结构试验与检测技术第一章讲解
结构试验与检测技术(第一章)讲解
重庆忠县长江大桥 （主跨560m，2006年11月）
重庆涪陵长江大桥 （149+330+149m,2009年1月）
旧桥承载力、适应性评定试验
贵州西溪干沟大桥加固方法研究 现场试验(主跨160m,2006年6月)
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
2、特点 (1) 多为现场原型试验 (2) 一般不进行破坏试验，以正常使用为主要考察阶段 (3) 以规范为依据，以力学性能评价为主要目的 (4) 有严格试验程序
鱼洞长江大桥概貌 主桥:145+2*260+145m刚构
鱼洞长江大桥主桥静载试验 （竣工验收试验，2008年10月）
云南海口特大桥(主跨150m),竣工验收鉴定试验（2006年12月）
试验条件 试验规划，编写试验大纲
2、大纲：指导试验纲领性文件，对程序、技术要求作系统阐述
3、在大纲基础上，编制具体实施方案
二、试验准备（桥梁荷载试验为例）
1、现场考察、资料收集 2、结构试验计算，试验方案编制 3、量测仪器选用、调试与率定 4、检测平台准备、加载车辆准备，测点布置，仪器调试 5、结构重要响应数据的计算、预估 6、人员分工，安全控制，以及其他技术准备
结构试验与检测复习-推荐下载
试验与检测复习 潘志庚第一章 绪论1.结构试验：结构试验是在结构物或试验对象上，利用设备仪器为工具，以各种试验技术为手段，在施加各种作用的工况下，通过量测与试验对象的刚度、抗裂度、裂缝状态、强度、承载力、稳定和耗能能力等，并用以检验和发展结构的计算理论。
根据实验目的，分为研究性试验和检验性试验。
1）研究性试验：一般在室内进行，需要使用专门的加载设备和数据测试系统，以便对受载试件的变形性能作连续观察、测量和全面的分析研究，从而找出其变化规律，为验证设计理论和计算方法提供依据。
2）检验性试验：对象一般是真实的结构或构件，其目的是通过试验来检验结构构件是否符合结构设计规范及施工验收规范的要求，并对检验结果做出技术结论。
根据试验的荷载性质，分为静力试验和动力试验。
按荷载作用时间的长短，分为短期荷载试验和长期荷载试验。
长期荷载试验：混凝土结构的徐变，预应力结构中钢筋的松弛，混凝土受弯构件的裂缝开展与刚度退化等。
2. 结构检测是为评定结构工程的质量或鉴定既有结构的性能等所实施的检测工作。
检测包括检查和测试。
前者一般是指利用目测了解结构或构件的外观情况，如结构是否有裂缝，基础是否有沉降，混凝土结构表面是否存在蜂窝、麻面，钢结构焊缝是否存在夹渣、气泡，，连接构件是否松动等，主要是进行定性判别；后者是指通过工具或仪器测量了解结构构件的力学性能和几何特征。
对观察到的情况要详细记录，对测量的数据要做好原始记录，并对原始记录进行必要的统计和计算。
第二章、管路敷设技术通过管线不仅可以解决吊顶层配置不规范高中资料试卷问题，而且可保障各类管路习题到位。
在管路敷设过程，要加强看护关于管路高中资料试卷连接管口处理高中资料试卷弯扁度固定盒位置保护层防腐跨接地线弯曲半径标高等，要求技术交底。
管线敷设技术包含线槽、管架等多项方式，为解决高中语文电气课件中管壁薄、接口不严等问题，合理利用管线敷设技术。
线缆敷设原则：在分线盒处，当不同电压回路交叉时，应采用金属隔板进行隔开处理；同一线槽内，强电回路须同时切断习题电源，线缆敷设完毕，要进行检查和检测处理。
土木工程结构试验与检测技术1土木工程结构试验与检测概论
（4）处理工程突发事故
如连霍高速义昌大桥事故鉴定。 （5）产品质量检验。 如预制构件抽样检测。
1.3 试验检测方法的重要性
方法的选择关键在于———— 试验中实际的约束条件
与计算假定一致。 如简支梁试验。 生产性试验中的方法错误可能带来致命的风险。
实验室试验和现场试验
结构检测
• 结构工程质量的检测（ structure quality inspection） • 既 有 结 构 性 能 的 检 测 （ existing structure quality inspection）
1.2 土木工程结构试验与检测的目的和任务
1.2.1 研究性试验
（1）验证结构设计假定，寻求更合理的计算方法 如结构设计规范中的相关修正系数。
