建筑结构试验基本知识
建筑结构的基本知识
建筑结构的基本知识(工程技术角度)一、低层、多层建筑结构选型根据建筑结构的基本概念,如何将四大结构材料构成的各种类型的受力构件适当地组合起来,用以抵抗各类荷载的作用,以期构成一个安全、经济、完整的建筑结构体系,这就是结构选型的问题.低层、多层建筑常用的结构形式有砖混、框架、排架等。
(一)砖混结构砖混结构是使用得最早、最广泛的一种建筑结构型式.这种结构能做到就地取材,因地制宜,适合于一般民用建筑,如住宅、宿舍、办公楼、学校、商店、食堂、仓库等以及各种中小型工业建筑.不同使用要求的混合结构,由于房间布局和大小的不同,它们在建筑平面和剖面上可能是多种多样的.但是,从结构的承重体系来看,大体分为三种:纵向承重体系、横向承重体系和内框架承重体系。
1.纵向承重体系荷载的主要传递路线是:板一梁一纵墙一基础一地基。
纵向承重体系的特点:(1)纵墙是主要承重墙,横墙的设置主要为了满足房屋空间刚度和整体性的要求,它的间距可以比较长。
这种承重体系房间的空间较大,有利于使用上的灵活布置。
(2)由于纵墙确的荷载较大,因此赔上开门、开窗的划.和位置都要受到一定脱。
(3)这种承重体系,相对于横向承重体系,楼盖的材料用量较多,墙体的材料用量较少.纵向承重体纱适用于使用上要求有较大空间的房屋,或隔断墙位置可能变化的房间.如教学楼、实验楼、办公楼、图书馆、食堂、工业厂房等。
2.横向承重体系荷载的主要传递路线是:板-横墙-基础-地基。
它的特点是:(1)横墙是主要承重墙,纵墙起围护、隔断和将横墙连成整体的作用。
一般情况下,纵墙的承载能力是有余的,所以这种体系对纵墙上开门、开窗的限制较少。
(2)由于横墙间距很短(一肌在3~4。
5m之间),每一开间有一道横墙,又有纵墙在纵向拉结,因此房屋的空间刚度很大,整体性很好。
这中承重体系,对抵抗风力、地震作用等水平荷载的作用和调整地基的不均匀沉降,比纵墙承重体系有利得多.(3)这中承重体系,楼盖做法比较简单、施工比较方便,材料用量较少,但是墙体材料有量相对较多。
建筑结构基本知识
抗震设计基本知识1.地震可分为哪几种类型?答:地震是由于某种原因引起的地面强烈运动,依其成因,可分为三种类型:火山地震、塌陷地震、构造地震。
由于地壳构造运动推挤岩层,使某处地下岩层的薄弱部位突然发生断裂、错动而引起地面运动,称为构造地震。
构造地震的破坏性大,影响面广,而且频繁发生,约占破坏性地震总量度的95%以上。
而火山地震和塌陷地震影响范围及造成的破坏程度均比较小。
因此,在建筑抗震设计中,仅限于讨论在构造地震作用下建筑的设防问题。
2.什么是震级?答:震级是地震规模的指标,按照地震本身强度而定的等级标度,用以衡量某次地震的大小。
震级的大小是地震释放能量多少的尺度,一次地震只有一个震级。
目前国际上比较通用的是里氏震级。
3.什么是地震烈度?答:地震烈度是指某一地区的地面及建筑物遭受到一次地震影响的强弱程度。
对于一次地震,震级只有一个,但它对不同地点的影响是不一样的。
一般说,距震中愈远,地震影响愈小,烈度就愈低;反之,距震中愈近,烈度就愈高。
此外,地震烈度还与地震大小、震源深度、地震传播介质、表土性质、建筑物动力特性、施工质量等许多因素有关。
为评定地震烈度,需要建立一个标准,这个标准就称为地震烈度表。
目前国际上普遍采用的是划分为12度的地震烈度表。
4.什么是抗震设防烈度?答:为了进行建筑结构的抗震设防,按国家规定的权限批准审定作为一个地区抗震设防依据的地震烈度,称为抗震设防烈度。
5.抗震设防的一般目标是什么?答:抗震设防是指对房屋进行抗震设计和采取抗震措施,来达到抗震的效果。
抗震设防的依据是抗震设防烈度。
结合我国的具体的情况,《抗震规范》提出了“三水准”的抗震设防目标。
第一水准——小震不坏:当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时,建筑物一般不受损坏或不需修理仍可继续使用。
第二水准——中震可修:当遭受到相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时,建筑物可能损坏,经一般修理或不需修理仍可继续使用。
第三水准——大震不倒:当遭受到高于本地区抗震设防烈度预估的罕遇地震影响时,建筑物不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。
建筑结构试验复习题(部分题附有答案及教材页码)总结
