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1、建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn),建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)是一門什么性質(zhì)的課程？,建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)是一門必修的專業(yè)基礎(chǔ)課程（30學(xué)時(shí)，1.5學(xué)分），是電學(xué)、光學(xué)、光電子學(xué)、力學(xué)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)等學(xué)科相互交叉的、實(shí)用性很強(qiáng)的一門學(xué)科，是用試驗(yàn)的方法研究和測量建筑結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)受荷載作用后的反應(yīng)及評(píng)估建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)品質(zhì)量的一門學(xué)科。,建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)應(yīng)達(dá)到的基本要求是什么？,通過本課程的學(xué)習(xí)應(yīng)達(dá)到的基本要求是: 1掌握經(jīng)常使用的各種測試方法的基本原理和測量技術(shù)，結(jié)合土木工程專業(yè)的特點(diǎn)，培養(yǎng)建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的試驗(yàn)技能，使之具有從事一般建筑結(jié)構(gòu)的檢測能力，為進(jìn)行現(xiàn)場結(jié)構(gòu)檢測和科學(xué)研究的試驗(yàn)打下良好的基礎(chǔ)。 2掌握建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的前

2、期準(zhǔn)備工作程序，為結(jié)構(gòu)試 驗(yàn)的順利進(jìn)行準(zhǔn)備測試方案。 3掌握典型建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的測試內(nèi)容、測試方法、數(shù)據(jù)處理及書寫測試報(bào)告的全過程。 4熟練掌握建筑結(jié)構(gòu)無損檢測的原理和檢測方法。,建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)課程內(nèi)容體系,建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)課程主要是講述建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中的試驗(yàn)準(zhǔn)備工作，加載方法的選擇，測點(diǎn)和測試方法的選擇，試驗(yàn)過程、數(shù)據(jù)處理及測試報(bào)告的書寫等內(nèi)容。 教學(xué)內(nèi)容按教材的章節(jié)的模塊化進(jìn)行設(shè)計(jì):建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)準(zhǔn)備工作、試驗(yàn)裝置和加載設(shè)備、測試技術(shù)、無損檢測技術(shù)、試驗(yàn)?zāi)Ｐ驮O(shè)計(jì)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理。,應(yīng) 用,1建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站、試驗(yàn)室2建筑工程管理處、房屋鑒定單位3建筑公司、市政公司、建筑樁基公司4各級(jí)工程檢測、鑒定機(jī)

3、構(gòu)，材料試驗(yàn)室5各級(jí)建委（建設(shè)局）、舊城改造管理單位6各建設(shè)監(jiān)理公司、各工程建設(shè)單位、施工企業(yè)7各建筑構(gòu)（配）件生產(chǎn)企業(yè)、商品混凝土公司、建材試驗(yàn)室8各建筑科研、設(shè)計(jì)院（所）,,,,第一章 建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)概述,1.1 建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的任務(wù) 1.2 建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的作用 1.3 建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的分類 1.4 建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的發(fā)展,第一節(jié) 建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的任務(wù),建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)研究對(duì)象：建設(shè)工程的結(jié)構(gòu)物 建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的任務(wù)： 在試驗(yàn)研究對(duì)象上應(yīng)用科學(xué)的試驗(yàn)組織程序，使用儀器設(shè)備為工具，利用各種實(shí)驗(yàn)為手段，在荷載或其它因素作用下，通過量測與結(jié)構(gòu)工作性能有關(guān)的各種參數(shù)，從強(qiáng)度、 剛度和抗裂度以及結(jié)構(gòu)實(shí)際破壞形態(tài)來

4、判明結(jié)構(gòu)的實(shí)際工作性能，估計(jì)結(jié)構(gòu)的承載能力 確定結(jié)構(gòu)對(duì)使用要求的符合程度，并用以檢驗(yàn)和發(fā)展結(jié)構(gòu)的計(jì)算理論。,,所謂建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)，就是對(duì)建筑結(jié)構(gòu)或者是它的構(gòu)件施加一定的荷載，這個(gè)荷載我們指的就是比較廣義的，包括力，也包括溫度或者是變形，然后用現(xiàn)代的測試手段對(duì)它引起來的各種反應(yīng)，比如說：變形、位移、應(yīng)變等等進(jìn)行測量，通過這些測量來觀測結(jié)構(gòu)對(duì)荷載的反應(yīng)能力，考查它是否符合使用和設(shè)計(jì)要求，同時(shí)，也可以通過這種觀測，來得到荷載與它產(chǎn)生的變形之間的關(guān)系，為計(jì)算提供實(shí)踐根據(jù)。,例如： 鋼筋混凝土簡支梁在靜力集中荷載作用下， 可以通過測得梁在不同受力階段的撓度、角變位、 截面應(yīng)變和裂縫寬度等參數(shù)，來分析梁

