1 R2
Ui
R4 R3 R4
Ui
R1
R2 R4
R2 R3
R4
R1 R1
4.2 应变量测
如果AB桥路上接的是应变片： 则有：
UO
Ui
R1
R2 R4
R2 R3
R4
R1 R1
=Ui
R1
R2 R4
R2 R3
4.2 应变量测
3.光测法——光纤光栅应变计
分布式光纤传感系统原理是同时 利用光纤作为传感敏感元件和传输信 号介质，采用先进的OTDR技术，探测 出沿着光纤不同位置的温度和应变的 变化，实现真正分布式的测量。 应变 测量原理是基于Brillouin散射的分布 式温度和应变传感系统，它可以同时 测量温度和应变。
（2）四分之一桥路：桥臂中，当且仅 当有一肢桥臂的电阻是外接的电阻应 变片，其阻值发生相应变化，而其余 桥臂采用无感电阻的桥路称1/4桥路。 不能实现温度补偿
等臂桥路 1/4桥路
4.2 应变量测
（3）半桥桥路：在四肢桥臂中，有两 肢相邻桥臂的电阻是外接电阻应变片， 其电阻阻值发生相应变化，而另外两肢 相邻桥臂的电阻是无感电阻的桥路称半 桥桥路。能实现温度补偿
4.2 应变量测
温度补偿应变片法桥路连接示意
半桥外部桥路
4.2 应变量测
于是有：
UO
Ui 4
R1
Rt1 R
Rt 2 R
Ui 4
R1 R
UiK 4
1
半桥互补桥路Βιβλιοθήκη UOUi 4
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
结构的强度与稳定性试验分解课件
结构的强度与稳定性 试验分解课件
目录
CONTENTS
• 结构强度与稳定性试验概述 • 结构强度试验 • 结构稳定性试验 • 试验方法与流程 • 试验案例分析 • 结论与展望
01 结构强度与稳定性试验概 述
结构强度与稳定性基本概念
结构强度
指结构在一定条件下抵抗外力破坏的 能力。
结构稳定性
指结构在各种外力作用下维持其原有 平衡状态的能力。
报告编写
根据试验结果和分析结果，编写详细 的试验报告，包括试验目的、方法、 结果和结论等。
05 试验案例分析
桥梁结构强度与稳定性试验
桥梁结构强度与稳定性试验的目的
验证桥梁结构的承载能力和稳定性，确保桥梁在使用过程中安全可靠 。
试验方法
通过施加荷载，观察桥梁的变形、位移和裂缝等情况，分析结构的强 度和稳定性。
04 试验方法与流程
试验准备阶段
确定试验目的
明确试验的目标，是为了评估结构的 强度、刚度、稳定性还是其他性能指 标。
选择合适的试验方法
根据试验目的，选择合适的试验方法 ，如静态加载、动态加载、振动台试 验等。
准备试验设备
根据试验方法，准备相应的试验设备 ，如加载设备、传感器、数据采集系 统等。
制作试样
动载强度试验
总结词
动载强度试验是通过施加动态载荷来测 试结构承受动态载荷能力的试验。
VS
ห้องสมุดไป่ตู้
详细描述
动载强度试验是在结构上施加动态载荷， 如振动、冲击或碰撞等，以测试结构的动 态特性和稳定性。这种试验通常在振动台 、冲击试验机或碰撞试验机上进行，通过 模拟实际环境中的动态载荷来评估结构的 性能和安全性。动载强度试验对于评估结 构的抗震、抗风和抗爆性能等具有重要意 义。
目录
CONTENTS
• 结构强度与稳定性试验概述 • 结构强度试验 • 结构稳定性试验 • 试验方法与流程 • 试验案例分析 • 结论与展望
01 结构强度与稳定性试验概 述
结构强度与稳定性基本概念
结构强度
指结构在一定条件下抵抗外力破坏的 能力。
结构稳定性
指结构在各种外力作用下维持其原有 平衡状态的能力。
报告编写
根据试验结果和分析结果，编写详细 的试验报告，包括试验目的、方法、 结果和结论等。
05 试验案例分析
桥梁结构强度与稳定性试验
桥梁结构强度与稳定性试验的目的
验证桥梁结构的承载能力和稳定性，确保桥梁在使用过程中安全可靠 。
试验方法
通过施加荷载，观察桥梁的变形、位移和裂缝等情况，分析结构的强 度和稳定性。
04 试验方法与流程
试验准备阶段
确定试验目的