一、单项选择题1.对象是实际结构(实物)或者是实际的结构构件的试验称为( C )P4A.模型试验B.缩尺试验C.原型试验D.足尺试验2.建筑结构试验根据不同要素有多种分类方法,下列哪种试验是按荷载性质分类的?( B )P5 A.结构模型试验 B.结构静力试验C.短期荷载试验D.现场结构试验3.结构长柱试验机是大型结构试验的专门设备,其液压加载器的吨位一般至少在( A )P16A.2000kN以上B.3000kN以上C.5000kN以上D.10000kN以上4.将加载设备产生的荷载或作用力正确地按试验荷载图式的要求传递到试验的结构上,同时满足荷载量放大、分配和荷载作用形式转换要求的设备是( B )P35A.试件支承装置B.荷载传递装置C.荷载支承装置D.试验辅助装置5.结构试验中数据采集的仪器种类很多,其中利用机械进行传动、放大和指示的仪器称为( C )P48 A.电测式仪器 B.复合式仪器C.机械式仪器D.伺服式仪器6.电桥形式和应变计布置如题5图,当四个应变的绝对值相等时,测量灵敏度提高为( D )P58A.1+ν倍B.2(1+ν)倍C.2倍D.4倍7.局部性的结构试件尺寸比例一般为原型的( D )P77A.1/8—1B.1/2—1C.1/3—1D.1/4—18.结构试验时可根据结构构件在空间就位型式的不同确定其加载方案。
当试验结构构件 与实际工作状态相差90°时,可设计的加载方案是( C )P88A.正位试验B.反位试验C.卧位试验D.原位试验9.结构静力试验预载所用的荷载一般是分级荷载的( A )P109A.1~2倍B.2~3倍C.3~4倍D.4~5倍10.为了求得柱与压杆纵向弯曲系数,试验时一般采用构造简单效果较好的( A )P116A.刀口支座B.固定端支座C.固定铰支座D.转动支座11.薄壳结构都有侧边构件,为了测量垂直和水平位移,需在侧边构件上布置( C )P125A.应变计B.速度计C.挠度计D.温度计12.混凝土结构性能检验中,进行构件裂缝宽度检验应该符合的条件是( D )P150A. B. ][0S Sαα≤][1.20c S S αα≤C. D.][0cr cr γγ≤][max 0ωω≤max S ,13.测定结构的动力特性,内容包括结构的自振频率、阻尼比和( B )P157A.位移B.振型C.速度D.应力14.一般随机振动特性应从全部事件的统计特性研究中得出,并且必须认为这种随机过程是各态历经的( C )P162A.振动过程B.脉动过程C.平稳过程D.衰减过程15.由于拟动力的加载器作用力较大,可进行大比例尺试件的模拟地震试验,从而弥补了模拟地震振动台试验时小比例尺模型的( D )P177A.时间效应B.质量效应C.速度效应D.尺寸效应16.建筑结构试验为了实现多波输入地震波的人工再现和模拟地面运动对结构作用的全过程,常采用由计算机控制的多维地震模拟( B )P177A.激振器B.振动台C.作动器D.千斤顶17.目前在实际工程中应用的非破损检测混凝土强度的方法主要是( C )P203A.钻芯法B.预埋拔出法C.回弹法D.后装拔出法18.在选择仪器的量程时,要求最大被测值宜在仪器满量程的( C )A.1/5—1/3B.1/3—2/5C.1/5—2/3D.2/5—2/319.沿台座纵向全长布置有槽轨,用于锚固加荷支架,加载点的位置可沿台座的纵向任意变动的台座称为( B )A.地锚式试验台座B.槽式试验台座C.箱式试验台座D.抗侧力试验台座20.在整体结构现场试验的荷载装置中,试验时作用在楼面和屋面的垂直荷载可采用( A )A.重力荷载模拟B.冲击荷载模拟C.机械荷载模拟D.振动荷载模拟二、填空题1.电液伺服阀根据输入电流的极性控制液压油的流向,根据输入电流的大小控制液压油的____流量______。
建筑结构基础知识
建筑结构基础知识建筑结构是指建筑物承受和传导荷载的框架系统,是实现建筑物稳定性、安全性和持久性的重要组成部分。
建筑结构基础知识是建筑师和建筑工程师必须具备的基本知识,下面将详细介绍建筑结构的基础知识。
一、承重原理承重原理是建筑结构设计的基础,它涉及力学原理和材料力学。
建筑结构的承重原理主要有静力学、弹性力学和塑性力学。
静力学是研究力的平衡状态的科学,它揭示了建筑物所受力的平衡条件,包括力的作用点、力的方向和力的大小。
弹性力学是研究材料在受力时的变形和应力分布的科学,它揭示了建筑结构在不同荷载作用下的变形规律和应力分布情况。
塑性力学是研究材料在受力时发生塑性变形的力学,它揭示了建筑结构在超过其弹性极限时的变形和破坏规律。
二、荷载分类建筑结构所承受的荷载主要包括重力荷载、风荷载和地震荷载。
重力荷载是建筑物自身重量及附加荷载所产生的力,包括建筑结构和建筑材料的自重以及人员、设备、雨水和积雪等附加荷载。
风荷载是建筑物受风压和风力作用产生的力,风压是指单位面积上受风作用的压力,风力是指单位时间内风对建筑物所产生的动力。
地震荷载是指地震地面运动对建筑物产生的荷载,地震荷载的大小取决于地震地面运动的强度和建筑物的抗震能力。
三、结构体系结构体系是指建筑结构的组成形式和布局方式。
常见的结构体系包括框架结构、桁架结构、矩形板结构、壳体结构和组合结构。
框架结构是由柱、梁和节点组成的刚性空间框架,它能够有效地承受垂直和水平荷载。
桁架结构是由斜杆和节点组成的稳定刚性结构,它主要用于大跨度的建筑物和空间结构。
矩形板结构是由厚度相对较小的板构成的二维刚性结构,它适用于平面尺寸较小的建筑物。
壳体结构是由曲面构成的连续薄壁结构,它能够提供较大的空间内部。
组合结构是不同结构体系的组合,可以充分利用各种结构体系的优点,提高建筑物的整体性能。
四、常用材料建筑结构常用的材料包括钢筋混凝土、钢结构、木结构、砖石结构和玻璃结构。