5、的整個(gè)受力 過程以及結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、撓度和抗裂性能。 適筋受彎構(gòu)件截面受力的幾個(gè)階段: 第一階段截面開裂前階段（抗裂驗(yàn)算） 第二階段從截面開裂到受拉區(qū)縱向鋼筋開始 屈服階段（變形和裂縫寬度驗(yàn)算） 第三階段破壞階段（承載力計(jì)算）,結(jié) 論,建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)是以實(shí)驗(yàn)方式測定有關(guān)數(shù)據(jù)，由此反映結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的工作性能、承載能力和相應(yīng)的安全度，為結(jié)構(gòu)的安全使用和設(shè)計(jì)理論的建立提供重要根據(jù)的學(xué)科。,第二節(jié) 建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的作用 一、建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)是發(fā)展結(jié)構(gòu)理論的重要途徑 二、建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)是發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題的主要手段 三、建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)是驗(yàn)證結(jié)構(gòu)理論的唯一方法 四、建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)是建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量鑒定的直接方式 五

6、、建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)是制定各類技術(shù)規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ) 六、建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)是自身發(fā)展的需要,第三節(jié) 建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的分類 建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)按試驗(yàn)?zāi)康?、荷載性質(zhì)、試驗(yàn)對(duì)象、試驗(yàn) 周期、試驗(yàn)場合等因素進(jìn)行分類。 （一）按照試驗(yàn)?zāi)康姆诸? 試驗(yàn)可以按照各種方法來分類，但最基本的就是按照試 驗(yàn)?zāi)康膩矸诸?。按試?yàn)?zāi)康目梢詫⒔Y(jié)構(gòu)試驗(yàn)分成下面兩類： 一生產(chǎn)檢驗(yàn)性試驗(yàn)，二科學(xué)研究性試驗(yàn).。 由于試驗(yàn)?zāi)康牟煌麄€(gè)試驗(yàn)安排和某些試驗(yàn)方法、試 驗(yàn)要求都有很大的不同，所以這是建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)分類里面最 基本的一種分類方法。,1、生產(chǎn)性試驗(yàn) 特點(diǎn)：具有直接的生產(chǎn)目的，以實(shí)際建筑物或結(jié)構(gòu)構(gòu) 件為試驗(yàn)對(duì)象，經(jīng)過試驗(yàn)對(duì)具體結(jié)構(gòu)

7、作出正確的技術(shù)結(jié)論。 解決下列問題： （1）鑒定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量的可靠程度。 （2）為工程改建或加固判斷結(jié)構(gòu)的實(shí)際承載能。 （3）為處理工程事故提供技術(shù)根據(jù)。 （4）檢驗(yàn)結(jié)構(gòu)可靠度、估算結(jié)構(gòu)剩余壽命。 （5）鑒定預(yù)制構(gòu)件的質(zhì)量。,工程事故處理的一般程序:,1、基本情況調(diào)查 2、結(jié)構(gòu)及材料檢測 3、復(fù)核分析 4、專家會(huì)商 5、調(diào)查報(bào)告,結(jié)構(gòu)及材料檢測內(nèi)容,1、地基基礎(chǔ) 2、建筑物所用材料的實(shí)際性能檢測 3、建筑物表面缺陷的觀測 4、對(duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)部缺陷的檢查 5、必要時(shí)可作模型試驗(yàn)或現(xiàn)場加載試驗(yàn)，通過試驗(yàn)檢查結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的實(shí)際承載力。,2、科研性試驗(yàn) 目的: （1）驗(yàn)證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算的各種