非破坏性试验和破坏性试验
短期荷载试验和长期荷载试验
土木工程结构试验与检测
TESTING AND INSPECTION FOR CIVIL ENGINEERING STRUCTURE
上课了！！！
1 土木工程结构试验与检测概论
本章系统地介绍了土木工程结构试验与检测分类， 介绍了结构试验与检测的发展过程，其中试验与检测 的定义和分类是本章的重点内容。 学习本章后应明确试验与检测的定义和分类，了解 本门课程的课程内容与学习方法，提高对本门课程重 要性的认识。
（2）为一些大型特种结构谋求设计依据
如海洋石油平台、核电站、网壳结构等。 （3）为采用新结构、新材料、新的施工工艺进行试验研究
如粉煤灰砖代替烧结砖的过程。
1.2 土木工程结构试验与检测的目的和任务
1.2.2 生产性试验
（1）验证新的施工工艺和竣工验收试验 如实际工程建成后的实际荷载试验。
结构试验技术-绪论
结构试验技术
构件设计
加载方案
测试方案
加载设备
数据采集、 测量仪器
《结构试验技术》课程介绍
3 课程的需要掌握的内容
通过这门课程的学习，掌握结构动载和静载的加 载方法，测量方法以及数据处理方法，掌握常用仪器 的工作原理和使用方法，在结构试验中，进一步认识 结构性能并培养进行结构试验的能力。
掌握结构动载和静载的加载方法
静载作用 动载作用
单调加载试验 低周往复试验 拟动力试验 振动台试验
风洞试验
常规试验机
气囊加载装置
气压表
气囊加载设备
建研式四连杆拟静力试验加载系统
内藏钢板剪力墙拟静力试验
底部框支剪力墙拟动力子结构试验
中国恐龙塔振动台试验
掌握常用仪器的工作原理和使用方法
电阻应变仪
线性差动电感式位移传感器（LVDT）
1.2 结构试验的分类
试验目的：生产鉴定性和科学研究性
试验目的
科学研究性试验
生产性试验
基于科研目的
➢验证结构设计理论的假定； ➢制定或修订各种技术规范；
➢发展和推广新结构，新材料 ，新工艺提供试验基础；
基于生产目的
➢检验结构设计和施工质量；
➢检验已有建筑物的可靠性， 推断剩余寿命；
➢为处理工程事故提供技术依 据
1.2 结构试验的分类
科学研究性试验（3）： --为发展和推广新结构、新材料与新工艺提供基础
➢ 住宅产业化结构
1பைடு நூலகம்2 结构试验的分类
➢ 住宅产业化结构
1.2 结构试验的分类
➢ 住宅产业化结构
1.2 结构试验的分类
➢ 未来建筑
法国设计师文森特·卡勒 波特 设计“未来版诺亚 方舟” --LILYPADS
第一章 工程测试与结构检验
模型试验的试验对象是仿照真实结构并按一定比例复 制而成的试验代表物，它具有真实结构的全部或部分特征， 是比真型结构尺寸小得多的缩尺结构。 对模型试验的要求是：模型试验必须保证模型与真实 结构几何相似、材料相似和力学相似，完全满足相似理论 。 试验力学常常用这种模型，在水利工程中也用此类模型。 在“钢筋混凝土结构”及“砖石结构”课程中讲到的试验 研究绝大多数是用这种模型做出来的。
真型试验适用于生产检验性试验；有些研究 结构整体性能的试验。
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第三节 建筑结构试验的分类
真型试验的特点：通过试验可以对结构构造、各构件 的相互作用、结构的整体刚度以及结构破坏阶段的实际工 作进行全面观测了解； 但是，真型结构试验的投资大、周期长、测量精度受 环境影响较大。
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第三节 建筑结构试验的分类
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第三节 建筑结构试验的分类
采用模型试验时，为了保证模型试验所研究的物 理现象与实物试验的同一现象是相似的，下列问题必需考 虑： 试验材料如何选择；试验参数如何确定；试验中应该 测量哪些量；如何处理试验结果以及可以推广到什么样的 现象上去。 模型试验条件： 1.几何尺寸；2.物理性质；3.边界条件；4.加载条件； 5.时间。
土木工程试验与结构无损检测
建筑材料实验室 （Laboratory Of Construction Materials）