明确试验的目标，是为了评估结构的 强度、刚度、稳定性还是其他性能指 标。
选择合适的试验方法
根据试验目的，选择合适的试验方法 ，如静态加载、动态加载、振动台试 验等。
准备试验设备
根据试验方法，准备相应的试验设备 ，如加载设备、传感器、数据采集系 统等。
制作试样
动载强度试验
总结词
动载强度试验是通过施加动态载荷来测 试结构承受动态载荷能力的试验。
VS
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详细描述
动载强度试验是在结构上施加动态载荷， 如振动、冲击或碰撞等，以测试结构的动 态特性和稳定性。这种试验通常在振动台 、冲击试验机或碰撞试验机上进行，通过 模拟实际环境中的动态载荷来评估结构的 性能和安全性。动载强度试验对于评估结 构的抗震、抗风和抗爆性能等具有重要意 义。
第5章 工程结构实验的测量技术
2、仪表的率定
（1）仪表率定的概念：为了确定仪表的精确 度或换算系数，定出其误差，需将仪表示值 与标准量相比较，这种工作就称为仪表的率 定。 （2）仪表率定的方法： ①在专门率定设备上率定，这种设备能产生 一个已知标准量的变化，把它和被率定仪器 的示值作比较，求出被率定仪器的刻度值。
②采用和被率定仪器同一等级的“标准” 仪器进行比较来率定。“标准”仪器精度 并不高，但不常用，可认为该仪器的度量 性能技术指标可保持不变，准确度已知。 这种方法率定结果的准确性稍差，但不需 要特殊的率定设备。比较常用。 ③利用标准试件率定仪器，将标准试件放 在实验机上加载，使标准试件产生已知的 变化量，根据变化量可求出安装在试件的 被率定仪器的误差，此方法准确度不高， 但简单，易实现，故广泛采用。
一、电阻应变计
1.电阻应变计原理：
利用金属丝的电阻值随着其机械变形而变化 的物理特性。
l 电阻率 A 当金属丝受力变形时，其电阻的变化率为： R dR d dl dA R l A dA dl d 因 2 2 ( 泊松比） ,而 非常小, 故 : A l dR (1 2 ) K , K 灵敏系数, 单位应变引 R 起的电阻变化率.
7、对环境的适应性强
8、适用性好，可以测量多种物理参数，如：静 态应变、动态应变、位移、速度、加速度等。
2、应变计构造与分类
构造：基底有胶基和纸基，电阻栅有丝式、泊式和半导 体
分 类
(a)、(d)、(e)、(f)、(h):泊式应变计 (b) 丝绕式应变计 (c) 短接式电阻应变计 (g) 半导体应变计 (i) 焊接应变计
2) 半桥： R1、R2 接应变计， R3、R4 接标准电阻。
2024版《主体结构工程检测》PPT课件
面临的机遇
随着科技的不断进步和创新，新的检测技术和方法将不断涌现，为主体结构工 程检测提供更多的发展机遇。同时，国家政策的支持和市场需求的增长也将为 检测行业带来更多的市场机会和发展空间。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
准备检测设备和工具
根据检测方案，准备所需的检测 设备和工具，确保其准确性和可 靠性。
建立安全保障措施
制定现场安全制度和应急预案， 确保检测过程的安全。
现场检测的实施过程
01
02
03
04
现场踏勘
对工程现场进行踏勘，了解实 际情况，确定检测点和抽样方
案。
采样和试验
按照检测方案进行采样和试验， 确保数据的准确性和代表性。
案例二：某大型桥梁的主体结构检测
工程概况
介绍桥梁的跨度、结构类型、设计荷载等基本信息。
检测内容
重点关注桥梁的承载能力、变形、裂缝等关键指标。
检测方法
采用静载试验、动载试验、超声波检测等多种方法。
检测结果
对桥梁的当前状态进行评估，提出维修和加固建议。
案例三：某地铁车站的主体结构检测
工程概况
介绍地铁车站的地理位置、结构类型、使用 功能等。
无损检测技术
发展更为精准、可靠的无损检测技术，如超声波、红外线等，减 少对传统破坏性检测的依赖。
远程检测技术
借助互联网和物联网技术，实现远程在线检测，降低检测成本， 提高便捷性。
检测标准的更新与完善