8、假定； （2）制定各種設(shè)計(jì)規(guī)范； （3） 發(fā)展新的設(shè)計(jì)理論； （4）為發(fā)展和推廣新結(jié)構(gòu)、新材料及新工藝 提供理論與實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)。,（二）按照荷載性質(zhì)、試驗(yàn)對(duì)象、試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間、試驗(yàn)場所等不同因素進(jìn)行分類。,1、按荷載性質(zhì)來分類 （1）靜力試驗(yàn) （2）動(dòng)力試驗(yàn),（1）靜力試驗(yàn) *結(jié)構(gòu)靜力單調(diào)加載試驗(yàn)：試驗(yàn)加載過程是從零開始逐步遞增 一直到結(jié)構(gòu)破壞為止，也就是在一個(gè)不長的時(shí)間段內(nèi)完成試 驗(yàn)加載的全過程。 *低周反復(fù)靜力加載試驗(yàn)（偽靜力試驗(yàn)）：為了探索結(jié)構(gòu)抗震 性能，采用結(jié)構(gòu)抗震靜力試驗(yàn)的方式來模擬地震作用的動(dòng)力試 驗(yàn)，它是一種控制荷載或控制變形的周期性的反復(fù)靜力荷載。 靜力試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)：加載

9、設(shè)備相對(duì)來講比較簡單，荷載可以逐步 施加，還可以停下來仔細(xì)觀察結(jié)構(gòu)變形的發(fā) 展，給人們以最明確、最清晰的破壞概念。,2、動(dòng)力試驗(yàn) 對(duì)于在實(shí)際工作中主要承受動(dòng)力作用的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件，為了 研究結(jié)構(gòu)在施加動(dòng)力荷載作用下的工作性能，一般要進(jìn)行動(dòng)力 試驗(yàn)。 例如：研究廠房承受吊車及動(dòng)力設(shè)備作用下的動(dòng)力特性； 吊車梁的疲勞強(qiáng)度與疲勞壽命問題； 多層廠房由于機(jī)器設(shè)備上樓后產(chǎn)生的振動(dòng)影響； 高層建筑和高聳構(gòu)筑物在風(fēng)荷載作用下的動(dòng)力問題； 結(jié)構(gòu)抗爆炸、抗沖擊問題; 抗震動(dòng)力試驗(yàn)采用電液伺服加載設(shè)備或地震模擬振動(dòng)臺(tái) 動(dòng)力試驗(yàn)的特點(diǎn)：由于荷載特性不同，動(dòng)

10、力試驗(yàn)的加載設(shè)備 和測試手段與靜力試驗(yàn)有很大的差別，而 且要比靜力試驗(yàn)復(fù)雜得多。,在結(jié)構(gòu)的抗震性能研究中，除了采用結(jié)構(gòu)低周反復(fù)靜力加載試驗(yàn)外，更為理想的是直接施加動(dòng)力荷載進(jìn)行試驗(yàn)。 抗震動(dòng)力試驗(yàn)采用電液伺服加載設(shè)備或地震模擬振動(dòng)臺(tái)等設(shè)備來進(jìn)行。 如廣州大學(xué)抗震研究中心、同濟(jì)大學(xué)抗震中心,,2、按試驗(yàn)對(duì)象分類,（1）真型試驗(yàn)（2）模型試驗(yàn)（3）小構(gòu)件試驗(yàn),（1）真型試驗(yàn),試驗(yàn)對(duì)象：（1）實(shí)際結(jié)構(gòu) （2）實(shí)物結(jié)構(gòu)足尺復(fù)制的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件。 （1）實(shí)際結(jié)構(gòu)試驗(yàn) 一般均用于生產(chǎn)性試驗(yàn)。例如：秦山核電站安全殼 加壓整體性的試驗(yàn)就是一種非破壞性的現(xiàn)場試驗(yàn)。又如

11、對(duì)工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)的剛度試驗(yàn)、樓蓋承載能力試驗(yàn)等均在實(shí)際結(jié)構(gòu)上加載量測。 （2）足尺結(jié)構(gòu)或構(gòu)件試驗(yàn) 試驗(yàn)對(duì)象是一根梁、一塊扳或一榀屋架之類的實(shí)物構(gòu)件，它可以在試驗(yàn)室內(nèi)試驗(yàn)，也可以在現(xiàn)場進(jìn)行。,（2）模型試驗(yàn),模型試驗(yàn)：采用比真型結(jié)構(gòu)縮小的模型進(jìn)行試驗(yàn)。模型的設(shè)計(jì)制作與試驗(yàn)是根據(jù)相似理論，要求做到幾何相似、力學(xué)相似和材料相似等等。,,（3）小構(gòu)件試驗(yàn) 小構(gòu)件試驗(yàn)是結(jié)構(gòu)試驗(yàn)常用的研究形式之一。 試驗(yàn)不要求滿足嚴(yán)格的相似條件，只是用試驗(yàn)結(jié)果 與理論計(jì)算進(jìn)行對(duì)比校核的方式來研究結(jié)構(gòu)的性能， 驗(yàn)證設(shè)計(jì)假定與計(jì)算方法的正確性。,3、按試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間分類,（1）短期荷載試驗(yàn) （2）長期荷載試驗(yàn),（1）短期

