土木工程结构试验课件

检验性试验
相关实例
• 《京华时报》 京华时报》2005年 2005年12月 12月1日 报道， 报道，目前纪念碑的地下室存 在漏水问题， 在漏水问题，雨水会从底座的 缝隙渗入地下室， 缝隙渗入地下室，导致纪念碑 基座出现风化。 基座出现风化。同时纪念碑1 同时纪念碑1 层和2 层和2层基座的南北向均出现 一些裂缝。 一些裂缝。经过全面的结构检 测，确定这些裂缝对纪念碑安 全不会造成影响， 全不会造成影响，但为了使纪 念碑更加完善， 念碑更加完善，因此决定对其 进行修缮。 进行修缮。
概论
海南大学土木工程系
土木工程分类
土木工程 Civil Engineering 建筑工程类 道路、桥梁类 水利类 环境类
绪论
◇ 土木工程结构静力试验和动力试验的加载模拟 技术， 技术，结构变形的量测技术， 结构变形的量测技术，试验数据的处理 技术， 技术，信号分析技术， 信号分析技术，直至最后对试验对象作 出技术评价或理论分析。 出技术评价或理论分析。 • 根据结构试验的目的 根据结构试验的目的， ，结构承受的荷载性质， 结构承受的荷载性质， 荷载在结构上停留的时间， 荷载在结构上停留的时间，以及试验要求的的 最终结果等情况， 最终结果等情况，可将结构试验分为研究性试 验及检验性（ 验及检验性（鉴定性） 鉴定性）试验两类。 试验两类。
给 排 水 工
程
供 热 通 风 工 程
研究性试验
研究性试验具有研究、 研究性试验具有研究、探索和开发的性质。 探索和开发的性质。其目的在于验证结 构设计的某一理论， 构设计的某一理论，或验证各种科学的判断、 或验证各种科学的判断、推理、 推理、假设及概 念的正确性， 念的正确性，或者是为了创造某种新型结构体系及其计算理论 ，而有系统地进行的试验研究。 而有系统地进行的试验研究。 研究性试验的试验对象是试件， 研究性试验的试验对象是试件，它不一定是研究任务中的具体 结构， 结构，更多的是经过力学分析后抽象出来的模型。 更多的是经过力学分析后抽象出来的模型。模型必须反 映研究任务中的主要参数。 映研究任务中的主要参数。因此， 因此，研究性试验的试件都是针对 某一研究目的而设计和制作。 某一研究目的而设计和制作。试件的外形应尽可能地考虑到简 化加载设备条件； 化加载设备条件；试件的尺寸取决于试验设备的容量、 试件的尺寸取决于试验设备的容量、场地及 环境条件； 环境条件；为了减小尺寸效应， 为了减小尺寸效应，试件尺寸应尽量和实际结构接 近；考虑到材料的变异性， 考虑到材料的变异性，同样的试件应制作两个以上。 同样的试件应制作两个以上。 研究性试验一般都在室内进行， 研究性试验一般都在室内进行，需要使用专门的加载设备和数 据测试系统， 据测试系统，以便对受载试件的变形性能作连续观察、 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， 全面的分析研究，从而找出其变化规律， 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。 算方法提供依据。
结构试验的一般程序
结构试验的一般程序
1、结构试验 设计 研究性试验的 一般工作程序 如右图所示， 如右图所示， 它可以反映试 验设计的主要 内容。 内容。
1、结构试验设 计 检验性试验的一 般工作程序如右 图所示， 图所示，它与研 究性试验的主要 区别是不存在试 件设计和制作， 件设计和制作， 但需要收集和研 究试件的原始资 料。
结构试验方案拟定 试验方案包括加载方案、量测方案及试验安全防护措施等
1、加载方案 加载方案取决于试验对象的结 构形式、 构形式、试验目的和要求， 试验目的和要求，结构承 受的荷载性质和受荷形式。 受的荷载性质和受荷形式。 结构静力试验的加载方案可以 分为重力加载、 分为重力加载、杠杆重力加载、 杠杆重力加载、机 械力加载、 械力加载、真空气压加载、 真空气压加载、结构试 验机加载、 验机加载、液压千斤顶加载以及电 液伺服加载等。 液伺服加载等。 实现以上加载方案必须有产生 荷载作用的设备、 荷载作用的设备、承受荷载作用的 承力台以及荷载架。 承力台以及荷载架。