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压力机压板 对试件的约束作用
试件破坏后 残存的棱锥体
不受压板约束时 试件的破坏情况
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土工实验室 (Laboratory Of Soil Mechanics)
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工程结构试验讲义
材料的应用，一个新结构的设计和新工艺的施工，往往需要经过多次的工程实践与科学 实验，使设计计算理论不断改进和不断完善。例如在钢筋混凝土结构中各种新钢种的应 用，薄壁弯曲轻型钢结构的设计推广，升板、滑模施工工艺的发展，以及大跨度结构、 高层建筑与特种结构的设计施工等。 1.4.3 其它分类方式 按试验对象的尺寸分为原型试验和模型试验 按试验荷载的性质分为静力试验和动力试验 按试验时间长短分为短期试验和长期试验 按试验所在场地分为实验室试验和现场试验 按试验是否破坏分为破坏试验和非破坏试验 1.4.4 工程结构试验技术的研究趋势 研究结构试验荷载的模拟系统，逐步提高量测精度和试验过程自动化程度。 研究新的测量技术：引用现代物理的新成就和其它先进技术来解决应力、位移、裂 缝、内部缺陷及振动的量测问题。 开展结构模型试验理论、方法和结构非破损试验检测技术的研究以及结构耐久性的 研究等。 1.4.5 结构试验和相关专业知识 1、结构试验和基本的理论力学、材料力学、结构力学、流体力学和断裂力学等力学 知识密切联系。 2、结构试验和桥梁概论、桥梁工程、隧道工程、建筑工程等的结构专业知识密切联 系。 3、结构试验和混凝土理论、钢筋混凝土理论、预应力混凝土理论、钢结构理论、木 结构理论、砌体结构理论等知识密切联系。 4、结构试验和国家、行业、地区的规范、标准等密切联系。 5、结构试验和结构有限元、非线性有限元以及计算机仿真分析程序密切联系。
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1.4 工程结构试验的分类 根据不同的试验目的，可分为鉴定性试验和科研性试验两大类。 1.4.1 鉴定性试验 1）检验或鉴定结构质量 对于一些比较重要的新建结构， 建成后要通过试验， 综合性地鉴定其质量的可靠程度。 如武汉长江大桥（1953）建成后的动力和静力试验、北京车站中央大厅 35X35m 双曲薄壳 结构的静力试验（1959） ，上海南浦大桥和杨浦大桥建成后的荷载试验等。 对于已建旧结构，通过对已建结构的观察、检测和分析普查，由此来推断其可靠性和估 计其剩余寿命。 鉴定预制构件的产品质量：按批抽样检验 2）判断结构的实际承载能力,为加固、改建工程提供依据。 旧有结构的改建、扩建，为了生产需要提高车间起重能力或由于需要提高建筑抗震 烈度而进行的加固等，在单凭理论计算不能得到分析结论时，经常是通过试验以确定这 些结构的潜在能力，这在缺乏旧有结构的设计计算与图纸资料，要求改变结构工作条件 的情况下更有必要。例如：房屋加层、桥梁通行荷载的提高，都需要对结构进行荷载试 验，以判断结构当前的承载状态。 3）处理受灾结构和工程事故，通过试验鉴定提供技术依据。 对于遭受地震、火灾、爆炸等原因而受损的结构，或是在建造和使用过程中发现有 严重缺陷（施工质量事故，结构过度变形和严重开裂等）的危险性建筑，往往有必要进 行详细的检验。例如：在汶川地震后，就对目前受损但还可以利用的结构成立专家组进 行结构抗震性能鉴定，并提出相应的加固方案。 1.4.2 科研性试验 1）验证结构计算理论的假定 在结构设计中，为了计算上的方便，人们经常要对结构构件的计算图式和本构关系 作某些简化的假定。 例如：在较大跨度的钢筋混凝土结构厂房中，采用 3O～36m 跨度坚腹杆型式的预应 力钢筋混凝土空腹格架。在设计中，这类行架的计算图式可假定为多次超静定的空腹桥 架，也可按两铰拱计算，而将所有的坚杆看成是不受力的吊杆，这一般可以通过试验研 究来加以验证。在构件静力和动力分析中，本构关系的模型化则完全是通过试验加以确 定。 2）为制定设计规范提供依据 我国现行的各种结构设计规范除了总结已有大量科学实验的成果和经验以外，还进 行了大量钢筋混凝土结构和钢结构的桥梁、隧道、以及房屋的梁、柱、框架、节点、墙 板、砌体等实物和缩尺模型的试验，以及实体建筑物的试验，为我国编制各类结构设计 规范提供了基本资料与试验数据。 现行规范采用的钢筋混凝土结构构件和砖石结构的计算理论，几乎全部是以试验研 究的直接结果为基础的，这也进一步体现了结构试验学科在发展设计理论和改进设计方 法上的作用。 3）为发展和推广新结构、新材料与新工艺提供实践经验 随着建筑科学和基本建设发展的需要，新结构、新材料和新工艺不断涌现。一种新