钢筋混凝土是一种组合材料,由混凝土和钢筋组成,具有较好的抗压和抗拉性能,广泛应用于各类建筑结构中。
建筑结构实验知识点总结
1.结构试验的任务是什么?答:任务是基于结构基本原理,使用各种仪器仪表和实验设备对结构物受作用后的性能进行观测,通过测量的数据了解并掌握结构的力学性能,对结构或构体的承载能力和使用性能做出评估,为验证和发展结构理论提供实验数据。
2.科研型试验和鉴定性试验的区别。
答:科研型试验通常解决两个问题(1)验证结构计算理论或创立新的结构理论(2)制定工程技术标准。
鉴定性试验主要解决三方面的问题(1)检验结构、构件部件的质量(2)确定已建结构的承载能力(3)验证结构设计的安全度。
3.结构试验的分类:分为鉴定性试验和研究性试验4.结构试验技术的发展特点:1)先进的大型和超大型的实验设备2)基于网络的远程协同结构试验技术3)现代测试技术4)计算机与结构试验5.结构试验一般分为几个阶段,每个阶段的具体任务是。
答:分为试验规划和设计(任务是实验任务分析,试件设计,实验装置与加载方案设计、观测方案设计、试验中土条件和安全措施)、试验技术准备(试件制作、预埋传感元件、安装实验装置及试件、调试仪器设备和相关材料性能测试等)、试验实施过程(记录试件初始状态、采集并记录实验数据、观察并记录试件特征反应)、实验数据分析和总结(整理实验结果、判断异常数据、绘制试验曲线图表、分析实验误差、分析并总结试验现象)。
6.结构试验设计的基本原则:1)真实模拟结构所处的环境和结构所受到的荷载2)消除次要因素影响3)将结构反应视为随机变量4)合理选择试验参数5)统一测试方法和评定标准6)降低试验成本和提高试验效率7.测试技术基本原理:在规定的试验环境下,通过各种传感器将结构在不同受力阶段的反应转换为可以观测、记录的定量信息。
8.传感器的作用:传感器是一种转换器件,能把物理或者化学量转化为可以观测、记录并加以利用的信息。
9.加载设备应满足哪些要求:1)试验荷载的作用方式必须使被试验结构或构件产生预期的内力和变形方式2)加载设备产生的荷载应能够以足够的精度进行控制和测量。
建筑结构基本知识
建筑结构基本知识建筑结构是指建筑物的骨架,起着支撑和承载荷载的作用。
它的设计和施工对于建筑的稳定性、安全性和持久性至关重要。
本文将介绍建筑结构的基本知识,包括结构类型、荷载及其影响、结构材料和构件。
一、结构类型建筑结构可以分为几种类型,常见的有框架结构、桁架结构、悬挑结构和壳体结构等。
1. 框架结构框架结构通常由柱子、梁和楼板组成,形成一个稳定的骨架。
框架结构可以承受相对较大的水平和垂直荷载,广泛应用于多层建筑和大跨度空间。
2. 桁架结构桁架结构由一系列斜杆和节点组成,形成一个稳定的三角形网格结构。
桁架结构通常用于大跨度的建筑,如体育馆和桥梁,具有很好的刚性和承载能力。
3. 悬挑结构悬挑结构是指结构的一部分悬挂在主体结构之外。
悬挑结构在建筑设计中常用于营造轻盈、悬浮的效果,如悬挑屋顶和悬臂梁。
4. 壳体结构壳体结构采用曲面或弧形构件组成,具有良好的稳定性和承载能力。
壳体结构常用于建筑物的顶盖和拱形结构。
二、荷载及其影响建筑结构需要承受多种不同的荷载,包括重力荷载、风荷载、地震荷载和温度荷载等。
这些荷载对结构的稳定性和安全性产生重要影响。
1. 重力荷载重力荷载是建筑物自身的重量以及其内部和外部所承载的荷载。
它对结构的影响主要表现在垂直方向上,需要合理设计和计算以保证结构的稳定。
2. 风荷载风荷载是指建筑物所受到的风力作用。
风荷载通常具有横向和竖向的分量,会引起结构的振动和变形。
合理的风荷载设计可以保证建筑物在风力作用下的稳定性和安全性。
3. 地震荷载地震荷载是指地震引起的水平和垂直地面振动对建筑结构的作用。
地震荷载是设计建筑物时必须考虑的重要因素,建筑结构需要具备一定的抗震能力。
4. 温度荷载温度荷载是指由于温度变化引起的结构膨胀和收缩。
温度变化会导致结构内部产生应力和变形,需要通过合适的设计和施工措施来控制和调节。
三、结构材料和构件建筑结构的承载能力和稳定性与结构材料和构件的选择密切相关。
常见的结构材料有混凝土、钢材、木材和砖石等。
电大土木工程本《建筑结构试验》03任务答案知识讲解
03任务答案:单选题答案1.(结构试验设计)是整个结构试验工作中极为重要和关键的一项工作,这项工作为试验的实施起着统管全局和具体指导作用。
2. 在结构试验的试件设计时,对于整体性的结构试验试件,尺寸比例可取为原型的(1/10~1/2 )。
3. 常用的强度模型材料不包括以下哪一种?(塑料)4.相似第一定理指出:若两个物理现象相似,则(相似指数)必定为15. 预载的目的有以下哪些?(I、II、III、IV )I、使试件各部位接触良好,进入正常工作状态,荷载与变形关系趋于稳定;II、检验全部试验装置的可靠性;III、检查全部观测仪表工作是否正常;IV、检查现场组织工作和人员的工作情况,起演习作用6.(开裂荷载检验值),是根据正常使用极限状态检验的荷载标准值与构件的抗裂检验系数允许值,计算得出的试验荷载值(包括自重)。