完善检测标准体系
不断修订和完善主体结构工程检测的标准规范，以适应建筑行业的 发展和变化。
强化标准执行力度
《主体结构工程检测》 PPT课件
目录
• 主体结构工程检测概述 • 主体结构工程检测的核心内容 • 主体结构工程检测的流程与步骤 • 主体结构工程检测中的常见问题及解决方
随着科技的不断进步和创新，新的检测技术和方法将不断涌现，为主体结构工 程检测提供更多的发展机遇。同时，国家政策的支持和市场需求的增长也将为 检测行业带来更多的市场机会和发展空间。
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准备检测设备和工具
根据检测方案，准备所需的检测 设备和工具，确保其准确性和可 靠性。
建立安全保障措施
制定现场安全制度和应急预案， 确保检测过程的安全。
现场检测的实施过程
01
02
03
04
现场踏勘
对工程现场进行踏勘，了解实 际情况，确定检测点和抽样方
案。
采样和试验
按照检测方案进行采样和试验， 确保数据的准确性和代表性。
案例二：某大型桥梁的主体结构检测
工程概况
介绍桥梁的跨度、结构类型、设计荷载等基本信息。
检测内容
重点关注桥梁的承载能力、变形、裂缝等关键指标。
检测方法
采用静载试验、动载试验、超声波检测等多种方法。
检测结果
对桥梁的当前状态进行评估，提出维修和加固建议。
案例三：某地铁车站的主体结构检测
工程概况
介绍地铁车站的地理位置、结构类型、使用 功能等。
无损检测技术
发展更为精准、可靠的无损检测技术，如超声波、红外线等，减 少对传统破坏性检测的依赖。
远程检测技术
借助互联网和物联网技术，实现远程在线检测，降低检测成本， 提高便捷性。
检测标准的更新与完善
完善检测标准体系
不断修订和完善主体结构工程检测的标准规范，以适应建筑行业的 发展和变化。
强化标准执行力度
《主体结构工程检测》 PPT课件
目录
• 主体结构工程检测概述 • 主体结构工程检测的核心内容 • 主体结构工程检测的流程与步骤 • 主体结构工程检测中的常见问题及解决方
工程结构试验.ppt
四、写出试验报告
（一）量测数据整理
1、测试曲线图的绘制 2、挠度的计算 3、内力的计算 4、平面应力的计算
（二）结构性能的评定
1、承载力评定 2、挠度评定 3、抗裂评定 4、裂缝宽度评定
位移计
位移计主要用于观测结构的挠度与变 形，也可用于观测力、应变、转角、曲率 和滑移变形等。
分类 刻度值为0.001mm的位移计，称为千分表； 刻度值为0.01mm的位移计，称为百分表； 刻度值大于0.01mm的位移计，称为挠度计。
外形与构造简图
内外度盘
短针
长针 齿轮
表壳
轴颈 测杆弹簧
顶头
测杆
图3-1 百分表外形、构造简图
1、用位移计观测挠度
(1)固定位移计的不动支架要有足够的刚性， 位移计测杆上下可灵活移动。 (2)位移计测杆应与所观测的位移方向一致。 (3)符合观测所需的量程及灵敏度要求。 (4)张线式位移计可用于观测较大的位移量。
加压：用手指轻压片，直到粘住为止。 3、固化处理
分自然干燥或人工固化。 4、粘贴质量检查
分外观、阻值及绝缘度检查。 5、接线：分三步
①固定点设置 ②引出线绝缘 ③导线焊接
（三）防潮防水处理
1、拌制防潮剂 常用的防潮剂有环氧树脂与聚酰胺按
2：1或3：2搅拌均匀，配制而成，还可 用石腊与凡士林按1：1配制，加热熔化 成液体，冷却后使用。 2、涂抹：将防潮剂均匀地涂在应变片上 ，后用纱布一层层缠紧，使胶液从中渗 出，胶层表面应光滑，固化后即能起到 防潮防水的作用。
测量弯曲应变
a
b
a： 仪 ( M1 t1) t2 t3 t4 则： M1 仪
b：仪 ( M1 t1) ( M 2 t2 ) t3 t4 则： M1 仪 / 2
《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。
结构静载试验ppt课件
7
§6-2 结构静载试验的荷载系统
荷载系统基本要求： (1)加载值满足试验精度并且稳定，不受时间、环境或结