检验性试验
加拿大2010年冬奥会体育场穹顶坍塌
• 加拿大温哥华消防署官 员5日说， 日说，连日雨雪天 气导致用于举办2010年 冬奥会开幕式和闭幕式 的体育场穹顶坍塌。 • 温哥华消防与救援部门 负责人柯克·卢卡斯说， 雨雪和大风天气导致体 育场穹顶破裂，整个穹 顶因此塌陷 • 2007年01月07日03:09 京华时报
（2）检验构 件或部件 的结构性 能，判定 构件的设 计及制作 质量。 质量。 如预制构 件厂或建 筑工地生 产的预制 构件
砌体抗压强度原位检测
检验性试验
（4）检验和鉴 定旧建筑物 的可靠性， 的可靠性， 推断旧建筑 物的剩余寿 命。 如结构的 安全性及可 靠性
检验性试验
（3）判断旧结构 的实际承载力 ，为改造、扩 建工程提供数 据。 如确定旧建 筑物的结构潜 力
研究性试验
上海长江隧桥 隧道管片整环 试验
（2）为制 定规范 提供依 据； 如 钢结构
高层建筑抗震试验
研究性试验
检验性试验
（3）为发展 和推广新结 构、新材料 与新工艺提 供实践经验 ； 如组 合结构、 合结构、轻 型钢结构
• 检验性试验是非探索性的 检验性试验是非探索性的。 。一般是在比较成熟 的设计理论基础上进行。 的设计理论基础上进行。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， 收规范的要求，并检验结果作出技术结论。 并检验结果作出技术结论。 • 检验性试验的试验对象一般是真实的结构或试 件。
南昌马路近百平方米路面塌陷
• 中国江西新闻网4月26日 南昌讯（ 南昌讯（周立 报道） 报道）随着 “轰”的一声闷响， 的一声闷响，路面突 然塌陷， 然塌陷，张开了一个近百 平方米的口子。 平方米的口子。昨日上午 ，顺外路上演惊魂一幕， 顺外路上演惊魂一幕， 一辆面包车险遭“吞噬”， 所幸未造成人员伤亡。 所幸未造成人员伤亡。由 于事发突然， 于事发突然，导致交通混 乱，相关部门对顺外路实 施交通管制并展开紧急抢 修。 • 2007年04月26日08:49 中 国江西网
3、结构试验实施 每一个工作人员都必须集中精力、各就其位、各尽 其职，尽心做好本职工作。 工作。 试验期间， 试验期间，一切工作都要按照试验设计的的程序和 方法进行。 进行。对实验起控制作用的数据， 制作用的数据，在试验过程 中应随时整理、 时整理、分析， 分析，必要时应跟踪观察其变化情 况，如发现异常，应立即查明原因，排除故障，否 则不能继续试验。 试验。 试验中还必须观察结构的变形。 结构的变形。试件破坏后应绘制 破坏特征图， 破坏特征图，也可进行拍照和录像，以备后用。 以备后用。
研究性试验
通常研究以 下内容： ： 下内容 （1）验证结 构设计理论 的假定； 的假定； 如本构 关系
5M×5M 三向地震模拟振动台
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研究性试验 • 新民晚报2006年02月16日报道： 日报道：昨天， 昨天， 上海长江隧桥工程开 始隧道管片衬砌结构1∶1水平整环试验， 水平整环试验，将模拟长江口水环境 ，测试隧道管片的耐受力和水平度。 测试隧道管片的耐受力和水平度。
试验常用在以下 几个方面： 几个方面： （1）检验结构 的质量， 的质量，说 明工程的可 靠性。 靠性。 如结构 10辆车坠河
• 本报记者程时盛报道 昨日14时40分，清华 大学结构工程测试中 心在顺义区减河悬索 步行桥上做竣工验收 前试验过程中， 前试验过程中，发生 桥梁倒塌事故， 桥梁倒塌事故，两名 检测人员受伤。 检测人员受伤。事故 发生后， 发生后，市安监、 市安监、公 安、建委、 建委、999急救等 部门赶到现场。 部门赶到现场。200620061212-10 01:34:13 来 源: 竞报