7. 对于下列区域的应变测量,仅布置单向应变测点即可的是:(纯弯区域)。
8.下列关于钢筋混凝土梁弯曲破坏检验标志的叙述中,(腹部斜裂缝达到1.5mm或斜裂缝末端受压区混凝土剪压破坏)项是不正确。
9.下列各项中,(电阻应变片+手持式应变仪+微型计算机)项不是测量振动参数一般采用的仪器组合方案。
10.用(自由振动法)得到的频率和阻尼均比较准确,但只能测出基本频率。
11.下列选项中,属于检验性疲劳试验的研究内容的是(开裂荷载及开裂情况)。
12.受弯构件斜截面的疲劳破坏标志为混凝土剪压疲劳破坏,这是当(腹筋配筋率很高)时可能发生。
13.动力反复荷载作用下结构的强度(高于)静力反复荷载作用下结构的强度。
14.采用计算机与试验机联机对试件进行加载的试验方法称为(拟动力试验)。
15. 结构试验的试件设计需要研究考虑哪些方面内容?(I、II、III、IV )I、试件形状设计II、试件尺寸设计III、试件数量确定IV、试件的构造要求16. 对下列构件进行试件尺寸设计时,宜采用缩尺模型的是(偏心受压柱)。
17. 用量纲分析法进行结构模型设计时,下列量纲中,(应变)项不属于基本量纲。
结构试验知识点总结
结构试验知识点总结一、试验对象的选择1. 试验对象的类型结构试验的试验对象可以是各种类型的结构,包括建筑结构、桥梁结构、隧道结构、地下结构、塔架结构、输电塔、烟囱等。
试验对象的选择应根据具体的工程需求和研究目的来确定。
2. 试验对象的尺寸试验对象的尺寸应符合实际工程的要求,一般来说,可以选择不同尺寸的试验对象进行试验,以便研究结构的尺寸效应。
同时,还可以进行缩尺试验和原尺寸试验,以验证试验结果的可靠性和适用性。
3. 试验对象的材料结构试验涉及的材料种类繁多,包括土、混凝土、钢筋、钢材等各种材料。
在试验设计时应考虑材料的物理性质、化学性质和力学性能等因素,以保证试验的可靠性和准确性。
二、试验方法1. 静载试验静载试验是指在结构成型后,通过施加静态荷载,对结构进行性能检测和评估的一种试验方法。
静载试验可以评定结构的强度、刚度和稳定性,同时还可以获得结构在不同荷载作用下的变形情况和破坏机理。
2. 动载试验动载试验是指在结构成型后,通过施加动态荷载,对结构进行性能检测和评估的一种试验方法。
动载试验可以评定结构在振动荷载下的响应性能和疲劳性能,同时还可以获得结构的模态参数和动力特性等信息。
3. 前试验和后试验前试验是指在结构投入使用前,对其进行一系列检测和评估的试验,以确认结构的设计和施工是否满足要求。
后试验是指在结构投入使用后,对其进行一系列检测和评估的试验,以确认结构的使用性能和安全性能。
4. 在线试验和离线试验在线试验是指在结构施加荷载的同时,对其进行检测和评估的试验,以获得结构在荷载作用下的性能信息。
离线试验是指在结构施加荷载后,将其取样或进行部分拆解,再进行检测和评估的试验,以获得结构在不同状态下的性能信息。
5. 比较试验比较试验是指通过对同一结构的不同试验方案进行试验,以获得试验数据的可靠性和适用性。
三、试验参数的确定1. 试验荷载试验荷载是指对结构施加的荷载,一般包括静载、动载和疲劳载荷等。
第一讲--建筑结构的基本知识
2 结构抗震知识
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结构抗震知识
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2 结构抗震知识
(1) 唐山大地震 (2) 汶川地震 (3) 日本地震
知识点4:地震的相关概念、分类及地震 的破坏作用。
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2 结构抗震知识
2.1 地震的基本概念
(1) 地震的成因及分类
地震俗称地动,是一种具有突发性的自然现象,其 作用结果是引起地面的颠簸和摇晃。 地震发生的地方称为震源;震源正上方的地面称为 震中;震中附近地面运动最激烈,也是破坏最严重 的地区,称为震中区或极震区;地面上某处到震中 的距离称为震中距;地震时地面上破坏程度相近的 点连成的线称为等震线;震源至地面的距离称为震 源深度。(如下页图所示)
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1.2 结构抗震知识
(2) 抗震设防目标 《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)规定以“三个水 准”来表达抗震设防目标,即“小震不坏,中震可修, 大震不倒”。 第一水准:当遭受到多遇的低于本地区设防烈度的地震 (小震)影响时,建筑一般应不受损坏或不需修理仍能 继续使用。 第二水准:当遭受本地区设防烈度的地震(中震)影响 时,建筑可能有一定的损坏,经一般修理和不需修理仍 能继续使用。 第三水准:当遭受高于本地区设防烈度的罕遇地震(大 震)影响时,建筑不致倒塌或不发生危及生命的严重破 坏。
建筑结构骨架
知识点1:什么是建筑结构?什么是作用?什么 是荷载?作用与荷载之间有什么区别和联系?