构变形的影响； (2)加载能力有一定的储备； (3)能分级加载和卸载； (4)加载设备施加的荷载与实际一致，不应对结构有额外
的约束； (5)尽量采用先进技术，提高试验效率和精度。
8
§6-2 结构静载试验的荷载系统
1 重力荷载系统：
（1）重物直接加载
均布载荷
集中载荷
9
§6-2 结构静载试验的荷载系统
1 重力荷载系统：
（2）杠杆加载法 放大率通常为3-5倍
10
§6-2 结构静载试验的荷载系统
2 液压荷载系统：
11
§6-2 结构静载试验的荷载系统
2 液压荷载系统：
（1）液压加载系统的支撑结构 ①试验台支座支撑 ②反力墙结构
原则: 荷载图式应与计算简图相一致； 如果无法或不便满足，应采用与计算简图等效的荷载图式。
等效荷载： 加在试件上、使试件产生的内力图形与计算简图相近、控制截面 的内力值相等的荷载
21
§6-4 一般结构的静载试验方法
1 试验加载方法
等效荷载：
22
§6-4 一般结构的静载试验方法
1 试验加载方法
（2）加载程序： 加载级距、加载卸载、循环次数、级间间歇时间等的有序安排。
23
§6-4 一般结构的静载试验方法
1 试验加载方法
（2）加载程序： ①预载 目的： 使试件接触良好、进入正常工作状态，荷载荷变形关系趋于稳定 检验全部试验装置的可靠性 检测量测的仪表工作是否正常 检查现场组织工作和人员情况，起演习作用 要求 加载分三级进行，每级取标准值的20%。级间停歇10分钟 卸载分级进行
§6-2 结构静载试验的荷载系统
荷载系统基本要求： (1)加载值满足试验精度并且稳定，不受时间、环境或结
构变形的影响； (2)加载能力有一定的储备； (3)能分级加载和卸载； (4)加载设备施加的荷载与实际一致，不应对结构有额外
的约束； (5)尽量采用先进技术，提高试验效率和精度。
8
§6-2 结构静载试验的荷载系统
1 重力荷载系统：
（1）重物直接加载
均布载荷
集中载荷
9
§6-2 结构静载试验的荷载系统
1 重力荷载系统：
（2）杠杆加载法 放大率通常为3-5倍
10
§6-2 结构静载试验的荷载系统
2 液压荷载系统：
11
§6-2 结构静载试验的荷载系统
2 液压荷载系统：
（1）液压加载系统的支撑结构 ①试验台支座支撑 ②反力墙结构
原则: 荷载图式应与计算简图相一致； 如果无法或不便满足，应采用与计算简图等效的荷载图式。
等效荷载： 加在试件上、使试件产生的内力图形与计算简图相近、控制截面 的内力值相等的荷载
21
§6-4 一般结构的静载试验方法
1 试验加载方法
等效荷载：
22
§6-4 一般结构的静载试验方法
1 试验加载方法
（2）加载程序： 加载级距、加载卸载、循环次数、级间间歇时间等的有序安排。
23
§6-4 一般结构的静载试验方法
1 试验加载方法
（2）加载程序： ①预载 目的： 使试件接触良好、进入正常工作状态，荷载荷变形关系趋于稳定 检验全部试验装置的可靠性 检测量测的仪表工作是否正常 检查现场组织工作和人员情况，起演习作用 要求 加载分三级进行，每级取标准值的20%。级间停歇10分钟 卸载分级进行
《建筑结构试验》课件
试验室试验与现场试验：
建筑结构试验
破坏性试验与非破坏性试验：
./ 现场试验和长期荷载试验多为非破坏性试验 ./ 试验室试验与短期荷载试验多为破坏性试验
建筑结构试验
思考题：
1、简述结构试验的任务。 2、按试验目的的不同，结构试验可分为哪两类？ 3、简述生产性试验的目的。 4、简述科研性试验的目的。 5、试对比真型试验与模型试验。 6、简述静力试验与动力试验的不同。 7、阐述短期试验与长期试验的区分。 8、说明试验室试验与现场试验的不同。
建筑结构试验
科研性试验：
./ 特点：具有研究、探索、开发的性质，针对试件而不一 定是具体结构。 ./ 应用场合： ♦ 验证结构计算理论及有关假定、推断等； ♦ 为编制有关设计规范提供依据； ♦ 推广应用新结构、新材料、新工艺。
建筑结构试验
建筑结构试验的分类：