结构检测第一讲
第一讲 土木工程结构试验与检测概论
二、结构试验的目的
1、科学研究性试验的目的是验证结构设计计算的各种假定；
通过制订各种设计规范，发展新的设计理论，改进设计计
算方法；为发展和推广新结构新材料及新工艺提供理论与 实践的经验。 ①验证结构计算理论的假定 ②为制订设计规范提供依据 ③为发展和推广新结构新材料与新工艺提供实践经验
第一讲 土木工程结构试验与检测概论
2、生产性试验的目的经常是具有直接的生产目的，它是以 实 际建筑物或结构构件为试验鉴定的对象，经过试验对具体结
构作出正确的技术结论。一般这类性质的试验经常用来解决
以下有关的问题。
①结构的设计和施工通过试验进行鉴定 ②工程改建或加固，通过试验判断具体结构的实际承载能力 ③处理工程事故，通过试验鉴定提供技术根据
④已建结构的可靠性检验、通过试验推断和估计结构的剩余寿命
⑤鉴定预制构件产品的质量
第一讲 土木工程结构试验与检测概论
三、结构试验的分类 建筑结构试验除了上述按试验目的分为生产性试验和研究性
试验以外，还经常以试验对象、荷载性质、试验场合、试验
时间等不同因素进行分类。 1、真型试验和模型试验 ①真型试验的试验对象是实际结构（实物）或者是按实物结构 足尺复制的结构或构件。 ②模型试验
第一讲 土木工程结构试验与检测概论
4、试验室试验和现场试验 建筑结构和构件的试验研究即可以在有专门设备的试验室内 进行，也可以在现场进行试验。
பைடு நூலகம்
①试验室试验
②现场试验
四、试验策划与试验过程
1、方案策划 4、数据计算分析 2、准备阶段 5、报告 3、实施阶段
第一讲 土木工程结构试验与检测概论
2、静力试验和动力试验 ①静力试验 ②动力试验 3、短期荷载试验和长期荷载试验 ①短期荷载试验，即荷载从零开始施加到最后结构破坏或到某阶段进行 卸荷的时；司总和只有几十分钟，几小时或者几天。
《建筑结构试验》课件
建筑结构试验
结构试验在我国的发展历史：
./ 解放前，结构试验在我国几乎是空白； ./ 1953年，长春市25.3m输电塔原型检验性试验； ./ 1957年，武汉长江大桥静载和动载试验； ./ 1959年，北京火车站35m×35m双曲薄壳静力试验； ./ 70年代后，上海体育馆、南京五台山体育馆网架模型 试验； ./ 1977年，“建筑结构测试技术的研究”八年规划； ./ 上世纪80年代以来，随着大型高精度试验装置和数采 系统的应用，标志着我国结构试验达到一个新水平。
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
第三章 结构试验的荷载设备
建筑结构试验
结构试验中的加载方法：
./ 重力加载法； ./ 液压加载法； ./ 惯性力加载法； ./ 机械力加载法；
./ 气压加载法； ./ 电磁加载法； ./ 人激振动加载法； ./ 环境随机振动激振法。
建筑结构试验
重力加载法：
./ 包括重力直接加载法和杠杆加载法。 直接加载法 应注意避免因荷重 块产生拱作用而改 变荷载分布。 杠杆加载法 结构变形后荷载不 改变，但无法自行 卸载。
建筑结构试验
重力加载法：
预应力钢－混凝土组合梁长期荷载试验
建筑结构试验
液压加载法：
./ 目前结构试验中最常用的加载方法； ./ 可适用于静、动载试验，吨位可大、可小； ./ 液压加载方法 ♦ 液压加载系统和试验台座； ♦ 结构试验机系统。 ./ 液压加载装置
工程结构实验与检测第1章 试验设计原理
开裂荷载 正常极限荷载 承载极限荷载
空载时间
承载力
>45分钟 正常使用
极限状态检测
预载
极限状态检测
结构自重