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1 建筑力学与结构概述 这里所说的“作用”是指能使结构或构件产生效 应(内力、变形、裂缝等)的各种原因的总称。 作用可分为直接作用和间接作用。直接作用即习 惯上所说的荷载,是指施加在结构上的集中力或 分布力系,如结构自重、家具及人群荷载、风荷 载等。间接作用是指引起结构外加变形或约束变 形的原因,如地震、基础沉降、温度变化等。
建筑结构基本知识简介
喜马拉雅—— 地中海地震带
环太平洋地震带
92%的地震发生在地壳 中, 其余的发生在地
幔上部
破坏性地震主要属于构造地震。据统计,构造地震约 占世界地震总数的90%以上。
2.火山地震
由于火山作用,如岩浆活动、气体爆炸等引起的地震称为火山地震, 这类地震只占全世界地震的7%左右。
1914年日本樱岛火山爆发,产生的震动相当于一个6.7级地震。
风荷载
2)水平荷载 地震作用
与多层建筑结构有所不同,高层建筑结构—
1)竖向荷载效应远大于多层建筑结构; 2)水平荷载的影响显著增加,成为其设计的主要因素; 3)对高层建筑结构尚应考虑竖向地震的作用。
2.1 竖向荷载
1、恒荷载 恒荷载:指各种结构构件自重和找平层、保温层、防水层、 装修材料层、隔墙、幕墙及其附件、固定设备及其管道等重 量,其标准值可按构件及其装修的设计尺寸和材料单位体积 或面积的自重计算确定。 材料容重可从《荷载规范》查取;固定设备由相关专业提供。
3.陷落地震
由于地下溶洞或矿井顶部塌陷而引起的地震称为塌陷地震。 这类地震的规模比较小,次数也很少。
天然地震 ---天然地震包括构造地震、火山地震、陷落地震 地震
人工地震
人工地震
因人为因素直接造成的地震是人工地震。
如工业爆破、地下核爆炸造成的振动;在深井中进行高压 注水以及大水库蓄水后增加了地壳的压力,有时也会诱发地震。
当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时, 一般不受损坏或不需修理可继续使用。
当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时, 可能损坏,经一般修理或不需修理仍可继续使用。
当遭受高于本地区抗震设防烈度的预估的罕遇地震 影响时,不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。
《建筑结构试验》
2、试验准备阶段
试验准备阶段要占全部试验工作的大部分时间,工作量也
最重。试验准备工作的好坏直接影响到试验能否顺利进行和能
精选课件
3、按试验持续时间分类
(1)短期荷载试验 (2)长期荷载试验
精选课件
(1)短期荷载试验 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间总和只有几 十分钟、几小时或者几天。
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(2)长期荷载试验
对于研究结构在长期荷载作用下的性能 就必须要进行静力荷载的长期试验,它将连 续进行几个月或几年时间。
精选课件
《建筑结构试验》课程的学习内容
为了获得解决一般建筑结构设计及施工中所遇到 的结构检测问题的基本知识和基本技能,并在科研方面 得到初步的训练,必须在掌握结构工程专业理论和其它 有关专业技术知识的基础上,学习下列内容: (1)规划、组织和进行结构检测的一般原则、方法和技
术; (2)结构检测中常用的量测仪器和加载设备的原理、性
精选课件
第一章 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
精选课件
第一节 建筑结构试验的任务
• 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
精选课件
第三节 建筑结构试验的分类
建筑结构试验按试验目的、荷载性质、试验对象、试验 周期、试验场合等因素进行分类。
(一)按照试验目的分类 试验可以按照各种方法来分类,但最基本的就是按照试 验目的来分类。按试验目的可以将结构试验分成下面两类: 一生产检验性试验,二科学研究性试验.。 由于试验目的不同,整个试验安排和某些试验方法、试 验要求都有很大的不同,所以这是建筑结构试验分类里面最 基本的一种分类方法。
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
系统的应用,标志着我国结构试验达到一个新水平。
9
建筑结构试验
结构试验的发展趋势:
9 大型化、体系化; 9 精密性,包括试件设计、加载、测试; 9 计算机联机试验。
我校的结构试验建设情况:
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建筑结构试验
静力试验与动力试验:
9 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
9 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
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建筑结构试验
9 共有六个试验室; 9 静力、拟动力、振动台、抗火、风洞、耐久性。
10
结构试验的任务:
9 定义:课本P1-2
P
P
Δ
应变片
建筑结构试验
P-Δ曲线(构件) M-φ关系(截面) 承载力、挠度、裂缝 平截面假定验证
11
建筑结构试验
结构试验的目的:
9 生产性试验(又称鉴定性试验或检验性试验) 9 科研性试验
