结构试验与检测技术第一章讲解

四、何为结构试验检测
? 用人为控制的方式对结构施加预定的影响因素（荷载等），提取结 构响应信息（参数）、对结构性能进行评定的方法
? 应用领域：土木、房建、汽车、航空航天……，涉及领域很宽广
? 研究对象：主要承重结构
? 研究内容：生产鉴定、设计计算理论、施工 /健康监测…
? 试验类型：原型试验检测、模型试验研究
第一章 结构试验与检测技术绪论
1.1 概述
一、课程要求
? 熟悉简单桥梁结构试验方案制订 ? 熟悉试验加载方法和手段 ? 熟悉常用量测仪器的原理和应用 ? 熟悉数据处理方法 ? 熟悉结构性能分析和评价方法 ? 熟悉桥梁结构技术状况评价方法（承载力评定） ? 了解桥梁施工监测与健康监测
二、考源自文库方式
? 考试成绩 60% ? 平时成绩（考勤、课堂表现、作业） 25% ? 实验成绩 15%
动力荷载
自振特性
响应（约束条件） 位移 应力 抗裂性能 动力性能
2、理论分析
输入已知
系统设计和结构分析
响应是否满足约束条件 (规范限定) 否
计算结构响应 重新设计，直至满足
3、试验分析 试验研究 测试系统实际响应 研究系统特性与设计要求符合性
求解系统实际特性 验证和发展计算理论
六、试验检测与加固维护技术的关系
3 、依据： 《公路桥梁承载能力检测评定规程》 (JTG/T J21-2011)
七、桥梁结构现场试验检测方法
（三）桥梁荷载试验 1 、适用：新桥或旧桥
2 、方法 (1) 通 过 必 要 的 试 验 计 算 ， 以 设 计 活 载 为 控 制 ， 对 控 制 部 位 （截面）对结构施加荷载（静力） （2）模拟桥梁在设计活载作用下的 最不利受力状况 （3）通过量测 应变（应力）、挠度、裂缝宽度 等力学指标 （4）依据现有试验评价方法对桥梁承载力做出分析评定
七、桥梁结构现场试验检测方法
（一）桥梁结构检查及技术状况评价
1 、桥梁检查分为 经常检查、定期检查和特殊检查
2 、经常检查：全面巡查，目测为主，桥梁管理部门承担 3 、定期检查： 技术状况全面检查，为使用功能评定，制订 管养计划提供依据。目测辅以必要设备，具有检测资质单位承 担。推荐用各部件权重及综合评定方法，技术状况等级分五类
三、本课程的地位
? 本专业主干课程 ? 与毕业设计密切相关，是顺利完成毕业设计的基础 ? 毕业设计的主要内容 ? 大多以原型桥梁为对象 ? 结构分析 ? 试验方案制订 ? 桥梁荷载试验、技术状况检测评定 ? 数据处理和结构性能分析（或结构检算） ? 根据对象的特性，进行有针对性的加固维护设计 ? 主要研究对象 :桥梁承重结构 ? 以现场试验检测技术为主要讨论对象
3 、特点：应用十分广泛、比较直观可靠，但评价体系不够完备， 主要基于活载增量的比较分析
4 、规范依据：《公路桥梁荷载试验规程》 (JTG/T J21-01-2015)
（四）无损检测
1 、技术特点
2 、内容 （1）混凝土裂缝深度 （2）混凝土强度和碳化深度 （3）混凝土结构内部缺陷 （4）混凝土结构结合面质量 （5）基桩完整性 （6）氯离子含量 （7）钢筋锈蚀（电化学法和电阻率法） （8）混凝土内部钢筋位置、保护层厚度、钢筋直径 （9）钢结构探伤和焊缝质量 3 、应用：技术状况评定，专项检测
二、结构试验流程
1.2 试验目的和任务
4 、特殊检查：为查清病害原因、破损程度，评价承载能力、 抗灾能力，确定桥梁技术状况的一系列工作，分专门检查和应 急检查，具有检测资质单位承担。荷载试验属特殊检查
5 、规范依据：《公路桥涵养护规范》（ JTG H11-2004 ) 、 《公路桥梁技术状况评定标准》（ JTG/T H21-2011 ）
? 试验检测是加固维护技术的基础
? 只有客观获取（检测）结构的现状（特征），才可能有针对性地进行 加固维护设计和施工
? 试验检测技术是评价加固维护效果的主要手段
? 试验检测是加固技术的组成部分（如加固过程的效果和安全监测）
? 试验检测技术在结构维护中应用广泛，如： ? 通过试验检测获取的信息，为维护、养管提供决策依据 ? 重大结构安全运行监测 ? 特殊车辆通行的结构检测和维护 ? 交通事故、自然灾害后的检测与维护加固
? 主要手段：结构加载
获取相应参数 性能评价
? 主要目的：基于实测的结构性能评价、工程鉴定、科学研究……
? 应用：桥梁结构试验，构件试验，科学研究
五、理论分析与试验研究的关系
1、荷载对结构（系统）的作用
输入
系统特性
永久荷载
结构形式、连接方式
基本可变荷载
材料特性、截面特性
环境引起附加荷载 刚度、质量
4 、规范依据
八、工程学科发展对试验检测技术的推动作用
1 、大规模工程建设，试验需求日益增大 2 、工程问题日趋复杂 3 、更多采用整体结构和足尺结构试验 4 、试验手段多样化，试验模拟更加准确 5 、测试分析技术不断完善
九、试验检测技术的发展
1 、计算机技术发展和应用 2 、新型传感器的发展和应用 3 、无损检测技术的发展和应用 4 、试验加载手段更加先进
1.2 试验目的和任务
一、结构试验任务（目的）
?针对实际结构物或模型，以车辆荷载、模拟地震作用、风力、 温度变化等作为影响因素 ?以各种试验技术为手段，以量测仪器仪表为工具，测定结构在 荷载作用下的响应参数（指标） ?评定结构的刚度、强度、抗裂性能、承载力以及营运性能 ?获取理论计算无法确定的参数，如桥梁的阻尼比、冲击系数等 动力参数 ?检验和发展结构的计算理论、假定、方法 ?为新结构、新材料、新工艺的开发和推广应用提供依据
七、桥梁结构现场试验检测方法
（二）基于技术状况检测的结构检算评定 1 、适用以下情形
（1）技术状况等级为四、五类的桥梁 （2）拟提高荷载等级的桥梁 （3）需通行大件运输车辆的桥梁 （4）遭受重大自然灾害或意外事件的桥梁
2 、方法 （1）引入检算系数 Z1或Z2 （2）考虑影响承载力的各种因素（承载能力恶化、截面折减、 配钢筋截面折减）及活载影响修正系数 ,必要时需进行荷载试验 （3）按两类极限状态计算抗力效应和作用效应，是一种引入分 项检算系数修正极限状态设计表达式检测与检算相结合方法