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3、观测方案：
主要是桁架的挠度和杆件内力
挠度量测：
采用位移计量测，在桁架下弦一侧两 个 节点和两端支座处布置位移测点，安装位 移计；位移计用磁性表支座固定在支架上。
杆件内力：
❖试验任务分析（目的单一、避免过复杂） ❖试件设计（尺寸、数量、参数） ❖试验装置与加载方案设计（装置的能力） ❖观测方案设计（传感器、连接线） ❖试验中止条件（预估承载力） ❖安全措施（重要）
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试验规划与设计
因子设计法:试验数量= 正交设计法：试验数量= 正交设计法一般写成:
例如：
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2、加载步骤：
试验前，先进行预加载，检查试验装置 试验时，分四级施加荷载，每级为8kN，每 级荷载持续时间不少于10min；加至32kN 时，持荷30min，然后分2级卸载。
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加载程序
静载试验加荷程序图*
荷载分级
级间间歇 >10~15分钟
满载时间 >30分钟
4、掌握结构静载试验数据整理和分析方法
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二、试验对象与仪器设备
1、试验对象：
钢桁架，跨度2600mm，高度325mm，上、下弦 杆采用等边角钢2 ∠ 30×3，腹杆均采用等边角钢2 ∠ 25×3，节点板厚为6mm，如下图所示。
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加工完成的试验对象
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建筑结构试验课件：(一)绪论
CCTV主楼振动台试验
北京首都体育馆加固改造 软钢耗能器
第一章 绪 论
科学研究性试验
特点： 具有试件。
作用： 验证结构计算理论及有关假定、推断等； 为编制和修订有关设计规范提供依据； 开发、研究和推广新材料、新方法、新工艺。
第一章 绪 论
科学研究性试验
结构试验的重要性
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1638年，伽利略，视为刚体，认为横截面应力为均匀受拉； 1684年，马里奥托与莱布尼兹，横截面应力程三角形分布， 上缘最小，下缘最大； 1713年，巴郎，中和层假设，横截面应力既有拉应力，又有 压应力； 1767 年，荣格密里的木梁试验令人信服地证实了中和层的存 在。
第一章 绪 论
静载试验（忽略试件的加速度效应） 单调静力试验、低周反复荷载试验、拟动力试验；
拟动力试验是一种联机试验，将计算机与作动器联机 求解运动方程，由计算机控制加载模拟地震过程，研 究结构的抗震性能。
第一章 绪 论
静载试验与动载试验
静载试验（忽略试件的加速度效应） 单调静力试验、低周反复荷载试验、拟动力试验； 优点：加载设备简单，试验观测方便； 缺点：不能反应试件的动力性能。
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路标性试验
第一章 绪 论
结构试验的重要性
认识自然的重要手段 验证结构理论的有效方法 土木工程结构质量鉴定的直接方式 制定各类技术规范和技术标准的基础
第一章 绪 论
第一章 绪 论
结构试验的任务和目的 结构试验的重要性 结构试验的分类 结构试验技术的发展
第一章 绪 论
按试验目的不同：
第一章 绪 论
原型试验与模型试验
原型试验 试验对象：实际结构或按等比例复制的结构构件。 优点：能完全反应真实结构的受力性能，试验结 论可靠。 缺点：费用高、周期长、加载难度大。
第一章 结构试验概论
五、试验室试验和现场试验（按试验场合分）
1、试验室试验 适宜于研究性试验。 2、现场试验 多用于解决生产性的问题。
第四节 结构试验的发展
从无到有，从小到大。现在，全国各地进行的各种类 型的结构试验日益增多。