2
结构试验设计
建筑结构试验
试件设计
加载方案
荷载设备
测试方案
数据采集和测 量仪器
3
建筑结构试验
课时安排
第一章 结构试验概论
(2课时)
第三章 结构试验的荷载设备
(2课时)
第四章 结构试验的数据采集和测量仪器 (2课时)
第二章 结构试验设计
(4课时)
第五章 结构单调加载静力试验
(2课时)
建筑结构试验基本知识
土木工程试验一、基本知识1、静力试验:缺点:不能反映应变速度对结构的影响2、动力试验:抗震动力试验一般用电液伺服加载设备或地震模拟振动台等设备来进行。
注意:对每个试验、每次加载、每个测点、每个仪表都应该有十分明确的目的性和针对性,切忌盲目追求试验次数多,仪表测点多,以及不切实际的提高量测精度。
3、试验大纲是指导整个试验的技术文件,包含:(1)试验目的(2)试件设计与制作要求(3)试件的支撑要求与加载方法(4)量测要求(5)安全措施(6)实验人员的组织分工,试验进度计划的制定(7)经费预算及消耗性材料的用量,实验设备仪表清单(8)辅助试验内容注意:制定大纲时,一定要对试验目的进行充分的研究,对试验对象作出初步的理论计算分析。
试件的制作:制作尺寸偏差应控制在5%以内。
试件的制作过程中应记施工记录日志,注明试件浇筑日期、原材料情况、配比、振捣养护情况、箍筋实际尺寸、保护层厚度、预埋件位臵等,凡制作过程中的一切变动,均应详细如实的记录。
在准备工作阶段和试验阶段每天记工作日志。
4、模型或小试件试验对于微型混凝土截面在4cm×6cm或5cm×5cm以内或微型砌体(砖块尺寸为1.5cm×3cm×6cm),普通混凝土截面小于10cm×10cm,砖砌体小于74cm×36cm,砌块砌体小于60cm×120cm的试件都有尺寸效应,必须加以考虑。
当砌块砌体试件大到120cm×244cm,尺寸效应才不显著。
因此普通混凝土试件截面边长在12cm以上,砌体墙最好是真型的1/4以上。
但是,在满足构造模型要求的条件下太大的试件尺寸也没有必要。
因此,局部性的试件尺寸可取真型的1/4~1,整体性的结构试验试件可取1/10~1/2.作为基本构件性能研究,压弯构件的截面尺寸为16cm×16cm~35cm ×35cm,短柱(偏压剪)为15cm×15cm~50cm×50cm,双向受力构件为10cm×10cm~30cm×30cm。
大二建筑结构知识点
大二建筑结构知识点建筑结构是指建筑物所采用的结构形式和构造材料以及其连接构件的方式。
在大二的建筑学学习中,建筑结构是一个重要的知识点。
本文将介绍大二建筑结构的基本知识点,包括结构的分类、结构的荷载分析和结构连接方式等。
一、结构的分类建筑结构按照形式可以分为下列几种:框架结构、壳体结构、悬链结构、网壳结构、半挂壳结构、薄壁结构、轻型结构和复合结构等。
框架结构是建筑工程中最常见的一种结构形式,它由柱、梁和承重墙组成;壳体结构则是以薄壁板为极限的权益结构形式,如圆顶、穹顶等。
二、结构荷载分析在结构设计中,荷载分析是非常重要的一步。
结构荷载是指外界施加在建筑物上的力的作用,包括自重、活荷载和恒载等。
其中,自重是由建筑物本身的质量产生的重力作用,活荷载是指人员、设备和家具等在建筑物内部移动产生的荷载,恒载则是指固定设备、管线和材料等施加在建筑物上的持久荷载。
三、结构的连接方式建筑结构的连接方式分为钢材连接和混凝土连接两种。
钢材连接通常采用螺栓、焊接和高强度螺纹等方式,这些连接方式具有结构简单、施工方便等特点。
而混凝土连接则是通过钢筋和混凝土的配合来实现,常见的连接方式有榫卯连接、榀状连接和埋置连接等。
四、结构的稳定性分析结构的稳定性是指建筑物在外界荷载作用下不发生失稳倾覆的能力。
稳定性分析是结构设计的重要环节,涉及到结构的刚度、强度和抗侧扭能力等。
常见的分析方法有静力分析、弹性力学分析和有限元分析等。
五、结构的抗震设计在抗震设计中,建筑结构需要具备一定的抗震能力,以确保在地震发生时能够安全稳定地承受作用在其上的地震荷载。
抗震设计包括抗震设计的基本原理、抗震设计的等级和抗震构造设计等。
六、结构的施工工艺结构的施工工艺是指在建造建筑物的过程中,对结构进行组装、安装和连接的一系列工作。
施工工艺直接关系到结构的安全和稳定性,需要考虑到施工的顺序、施工方法和施工中的质量控制等。
综上所述,大二建筑结构的知识点包括结构的分类、结构的荷载分析、结构的连接方式、结构的稳定性分析、结构的抗震设计和结构的施工工艺等。
建筑构造的基础知识点总结
建筑构造的基础知识点总结建筑构造是指建筑物的构造形式、结构体系和构造材料的选择与使用等方面的内容。
在建筑设计和施工过程中,了解建筑构造的基础知识点是非常重要的。
本文将从基础知识点的角度,对建筑构造进行总结。
一、结构体系结构体系是建筑物承受和传递荷载的基本框架,通常分为悬索结构、框架结构、拱结构、索结构、壳结构和组合结构等。
不同的结构体系适用于不同的建筑形式和设计要求。
1.悬索结构悬索结构是以悬索为主要承载构件的结构形式,常见于大跨度的桥梁和体育场馆等建筑物。
悬索结构的特点是悬索倾斜,通过悬索的受拉作用来传递荷载。
2.框架结构框架结构是由柱、梁和框架构件组成的结构形式,常见于住宅和商业建筑等。
框架结构的特点是刚性好,能够承受较大的荷载。
3.拱结构拱结构是以曲线形的构件为主要承载构件的结构形式,常见于桥梁和大跨度建筑物等。
拱结构的特点是能够将荷载通过拱的受压作用传递到基础上。
4.索结构索结构是以索为主要承载构件的结构形式,常见于大跨度的屋面和雨棚等。
索结构的特点是结构简洁、造型灵活,能够适应多种设计要求。
5.壳结构壳结构是由曲面形成的结构形式,常见于体育馆和博物馆等。
壳结构的特点是造型美观,但施工难度较大。
6.组合结构组合结构是将不同的结构形式组合在一起的结构形式,常见于复杂的建筑物。