./ 按试验对象：真型试验、模型试验； ./ 按荷载性质：静力试验、动力试验； ./ 按试验时间：短期荷载试验、长期荷载试验； ./ 按试验场合：试验室试验、现场试验； ./ 按破坏程度：破坏性试验与非破坏性试验。
建筑结构试验
静力试验与动力试验：
./ 静力试验 ♦ 单调静力试验、低周反复静力试验等 ♦ 优点：加载设备简单，试验观测方便 ♦ 缺点：不能反映结构动力性能 ./ 动力试验 ♦ 振动台试验、疲劳试验、风载试验等 ♦ 优点：能真实反映结构的动力特性和动力响应 ♦ 缺点：加载设备和测试手段复杂
建筑结构试验
建筑结构试验
简支受弯梁试验：（著名的路标试验）
./ 研究简支受弯梁截面应力分布。
建筑结构试验
简支受弯梁试验：（路标试验）
./ 17世纪初，伽利略提出截面应力均匀分布； ./ 17世纪中，有人将其修正为三角形分布； ./ 1713年，巴朗（法国）提出正确的应力分布型式， 但未能进行试验验证； ./ 1767年，容格密理（法国）提出路标试验； ./ 1821年，拿维叶（法国科学院院士）推导了受弯构 件应力分布的计算公式； ./ 1850年，阿莫历思（法国科学院院士）完成了试验 验证。
建筑结构试验
破坏性试验与非破坏性试验：
./ 现场试验和长期荷载试验多为非破坏性试验 ./ 试验室试验与短期荷载试验多为破坏性试验
建筑结构试验
思考题：
1、简述结构试验的任务。 2、按试验目的的不同，结构试验可分为哪两类？ 3、简述生产性试验的目的。 4、简述科研性试验的目的。 5、试对比真型试验与模型试验。 6、简述静力试验与动力试验的不同。 7、阐述短期试验与长期试验的区分。 8、说明试验室试验与现场试验的不同。
建筑结构试验
科研性试验：
./ 特点：具有研究、探索、开发的性质，针对试件而不一 定是具体结构。 ./ 应用场合： ♦ 验证结构计算理论及有关假定、推断等； ♦ 为编制有关设计规范提供依据； ♦ 推广应用新结构、新材料、新工艺。
建筑结构试验
建筑结构试验的分类：
./ 按试验对象：真型试验、模型试验； ./ 按荷载性质：静力试验、动力试验； ./ 按试验时间：短期荷载试验、长期荷载试验； ./ 按试验场合：试验室试验、现场试验； ./ 按破坏程度：破坏性试验与非破坏性试验。
建筑结构试验
静力试验与动力试验：
./ 静力试验 ♦ 单调静力试验、低周反复静力试验等 ♦ 优点：加载设备简单，试验观测方便 ♦ 缺点：不能反映结构动力性能 ./ 动力试验 ♦ 振动台试验、疲劳试验、风载试验等 ♦ 优点：能真实反映结构的动力特性和动力响应 ♦ 缺点：加载设备和测试手段复杂
建筑结构试验
建筑结构试验
简支受弯梁试验：（著名的路标试验）
./ 研究简支受弯梁截面应力分布。
建筑结构试验
简支受弯梁试验：（路标试验）
./ 17世纪初，伽利略提出截面应力均匀分布； ./ 17世纪中，有人将其修正为三角形分布； ./ 1713年，巴朗（法国）提出正确的应力分布型式， 但未能进行试验验证； ./ 1767年，容格密理（法国）提出路标试验； ./ 1821年，拿维叶（法国科学院院士）推导了受弯构 件应力分布的计算公式； ./ 1850年，阿莫历思（法国科学院院士）完成了试验 验证。
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量测长度变化增量的平均值ΔL，由ε= ΔL/L求 得平均应变ε。
标距L的选择原则：根据应力的均匀性和材料的
均质性选择，应力梯度大，L应尽量小，对非均质 材料，如混凝土，L>3dmax，砖石结构L>4皮砖。
2021/3/10
11
电阻应变计－原理及构造
L
B
2021/3/10
引出线 覆盖层
基底 敏感栅
12
➢传感器：将感受的各物理量（力、位移、 应变等）
转变成电信号
➢放大器：将传感器传来的信号进行放大，使之可以
被显示和记录
➢显示器：将信号用可见的形式显示出来 ➢记录器：将数据记录以利长期保存 ➢分析仪器：对采集的数据进行分析处理
2021/3/10
3
量测仪器的分类－按工作原理