第二章 建筑结构试验组织计划
第一节 建筑结构试验组织计划理论概述
一、建筑结构试验组织计划的意义
第二节 建筑结构试验的作用
一、建筑结构试验是发展结构理论的重要途径 二、建筑结构试验是发现结构设计问题的主要手段 三、建筑结构试验是验证结构理论的唯一方法 四、建筑结构试验是建筑结构质量鉴定的直接方式 五、建筑结构试验是制定各类技术规范和技术标准的基础
六、建筑结构试验是自身发展的需要
结构试验目的
2、模型试验 模型试验：采用比真型结构缩小的模型进行试验。模型 的设计制作与试验是根据相似理论，要求做 到几何相似、力学相似和材料相似等等。 3、小构件试验 小构件试验是结构试验常用的研究形式之一。试验不要 求满足严格的相似条件，只是用试验结果与理论计算进行对 比校核的方式来研究结构的性能，验证设计假定与计算方法 的正确性。
1、建筑结构试验组织计划是组织工作的需要 2、建筑结构试验组织计划是结构试验特点的要求 建筑结构试验特点： （1）结构试验没有固定的模式； （2）结构试验耗资大； （3）结构试验周期长。 3、建筑结构试验组织计划关系到试验的成败 4、建筑结构试验组织计划是体现技术水平和管理水平的 窗口
土木工程结构试验与检测知识点整理讲课讲稿
土木工程结构试验与检测知识点整理土木工程结构试验与检测知识点整理（别太依赖……书还是要看个一两遍的……）第一章绪论【选择】研究性试验【目的】①验证结构计算理论的假定②为制订设计规范提供依据③为发展和推广新结构、新材料与新工艺提供试验依据检验性试验【目的】①检验预制构件或部件的结构性能，判定预制构件的设计及制作质量②检验结构工程质量，确定工程结构的可靠性【名词解释】①拟静力试验：利用加载系统对结构施加逐渐增大的反复作用荷载或交替变化的位移，使结构或构件受力的历程与结构在地震作用下的受力历程基本相似②拟动力试验：将地震实际反应所产生的惯性力作为荷载加在试验结构上，使结构所产生的非线性力学特征与结构在实际地震作用下所经历的真实过程完全一致【选择】结构实验分类①根据试验目的：研究性试验与检验性试验②根据荷载性质：静力试验与动力试验③根据试验对象：实体试验与模型试验第二章结构试验设计【填空】研究性试验包括4个阶段：设计、准备、实施、总结【填空】试件形状与尺寸要满足：在试验时形成和实际工作相一致的应力状态【选择】试件数量决定了：试验目的与试验的工作量试验数量受限于：试验研究、经费预算、时间期限【名词解释】加载图式：试验荷载在试验结构构件上的布置（包括荷载类型和分布情况）【简答】采用等效荷载时，必须全面验算由于荷载图式的改变对结构构件造成的各种影响；必要时应对结构构件做局部加强，或对某些参数进行修正；取弯矩等效时，需验算剪力对构件的影响，同时要把采用等效荷载的试验结果所产生的误差控制在试验允许范围内。
【简答】试验装置具体要求①应具有足够刚度②试验结构构件的跨度、支承方式、支撑等条件和受力状态应符合设计计算简图，且在整个试验过程中保持不变③满足构件的边界条件和受力变形的真实状态④满足试件就位支承、荷载设备安装、试验荷载传递和试验过程的正常工作要求【名词解释】加载制度：试验进行期间荷载与试件的关系【选择】量测项目分类①反映结构整体工作状况的整体变形：梁的挠度、转角、支座偏移等②反映结构局部工作状况的局部变形：应变、裂缝、钢筋滑移等【综合】仪器选择的要求①必须能满足试验所需的精度与量程要求②现场试验时，仪器所处条件和环境较复杂，影响因素较多，电测仪器的适应性不如机械式仪表，选用时应作具体分析和技术比较③为了简化工作，避免差错，量测仪器的型号规格应尽可能一致，种类越少越好【综合】量测仪器的要求（第四章P42）①符合量测所需的量程及精度要求②动力试验量测仪器，其线性范围、频响特性及相移特性等都应满足试验要求③对于安装在结构上的仪器或传感器，要求自重轻、体积小，不影响结构的工作④同一试验中选用的仪器种类应尽可能少，以便统一数据的精度，简化量测数据的整理工作和避免差错⑤选用仪器时应考虑试验的环境条件第三章加载设备与试验装置【选择】重物加载：重物直接加载与杠杆加载方法判断（见P20-21图3.1.1-3.1.5）【选择/填空】重物直接加载注意事项：当采用铸铁砝码、砖块、袋装水泥等作为均布荷载时，应注意重物尺寸和堆放距离；当采用砂、石等松散颗粒材料