组合结构的特点是能够充分发挥各种结构的优势。
二、构造材料构造材料是建筑物的主要组成部分,常见的构造材料有混凝土、钢材、木材和玻璃等。
不同的构造材料具有不同的特点和适用范围。
1.混凝土混凝土是一种由水泥、砂、石子和水等材料混合而成的人工材料,常用于梁、柱和地板等构件的制作。
混凝土的特点是强度高、耐久性好。
2.钢材钢材是一种具有良好延展性和强度的金属材料,常用于框架结构和悬索结构等的制作。
钢材的特点是强度高、重量轻。
3.木材木材是一种天然的构造材料,常用于木结构和装饰材料的制作。
木材的特点是强度适中、具有一定的装饰性。
4.玻璃玻璃是一种透明的材料,常用于建筑物的外墙和窗户等。
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土木工程试验一、基本知识1、静力试验:缺点:不能反映应变速度对结构的影响2、动力试验:抗震动力试验一般用电液伺服加载设备或地震模拟振动台等设备来进行。
注意:对每个试验、每次加载、每个测点、每个仪表都应该有十分明确的目的性和针对性,切忌盲目追求试验次数多,仪表测点多,以及不切实际的提高量测精度。
3、试验大纲是指导整个试验的技术文件,包含:(1)试验目的(2)试件设计与制作要求(3)试件的支撑要求与加载方法(4)量测要求(5)安全措施(6)实验人员的组织分工,试验进度计划的制定(7)经费预算及消耗性材料的用量,实验设备仪表清单(8)辅助试验内容注意:制定大纲时,一定要对试验目的进行充分的研究,对试验对象作出初步的理论计算分析。
试件的制作:制作尺寸偏差应控制在5鸠内试件的制作过程中应记施工记录日志,注明试件浇筑日期、原材料情况、配比、振捣养护情况、箍筋实际尺寸、保护层厚度、预埋件位臵等,凡制作过程中的一切变动,均应详细如实的记录。
在准备工作阶段和试验阶段每天记工作日志。
4、模型或小试件试验对于微型混凝土截面在4cmn K 6cm或5cm X 5cm以内或微型砌体(砖块尺寸为1.5cm x 3cm x 6cm),普通混凝土截面小于10cmix 10cm砖砌体小于74cm x 36cm 砌块砌体小于60cmx 120cm的试件都有尺寸效应,必须加以考虑。
当砌块砌体试件大到120cm X 244cm尺寸效应才不显著。
因此普通混凝土试件截面边长在12c m以上,砌体墙最好是真型的1/4以上。
但是,在满足构造模型要求的条件下太大的试件尺寸也没有必要。
因此,局部性的试件尺寸可取真型的1/4〜1,整体性的结构试验试件可取1/10〜1/2.作为基本构件性能研究,压弯构件的截面尺寸为16cm x 16cm〜35cmx 35cm,短柱(偏压剪)为15cm X 15cm- 50cm X 50cm,双向受力构件为10cm X 10cm〜30cm X 30cm。
国内试验研究框架截面大约为真型的1/4〜1/2 ;框架节点,为真型比例的1/2〜1。
剪力墙方面单层墙体的外形尺寸为80cm X 100cnr〜178cn X 274cm,多层的剪力墙为真型的1/10〜1/3cm。
砖石和砌块一般取真型的1/4〜1/2。
动力试验,一般在现场真型结构上进行试验。
试验室内,可以对足尺构件进行疲劳试验。
振动台上试验,已完成1/50〜1/4。
5、试验数量设计方法( 1 )、优选设计法利用数学原理合理安排试验点(2)、因子设计法(不常采用)试验数=水平数因子数(3)、正交试验设计法主要是应用均衡分散、整齐可比性的设计原则,合理安排试验。
(4)、均匀设计法6、仪器的选择使仪器的最小刻度值不大于5%的最大被测值。
最大被测值宜在满量程的1/5〜2/3 范围内,一般最大被测者不宜大于选用仪表最大量程的80%。
注意:在进行科研型试验中,要求同一型号的试件与试件之间,结构构件与材性之间要保证做到严格的材料性质的一致性、施工工艺的一致性和养护条件的一致性。
这就要求对于钢筋混凝土构件浇筑时要用同批搅拌的混凝土、同样条件的成型和养护、同时进行测压的条件。
对于钢筋骨架要在同一根钢筋上截取材性试件,有时甚至在构件试验破坏后,从被破坏的试件中敲出钢筋取样进行材料试验。
用砌石或砌块砌体砌筑时,要求用同一工人、用同批砖块或砌块和同批拌制的砂浆去砌筑同一砌体试件,这样才可能消除误差对试验结果的影响。
7、试验报告一般包括:(1)试验目的(2)试验对象的简介和考察(3)试验方法和依据(4)试验情况及存在问题(5)试验成果的处理与分析(6)结束结论(7)附录二、工程结构试验量测技术量测内容:外部条件(主要为外荷载及支座反力等)、结构变形(位移、应变、曲率等)、内力(应力)、裂缝以及自振频率、振型、阻尼比等一系列动力特性。
基本测量方法:偏位测定法和零位测定法。
偏位测定法根据量测仪器放大部分产生的偏转或位移量定出预测参数的大小。
百分表、双杠杆应变仪;零位测定法是用已知的标准量去抵消未知物理量对仪表产生的偏转,使被测量和标准量对仪器的指示装臵的效应经常保持相等,指示装臵指零时的标准量。
如静态电子应变仪。
1、应变电测法一般分为应变机械测法和应变电测法。
电阻应变片的性能:(1)标距I;(2)使用面积I X b; (3)电阻值R, —般为120门;(4)灵敏系数K,通常K=2.0左右;(5)应变极限,一般为1%^3%左右;(6)机械滞后;(7)疲劳寿命;(8)零漂;(9)蠕变;(10)绝缘电阻;(11)温度适用范围,可溶性粘合剂工作温度约为-20〜60C;经化学作用而固化的粘合剂,工作温度约为-60〜200C; (12)横向灵敏度系数、温度特征、频响特性。
敏感栅的结构形状有单轴和多轴之分。
单轴应变片一般指一片只有一个敏感栅,多用于测量单轴应变;多轴应变片指一片有几个敏感栅组成,也称应变化。