➢机械式仪器：纯机械传动、放大和指示 ➢电测仪器：利用机电转换，将机械量转换为电量 ➢光学测量仪器：利用光学原理转换、放大和显示 ➢复合式仪器：以两种或几种原理的组合 ➢伺服式仪器：测量和控制功能的组合
温度对测量结果的影响程度：
贴在钢结构上的应变片，当应变片的电阻丝为镍铬 合金时，温度变动1度，如果不进行补偿，将引起应 力的偏差为14.7MPa。
2021/3/10
20
温度补偿技术－温度补偿应变片法
在电桥上接一个与测量片R1相同规格的应变片 （温度补偿片）R2，R2粘贴在与试件材料相同的
补偿块上，补偿块置于与试件测点相同的温度场
电阻应变片的分类
按 丝式 栅 极 箔式 分 半导体
按
使 低温
用 温
常温
度 高温
分
2021/3/10
按
基 纸基
底
材
料 分
胶基
13
电阻应变片的主要技术指标
标距：敏感栅在纵轴方向的有效长度
规格：敏感栅的有效使用面积L×B
电阻值：产品标准为120Ω 灵敏系数：由出厂前抽样试验确定，使用
时应变仪的灵敏系数一般应与 应变片相同 温度适用范围：取决于胶合剂的性质
滞后：在恒定的环境条件下，仪器在整个量测 范围内，从起始值到最大值来回输出中 的最大偏差值或该值与量程的百分比。
2021/3/10
8
温度计
100℃
66℃
200mm
0℃
2021/3/10
65℃
量程：0度：当前测量 值65.7℃，实际精确 值 65.5℃，则精确度 =（65.7-65.5）/100=0.2% 灵敏度：
2021/3/10
4
量测仪器的分类－按用途分
➢应变计：用来测量应变 ➢位移传感器：用来测量位移 ➢测力传感器：用来测量荷载 ➢倾角传感器：用来测量转角 ➢频率计：测量结构振动的频率 ➢裂缝传感器：测量混凝土的裂缝 ➢测振传感器：测量结构振动的位移、速度和加速度
2021/3/10
5
量测仪器的分类－按仪器与结构的关系分
半桥连接
B
R1
R2
A
C
A B C D1 D D2
2021/3/10
UBD4 1KU(12) 18
电阻应变量测的桥路连接方法
全桥连接方法A
B C D1 D
D2
2021/3/10
B
R1
R2
A
C
R4
R3
D
U B D4 1K U (1234) 19
温度补偿技术
进行温度补偿的原因：
(1)温度改变使电阻应变片的导电率ρ发生改变； (2)应变片与构件测点粘贴在一起，温度改变使构件 发生变形。
200mm/100℃=2mm/℃
滞后：将该温度计 置于冰水混合物中 煮开再降为冰水混 合物，如显示1℃， 则称该温度计的滞 后为1℃
9
应变量测
➢概述 ➢电阻应变计 ➢电阻应变计的测量电路 ➢电路与电阻片的粘贴技术 ➢应变的其他量测方法与仪表
2021/3/10
10
概述
应变量测的基本原理：在标准长度范围L内，
➢附着式与手持式 ➢接触式与非接触式 ➢绝对式与相对式
2021/3/10
6
量测仪器的分类－按仪器显示与记录方式分
➢直读式与自动记录式
➢模拟式与数字式
2021/3/10
7
量测仪表的性能指标
量程：仪表所能量测的最小至最大的量值范围。
最小分度值：仪器的指示或显示装置所能指出 的最小测量值。
精确度：仪表的指示值与被测值的符合程度， 常用满程相对误差表示。 灵敏度：被测量的单位变化引起仪器示值的变化值。
结构试验量测技术
概述 应变量测 位移与变形量测 力的量测 裂缝、应变场应变及温度的测定
2021/3/10
1
概述－试验数据的量测与采集方法
1、人工测量、人工记录 2、仪器测量、人工记录 3、仪器测量、仪器记录 4、自动化数据采集系统进行测量、记录、处理
2021/3/10
2
量测仪器的分类－按功能分类
2021/3/10
14
应变测量的原理-物理学和数学知识
R L
两边取对数
ln R lA n ln L ln A两边微分
dRddLdA R LA
K0为电阻应变片的灵敏系数
dA 2dD 2dL 2μ为电阻丝材料的泊松比
AD
L
dRd(12) R
K 20021/3/(110 2)d
dR R
K0
dR K
R