作为均布荷载时，切勿连续松散堆放，宜采用袋装堆放，以防止砂石材料摩擦角引起的拱作用；当环境湿度不同时，可能引起砂石重量随含水率而变化，造成荷载值的不稳定【选择】分配梁应为单跨简支形式，刚度足够大，重量尽量小，配置不宜超过两层，以免使用中失稳或引起误差（见P35图3.6.9）【选择】铰支座基本要求（见P35图3.6.10）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【选择】支墩要求①要求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1/10②为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刚度③单向简支试件的2个支墩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第四章量测仪器与数据采集系统【名词解释】灵敏度：单位输入量所引起的仪表指标值的变化【名词解释】线性范围：保持仪器的输入量和输出信号为线性关系时输入量的允许变化范围【选择】P45公式4.2.6【填空】电阻应变仪的原理：通过惠斯登电桥，将微小电阻变化转变为电压或电流变化【选择】应变片数量①全桥电路：4个②半桥电路：2个③1/4桥电路：1个【选择】测振仪器①磁电式速度传感器主要技术指标：固有频率、灵敏度、频率响应和阻尼系数等②压电式加速度传感器主要技术指标：灵敏度、安装谐振频率、频率响应、横向灵敏度比和幅值范围（动态范围）等第五章静力试验（重点）【解答】掌握静载试验加载过程中荷载与试件的关系，包括预加载时间，静加载时间，满载时间，卸载时间，空加载时间（见P69图5.1.1）【填空】预载目的①使试件各部分接触良好，进入正常工作状态，荷载与变形关系趋于稳定②检验全部试验装置的可靠性③检验全部量测仪表工作正常与否④检查现场组织工作和人员的工作情况，起演习作用预载分三级进行，每级取正常使用荷载20%，每加（卸）一级，停歇10分钟【填空】简支梁试验等效荷载加载中，把均布加载转化为集中力加载服从等效原则【解答】应变测量布置测点：一般在梁承受正负弯矩最大的截面或弯矩有突变的截面上布置测点；对于变截面梁，应在抗弯控制截面上布置测点（即在截面较弱而弯矩值较大的截面上）；有时需在截面突然变化的位置上布置测点（截面选择见P73图5.1.5）【综合】裂缝量测主要内容：开裂荷载、裂缝位置、裂缝宽度和深度，及描述裂缝的发展和分布裂缝观测方法：（第四章P56）①肉眼观测（最常用最简易）在试件表面涂白石灰水并待其干燥②贴应变片③涂导电漆膜④超声波检测裂缝宽度量测仪器：①读数显微镜②裂缝读书卡裂缝测量方法：利用光学仪器、目测或利用应变传感器电测裂缝（第六章P126）裂缝检测：浅裂缝检测与深裂缝检测（第七章P159）①对于结构或构件上的裂缝，应检测裂缝的位置、长度、宽度和数量②必要时应剔除构件抹灰，确定砌筑方法、留槎、线管及预制构件对裂缝的影响③对于仍在发展的裂缝应进行定期的观测，提供裂缝发展速度的数据（第七章P178）裂缝观测：加载试验中裂缝观测重点应放在结构承受拉力较大部位及原有裂缝较长、较宽的部位，在这些部位应测量裂缝长度、宽度，并在混凝土表面沿裂缝走向进行描绘；加载过程中观测裂缝长度及宽度变化情况，可直接在混凝土表面进行描绘记录，也可采用专门表格记录；加载至最不利荷载及卸载后应对结构裂缝进行全面检查，尤其应仔细检查是否产生新裂缝，并将最后检查情况填入裂缝观测记录表，必要时可将裂缝发展情况绘制在裂缝开展图上（第九章P213）裂缝发展状况：当裂缝数量较少时，可根据试验前后观测情况及裂缝观测表对裂缝状况进行描述；当裂缝发展较多时，应选择结构有代表性部位描绘裂缝展开图，图上应注明各加载程序裂缝长度和宽度的发展；除以上资料整理外，还可根据需要整理各加载程序控制截面应变（或挠度）分布图、沿桥纵向挠度分布图及列出各加载程序时主要测点实测弹性变位（或应变）与相应的理论计算值的对照表，并绘出其关系曲线图【名词解释】延性系数：试验结构构件塑性变形能力的一个指标，等于在荷载下降段相应于破坏荷载的变形与相应于屈服荷载的变形的比值（见P82公式5.2.2）【选择/计算】试验数据取舍原则（见P87-88）1.