12、荷載試驗(yàn),荷載從零開始施加到最后結(jié)構(gòu)破壞或到某階段進(jìn)行卸荷的時(shí)間總和只有幾十分鐘、幾小時(shí)或者幾天。,（2）長期荷載試驗(yàn) 對(duì)于研究結(jié)構(gòu)在長期荷載作用下的性能 就必須要進(jìn)行靜力荷載的長期試驗(yàn)，它將連 續(xù)進(jìn)行幾個(gè)月或幾年時(shí)間。 如：混凝土的徐變、結(jié)構(gòu)受溫度變化的 影響、預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)中的鋼筋的松弛等試驗(yàn)。,4、按試驗(yàn)場所分類,（1）試驗(yàn)室試驗(yàn) （2）現(xiàn)場試驗(yàn) 1、試驗(yàn)室試驗(yàn) 適宜于研究性試驗(yàn)。 2、現(xiàn)場試驗(yàn) 多用于解決生產(chǎn)性的問題。,第四節(jié) 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的發(fā)展,從無到有，從小到大?，F(xiàn)在，全國各地進(jìn)行的各種類型的結(jié)構(gòu)試驗(yàn)日益增多。,建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容 為了獲得解決一般建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及

13、施工中所遇到 的結(jié)構(gòu)檢測問題的基本知識(shí)和基本技能，并在科研方面 得到初步的訓(xùn)練，必須在掌握結(jié)構(gòu)工程專業(yè)理論和其它 有關(guān)專業(yè)技術(shù)知識(shí)的基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)下列內(nèi)容： （1）規(guī)劃、組織和進(jìn)行結(jié)構(gòu)檢測的一般原則、方法和技 術(shù)； （2）結(jié)構(gòu)檢測中常用的量測儀器和加載設(shè)備的原理、性 能和使用方法； （3）收集、整理、計(jì)算和評(píng)定檢測資料的原理和方法。,第二章 建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)組織計(jì)劃,2.1 概述 2.2 試驗(yàn)前期工作方案設(shè)計(jì) 2.3 試驗(yàn)構(gòu)件方案設(shè)計(jì) 2.4 試驗(yàn)荷載方案設(shè)計(jì) 2.5 試驗(yàn)觀測方案設(shè)計(jì) 2.6 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)和材料力學(xué)性能關(guān)系 2.7 試驗(yàn)大綱及其他文件,第一節(jié) 建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)組織計(jì)劃理論概述 一、

14、建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)組織計(jì)劃的意義 1、建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)組織計(jì)劃是組織工作的需要 2、建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)組織計(jì)劃是結(jié)構(gòu)試驗(yàn)特點(diǎn)的要求 建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)特點(diǎn)： （1）結(jié)構(gòu)試驗(yàn)沒有固定的模式； （2）結(jié)構(gòu)試驗(yàn)耗資大； （3）結(jié)構(gòu)試驗(yàn)周期長。 3、建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)組織計(jì)劃關(guān)系到試驗(yàn)的成敗 4、建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)組織計(jì)劃是體現(xiàn)技術(shù)水平和管理水平的 窗口,二、PDCA循環(huán)的基本內(nèi)容 美國質(zhì)量管理專家戴明（W.E.Deming)50年代初提出一項(xiàng) 質(zhì)量管理循環(huán)體系，稱為PDCA循環(huán)，是一項(xiàng)提高工程質(zhì)量、 改善企業(yè)經(jīng)營管理十分有效的科學(xué)方法，被工程界廣泛應(yīng)用。 PDCA質(zhì)量循環(huán)體系的基本