15
电阻应变量测的基本公式(1)
R1
A
R4
B D U
R2
C
UBD UA(C R1R 1R2R3R 4R4) U BD U AC (R1R 1R R 3 2)R R (3 2R 4 R4)
R3
初始平衡条 R1R件 3 ： R2R4
当电阻应变R片 1变化R1时，
忽略分母中的 R1项：
UBD
UACR(1RR13
R2R4 R1R3 R2)(R3 R4)
2021/3/10
16
电阻应变量测的基本公式(2)
B
假定初始电阻相同 为R且，都
R1
R2
则式UBDUACR(1RR13RR22)R(R4 3 RR14R) 3 变为
A
R4
C UBDUAC4RR1
R3
D
又因为R1 R
K11,
U
所以：UBD
1 4
UACK11
如果电阻的 为 变 R1、 化 R2、 量 R3依 、 R次 4；那么：
中
B
UBD1 4KU (12)34
R1
R2
初始平衡条 R1R3件 R： 2R4
A
C
2021/3/10
21
温度补偿技术－工作应变片温度互补偿法
某些结构或构件，存在着应变符号相反，比例 关系已知，温度条件又相同的二个或四个（偶 数个）测点，可以将这些应变片按照符号不同， 分别接在相应的邻臂上，它们既是工作应变片，
U 202B 1/3/ 10D U A U R B1 C R D 3 1 4 U R A 2 R K C 4 ( 1 ( R R 1 1 2 R R 3 2 3 ) R R 1 3 ( 4R ) 3 R 4 ) R 2 R 4 R 2 R 4 17
电阻应变量测的桥路连接方法
标距L的选择原则：根据应力的均匀性和材料的
均质性选择，应力梯度大，L应尽量小，对非均质 材料，如混凝土，L>3dmax，砖石结构L>4皮砖。
2021/3/10
11
电阻应变计－原理及构造
L
B
2021/3/10
引出线 覆盖层
基底 敏感栅
12
➢传感器：将感受的各物理量（力、位移、 应变等）
转变成电信号
➢放大器：将传感器传来的信号进行放大，使之可以
被显示和记录
➢显示器：将信号用可见的形式显示出来 ➢记录器：将数据记录以利长期保存 ➢分析仪器：对采集的数据进行分析处理
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3
量测仪器的分类－按工作原理
➢机械式仪器：纯机械传动、放大和指示 ➢电测仪器：利用机电转换，将机械量转换为电量 ➢光学测量仪器：利用光学原理转换、放大和显示 ➢复合式仪器：以两种或几种原理的组合 ➢伺服式仪器：测量和控制功能的组合
温度对测量结果的影响程度：
贴在钢结构上的应变片，当应变片的电阻丝为镍铬 合金时，温度变动1度，如果不进行补偿，将引起应 力的偏差为14.7MPa。
2021/3/10
20
温度补偿技术－温度补偿应变片法
在电桥上接一个与测量片R1相同规格的应变片 （温度补偿片）R2，R2粘贴在与试件材料相同的
补偿块上，补偿块置于与试件测点相同的温度场
电阻应变片的分类
按 丝式 栅 极 箔式 分 半导体
按
使 低温
用 温
常温
度 高温
分
2021/3/10
按
基 纸基
底
材
料 分
胶基
13
电阻应变片的主要技术指标
标距：敏感栅在纵轴方向的有效长度
规格：敏感栅的有效使用面积L×B
电阻值：产品标准为120Ω 灵敏系数：由出厂前抽样试验确定，使用
时应变仪的灵敏系数一般应与 应变片相同 温度适用范围：取决于胶合剂的性质
滞后：在恒定的环境条件下，仪器在整个量测 范围内，从起始值到最大值来回输出中 的最大偏差值或该值与量程的百分比。
2021/3/10
8
温度计
100℃
66℃
200mm
0℃
2021/3/10
65℃
量程：0度：当前测量 值65.7℃，实际精确 值 65.5℃，则精确度 =（65.7-65.5）/100=0.2% 灵敏度：
2021/3/10
4
量测仪器的分类－按用途分
➢应变计：用来测量应变 ➢位移传感器：用来测量位移 ➢测力传感器：用来测量荷载 ➢倾角传感器：用来测量转角 ➢频率计：测量结构振动的频率 ➢裂缝传感器：测量混凝土的裂缝 ➢测振传感器：测量结构振动的位移、速度和加速度