• 结构试验的试件可以取为实际结构的整体或是它的的一部分， 结构试验的试件可以取为实际结构的整体或是它的的一部分， 当不能采用足尺的原型结构试验时， 尺的原型结构试验时，也可用其缩尺的模型。 尺的模型。 • 采用缩尺的模型试验时， 尺的模型试验时，应考虑试验模型与试验结构之间的力 学性能的相关关系。但是要想通过模型试验的结果来正确推断 实际结构的工作， 实际结构的工作，模型设计做到完全相似往往有困难，则应根 据试验的目的设法使主要的试验内容满足相似条件。 条件。 • 试验设计应包括试件形状的选择、试件尺寸与数量以及构造措 施，同时还必须满足结构与受力的边界条件、 条件、试件的破坏特征 、试验加载条件的要求，以最少的试件数量获得最多的试验数 据，反映研究的规律以满足研究任务的需要。 研究任务的需要。
结 构 工 程
岩 土 工 程
建 筑 施 工 管 理 工 程
房 地 产 经 营 管 理
建 筑 学
公 路 与 城 市 道 路
交 通 土 建 工 程
铁 道 工 程
桥 梁 工 程
机 场 工 程
水 利 水 电 建 筑 工 程
港 口 及 航 道 工 程
海 岸 及 海 洋 工 程
农 田 水 利 工 程
环 境 工 程
目的、 目的、任务 专门机构 初步调查 详细调查 补充调查 鉴定、评级 结论
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结构试验的一般程序
结构试验的一般程序
2、结构试验准备 试验的工作十分繁琐，涉及面广、 及面广、工作量大。 工作量大。一 般来讲，准备工作约占全部工作量的1/2~2/3以 上。试验准备阶段控制和把握好几个主要环节（ 例如试件的制作和安装定位、设备仪表的安装、 调试和率定等） 定等）是极为重要的。 是极为重要的。 准备阶段的工作还直接与数据整理和资料分析有 关（如预埋应变片的编号等）， 号等），为 ），为了便于日后查 对，试验组织者应每天做好工作日记。
结构试验的一般程序
结构试验的一般程序
结构试 验大致可 以分为四 个阶段： 个阶段： 试验设计 阶段、 阶段、试 验准备阶 段、试验 实施阶段 和试验分 析阶段
1、结构试验设计 结构试验设计是整个结构试验中极为重要的并且 带有全局性的一项工作。 带有全局性的一项工作。其主要内容是对所要进行 的结构试验工作进行全面的设计和规划， 的结构试验工作进行全面的设计和规划，从而使设 计的计划与试验大纲能对整个试验起着通管全局和 具体指导的作用。 具体指导的作用。 试验设计的内容应尽可能地细致和全面， 试验设计的内容应尽可能地细致和全面，设计的 任何一点疏忽都可能导致试验的失败。 任何一点疏忽都可能导致试验的失败。
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检验性试验
绪论
（5）为处理工 程事故提供 依据。 依据。 如遭受地 震、台风、 台风、 火灾、 火灾、爆炸 而损伤的结 构
• 结构试验就其试验荷载的性质不同 结构试验就其试验荷载的性质不同（ （如定值荷载和 变值荷载）， 变值荷载），也可以分为结构静载试验和结构动力 ），也可以分为结构静载试验和结构动力 试验； 试验；有时也按照结构试验的最终结果分为破坏性 试验和非破坏性试验； 试验和非破坏性试验；按试验荷载在结构上停留时 间的长短分为长期荷载试验和短期荷载试验； 间的长短分为长期荷载试验和短期荷载试验；就试 验对象的特征可分为单个构件（ 验对象的特征可分为单个构件（或部件） 或部件）和整体房 屋（或构筑物） 或构筑物）试验等。 试验等。
结构试验的设计
结构试验的试件设计
4、结构试验分析 试验所获得的大量数据和有关资料，一般不能直接 回答试验研究所提出的各类问题，必须将数据进行 科学的整理、 科学的整理、分析和计算，做到去粗取精，去伪存 真，最后编写试验报告。 以上各阶段的工作性质虽有差别，但它们都是 互相联系又互相制约，各阶段的工作没有明显的界 限，制定计划时不能只孤立的考虑某一阶段的工作 ，必须兼顾各个阶段工作的特点和要求， 个阶段工作的特点和要求，作出综合 性的决策。
土木工程结构试验
绪论 ◇ 结构试验是一项科学实践活动 结构试验是一项科学实践活动， ，是研究和发 展土木工程结构新材料、 展土木工程结构新材料、新体系、 新体系、新施工工艺 及探索结构设计新理论的重要手段， 及探索结构设计新理论的重要手段，在土木工 程学科研究和技术革新等方面起着重要作用。 程学科研究和技术革新等方面起着重要作用。