量测数据修约①拟舍弃数字（小数点后）的最左一位数字小于5时，则舍去，即保留的各位数字不变②拟舍弃数字的最左一位数字大于5，或者是5，但其后跟有非全部为0的数字，则进一，即保留的末尾数字加1③拟舍弃数字的最左一位数为5，而右边无数字或皆为0时，若所保留的末尾数字为奇数则进1，为偶数则舍弃④复数修约，先将它的绝对值按上述规则修约，然后在修约值前加上负号⑤拟修约数值应在确定修约数字位数后，一次修约，不得多次按上述规则连续修约2.异常数据剔除①3σ准则（见P88公式5.4.1）②格拉布斯方法③肖维纳准则【掌握】P90例5.1.1第六章动力试验【填空】动荷载特性：作用力的大小、方向、频率及其作用规律等【填空】结构动力特性：结构的自振频率、阻尼比、振型等参数【填空】掌握判断自由振动法、自振法与脉动法（P104-108）【名词解释】结构对应于某频率振动的振型：结构按此自振频率振动时形成的弹性曲线【名词解释】动力系数：动挠度和静挠度的比值（P115公式6.3.4）第七章混凝土结构的检测【名词解释】非破损检测方法：在不损伤被检测结构构件的条件下，检查构件内在或表面缺陷，检测有关物理量的材料试验方法【选择】①回弹法属于一种常用的非破损检测方法②后装拔出法属于一种半破损检测方法【计算】回弹值的测定方法测试应在事先规定的测区内进行，每一构件测区数不少于10个每一测区设16个回弹点分别剔除3个最大值和3个最小值P151公式7.2.1【填空/计算】碳化深度测量：吹去洞中粉末，立即用浓度1%的酚酞酒精溶液滴在孔洞内壁边缘处，未碳化混凝土变成紫红色，已碳化的则不变色d m——测区平均碳化深度d m≤0.4mm，取d m=0；d m＞6mm，取d m=6mm当构件测区数少于10个时，按P153公式7.2.7确定混凝土强度推定值当不小于10个或按批量检测时，按P153公式7.2.8确定【选择】钻心法的芯样试件的钻取位置：应选择在受力较小的部位进行芯样钻取（如矩形框架柱长向边一侧压力较小处，梁的中心轴线或以下的部位等）【简答】超声回弹综合法的优点：①综合法可以减少混凝土龄期和含水率的影响②综合法可以内外结合，相互弥补回弹法和超声法的不足，较全面反映了混凝土的实际质量第八章地基承载力的检测【填空】高应变法，也称锤击贯入试验法。
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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
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
二、结构试验流程
1.2 试验目的和任务
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、考查方式
? 考试成绩 60% ? 平时成绩（考勤、课堂表现、作业） 25% ? 实验成绩 15%
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 、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
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
? 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
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 ）
? 主要手段：结构加载
பைடு நூலகம்
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
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
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
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
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