2021/3/10
5
量测仪器的分类－按仪器与结构的关系分
半桥连接
B
R1
R2
A
C
A B C D1 D D2
2021/3/10
UBD4 1KU(12) 18
电阻应变量测的桥路连接方法
全桥连接方法A
B C D1 D
D2
2021/3/10
B
R1
R2
A
C
R4
R3
D
U B D4 1K U (1234) 19
温度补偿技术
进行温度补偿的原因：
(1)温度改变使电阻应变片的导电率ρ发生改变； (2)应变片与构件测点粘贴在一起，温度改变使构件 发生变形。
200mm/100℃=2mm/℃
滞后：将该温度计 置于冰水混合物中 煮开再降为冰水混 合物，如显示1℃， 则称该温度计的滞 后为1℃
9
应变量测
➢概述 ➢电阻应变计 ➢电阻应变计的测量电路 ➢电路与电阻片的粘贴技术 ➢应变的其他量测方法与仪表
2021/3/10
10
概述
应变量测的基本原理：在标准长度范围L内，
➢附着式与手持式 ➢接触式与非接触式 ➢绝对式与相对式
2021/3/10
6
量测仪器的分类－按仪器显示与记录方式分
➢直读式与自动记录式
➢模拟式与数字式
2021/3/10
7
量测仪表的性能指标
量程：仪表所能量测的最小至最大的量值范围。
最小分度值：仪器的指示或显示装置所能指出 的最小测量值。
精确度：仪表的指示值与被测值的符合程度， 常用满程相对误差表示。 灵敏度：被测量的单位变化引起仪器示值的变化值。
结构试验量测技术
概述 应变量测 位移与变形量测 力的量测 裂缝、应变场应变及温度的测定
2021/3/10
1
概述－试验数据的量测与采集方法
1、人工测量、人工记录 2、仪器测量、人工记录 3、仪器测量、仪器记录 4、自动化数据采集系统进行测量、记录、处理
2021/3/10
2
量测仪器的分类－按功能分类
2021/3/10
14
应变测量的原理-物理学和数学知识
R L
两边取对数
ln R lA n ln L ln A两边微分
dRddLdA R LA
K0为电阻应变片的灵敏系数
dA 2dD 2dL 2μ为电阻丝材料的泊松比
AD
L
dRd(12) R
K 20021/3/(110 2)d
dR R
K0
dR K
R
15
电阻应变量测的基本公式(1)
R1
A
R4
B D U
R2
C
UBD UA(C R1R 1R2R3R 4R4) U BD U AC (R1R 1R R 3 2)R R (3 2R 4 R4)
R3
初始平衡条 R1R件 3 ： R2R4
当电阻应变R片 1变化R1时，
忽略分母中的 R1项：
UBD
UACR(1RR13
R2R4 R1R3 R2)(R3 R4)
2021/3/10
16
电阻应变量测的基本公式(2)
B
假定初始电阻相同 为R且，都
R1
R2
则式UBDUACR(1RR13RR22)R(R4 3 RR14R) 3 变为
A
R4
C UBDUAC4RR1
R3
D
又因为R1 R
K11,
U
所以：UBD
1 4
UACK11
如果电阻的 为 变 R1、 化 R2、 量 R3依 、 R次 4；那么：
中
B
UBD1 4KU (12)34
R1
R2
初始平衡条 R1R3件 R： 2R4
A
C
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21
温度补偿技术－工作应变片温度互补偿法
某些结构或构件，存在着应变符号相反，比例 关系已知，温度条件又相同的二个或四个（偶 数个）测点，可以将这些应变片按照符号不同， 分别接在相应的邻臂上，它们既是工作应变片，
U 202B 1/3/ 10D U A U R B1 C R D 3 1 4 U R A 2 R K C 4 ( 1 ( R R 1 1 2 R R 3 2 3 ) R R 1 3 ( 4R ) 3 R 4 ) R 2 R 4 R 2 R 4 17
电阻应变量测的桥路连接方法