应变片的粘贴技术:(1)选择应变片。
应注意试件的材质性质和试件的应力状态。
均质材料或应变场的应变变化较大时,应采用小标距应变片。
对非匀质材料(如混凝土、铸铁等)应采用大标距应变片。
在混凝土上使用应变,其标距应大于混凝土粗骨料最大粒径的3倍。
处于平面应变状态下测点应选用应变花。
在分选应变片时,应逐片进行外观检查,应变片丝栅应平直,片内无气泡、霉斑、锈点等缺陷,不合格的片应剔除;然后用电桥逐片测定阻值并以阻值分成若干组。
同一组应变片的阻值偏差不得超过应变仪可调平衡的允许范围,一般在0.5门以内。
(2)选择黏结剂。
分为水胶和胶剂两类。
选择时候视应变片基底材料和试件材料的不同而异。
一般要求黏结剂具有足够的抗拉强度和抗剪强度,蠕变小和绝缘性能好。
目前在匀质材料粘贴应变片常采用氰基丙烯酸累水剂黏结剂;在混凝土等非匀质材料上常用环氧树脂胶。
(3)测点表面处理。
先用工具或化学试剂清除贴片处的漆层、油污、锈层等污垢,然后用锂刀锂平,在用0号砂纸在试件表面打成45度的斜纹,吹去浮尘并用丙酮、四氯化碳等溶剂擦洗干净。
(4)应变片的粘贴与干燥。
选择胶剂,在试件上画出测点的定向标记。
用氰基丙烯酸类水剂贴片时,先在试件表面的定向标记处和应变片基底上分别涂一层均匀胶层,待胶层发黏迅速将应变片按正确的位臵就位,并取一块聚乙烯薄膜盖在应变片上,用手指稍加压力后即可等待其干燥。
在混凝土或砌块等表面贴片时,一般应先用环氧树脂胶做找平层,待胶层完全固化后再用砂纸打磨,擦洗后方可贴片。
(5)焊接导线。
先在离应变片3〜5mn处粘贴接线端子。
(6)应变片的粘贴质量检查。
用兆欧表量测应变片的绝缘电阻;观察应变片的零点漂移,若漂移值小于5,(4min之内)认为合格;将应变片接入应变仪,检查其工作的稳定性。
若漂移值过大,工作稳定性差,则应铲除重贴。
(7)防潮和防水处理。
防潮措施必须在检查应变片贴片质量合格后立即进行。
防潮的简便方法是用松香石蜡合剂或凡士林涂于应变片表面,使应变片与空气隔离达到防潮目的。
防水处理一般都采用环氧树脂胶。
2、钢弦式传感器优点:输出的是频率而不是电压(1)埋入式应变计。
又称埋入式应变传感器,多埋于混凝土、钢筋混凝土等结构物中。
主要用于结构物内部的应变(应力)的长期观测;也可用于病害工程,采取凿孔(槽)的方式埋入混凝土中,便于观测病害的发展情况。
(2)表面式应变计。
安装在建筑物的表面,用于结构物应变或混凝土结构裂缝的观测。
(3)钢筋应力计。
也称钢筋应力传感器,常用于量测钢筋混凝土结构中的钢筋应力,亦可将其串接起来用于量测隧道及地下工程锚杆的应力分布。
3、光纤光栅法。
系统主要由光纤光栅传感器、传输信号用的光纤和光纤光栅解调设备组成。
主要用于获取温度、应变、位移等物理量的值。
特别适用于:室外、大型结构(如桥梁、公路、水坝等)的应变测试即安全检测。
4、位移测量(1)线位移测量。
线位移传感器(简称位移传感器)可用来测量结构的位移,包括结构的反应和对结构的作用、支座位移等,它测得的位移是某一点相对另一点的位移,即测点相对于位移传感器支架固定点的位移。
通常把传感器支架固定在试验台或地面的不动点上,这时所测到的位移表示测点相对于试验台座或地面的位移。
常用的位移传感器有:机械式百分表、电子百分表、滑阻式传感器和差动电感式传感器。
(2)角位移测量。
主要有以下类型:水准式测角仪、表式测角仪、电子测角仪。
5、光电挠度计。
是一种光电图像式桥梁挠度检测仪,检测频率范围达到0〜20Hz,每秒采样达40〜200个点。
所以,它是桥梁工程检测工作中用来检测挠度、位移、变形的一种新型仪器。
6、应变场的应变及裂缝测定。
电阻应变片的测量结果代表的是应变片栅长内的平均应变,绝不是栅长中点处的应变;对钢筋混凝土和砖石、砌体等结构,在试验过程中必须测定裂缝的出现与发展。
采用振弦式裂缝计用于测量裂缝的开度, 例如:建筑、桥梁、管道、大坝等内部的施工缝;土体内的张拉缝与岩石和混凝土内的接缝;采用裂缝扩展片以测定裂纹是否已达到该栅条处;采用石灰浆涂层来发现裂缝,是在构件表面刷一薄层石灰浆后借助放大镜用肉眼查找裂缝,为便于记录和描述裂缝的发展部位,在构件表面划出5cm K5cm左右的方格。
当需要更精确的确定开裂荷载时,在拉区连续搭接安装应变计监测第一批裂缝的出现。
7、测温元件。
是桥梁工程检测中的一项重要内容,用于桥梁结构温度测试的常用元件有热电阻、热敏电阻、热电偶等。
8、测振传感器。
又称为拾振器,是将机械振动信号变换成电参量的一种敏感元件。
种类繁多,按测量参数可分为位移式、速度式和加速度式;按构造原理可分为磁电式、压电式和应变式;从使用角度出发又可分为绝对式(或称惯性式)和相对式、接触式和非接触式等。
三、工程结构静载试验1、加载方案设计。
正位试验、异位试验,同时进行称为成对试验。
2、测点的选择和布臵。
主要测点的布设应能控制结构最大应力(应变)和最大挠度(位移)。
一般情况下,对挠度测点的布设要求能够测量结构的竖向挠度、侧向位移和扭转变形,应能给出受检跨及相邻跨的挠曲值和最大挠度。
每跨一般需要布设3〜5个测点。
应力应变测点的布设应测出内力控制截面沿竖向、横向的应力分布状态。
对组合构件应测出组合构件的结合面上下缘应变。
梁的每个截面的竖向测点沿截面高度应不少于5个测点,包括上、下缘和截面突变处,应能说明平截面假设是否成立。
横向截面抗弯应变测点布设在截面横桥向应力可能分布较大的部位,沿截面上下缘布设,横桥向布设一般不少于3处,以控制最大应力的分布,宽翼缘构件应能给出剪力滞效应的大小。
对于箱型断面,顶板和底板测点应布设“十”字应变花,而腹板测点应布设45°应变花,T形断面下翼缘可用单向应变片。
剪切应变测点的布设一般采用设臵应变花的方法进行观测。