15、思想是把質(zhì)量管理的工作過程 分為四個(gè)階段： （1）計(jì)劃階段 （Plan） （2）實(shí)施階段 （Do） （3）檢查階段 （Check） （4）處理階段 （Action）,三、PDCA循環(huán)的存在范圍和特點(diǎn) 1、存在的范圍：無處不在處處在，無時(shí)不存時(shí)時(shí)存 2、特點(diǎn)：有序性、嵌套性、關(guān)鍵性、重復(fù)性 PDCA循環(huán)的關(guān)鍵是在P階段，即計(jì)劃階段。它是標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)，是指導(dǎo)同級(jí)其它環(huán)節(jié)的關(guān)鍵。,四、結(jié)構(gòu)試驗(yàn)組織計(jì)劃的內(nèi)容 1、試驗(yàn)設(shè)計(jì)階段 （1）反復(fù)研究試驗(yàn)?zāi)康?，充分了解體會(huì)試驗(yàn)的具體任務(wù)， 進(jìn)行調(diào)查研究，搜集有關(guān)資料； （2）確定試驗(yàn)的性質(zhì)與規(guī)模。對(duì)于研究性試驗(yàn)，應(yīng)提出本試驗(yàn) 擬研究的主要參量以及這

16、些參量在數(shù)值上的變動(dòng)范圍，并 根據(jù)試驗(yàn)室的設(shè)備能力確定試件的尺寸和量測項(xiàng)目及量測 要求； （3）提出試驗(yàn)大綱 2、試驗(yàn)準(zhǔn)備階段 試驗(yàn)準(zhǔn)備階段要占全部試驗(yàn)工作的大部分時(shí)間，工作量也 最重。試驗(yàn)準(zhǔn)備工作的好壞直接影響到試驗(yàn)?zāi)芊耥樌M(jìn)行和能 獲得試驗(yàn)結(jié)果的多少。,試驗(yàn)準(zhǔn)備階段的主要工作有： （1）試件的制作 在制作試件時(shí)應(yīng)注意材性試樣的留取、編號(hào)，還要作 施工日志，注明試件日期、原材料情況，這些原始資料都 是最后分析試驗(yàn)結(jié)果不可缺少的參考資料。 （2）試件質(zhì)量檢查 包括試件尺寸和缺陷的檢查，應(yīng)作詳細(xì)記錄，納入原 始資料。 （3）試件安裝就位 試件的支承條件應(yīng)力求與計(jì)算簡圖一致

17、。一切支承零 件均應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算，并使其安全儲(chǔ)備大于試驗(yàn)結(jié)構(gòu)可能 有的最大安全儲(chǔ)備。 （4）安裝加載設(shè)備 加載設(shè)備的安裝應(yīng)滿足“一穩(wěn)二準(zhǔn)三方便，四強(qiáng)五剛六 安全“的要求，即就位要穩(wěn)定準(zhǔn)確方便，固定設(shè)備的支撐系 統(tǒng)要有一定的強(qiáng)度、剛度和安全度。,,（5）儀器儀表的率定 對(duì)測力計(jì)及一切量測儀表均應(yīng)按技術(shù)規(guī)定要求進(jìn)行率定， 各儀器儀表的率定記錄應(yīng)納入試驗(yàn)原始記錄中，誤差超過規(guī)定 標(biāo)準(zhǔn)的儀表不得使用。 （6）作輔助試驗(yàn) 輔助試驗(yàn)多半在加載試驗(yàn)階段之前進(jìn)行，以取得試件材料 的實(shí)際強(qiáng)度，便于對(duì)加載設(shè)備和儀器儀表的量程等作進(jìn)一步的 驗(yàn)算。 （7）儀表的安裝、連線試調(diào) 儀表的安裝位置、測點(diǎn)號(hào)，

18、在應(yīng)變儀或記錄儀上的通道號(hào) 等等都應(yīng)嚴(yán)格按照試驗(yàn)大綱中的儀表布置圖實(shí)施，如有變動(dòng)， 應(yīng)立即做好記錄，以免時(shí)間長久后記憶不清而將測點(diǎn)混淆。,（8）記錄表格的設(shè)計(jì)準(zhǔn)備 在試驗(yàn)前應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)要求設(shè)計(jì)記錄表格，其內(nèi)容及規(guī)格應(yīng) 周到詳細(xì)地反映試件和試驗(yàn)條件的詳細(xì)情況，以及需要記錄和 量測的內(nèi)容。 記錄表格的設(shè)計(jì)反映試驗(yàn)組織者的技術(shù)水平，切勿養(yǎng)成 試驗(yàn)前無準(zhǔn)備地在現(xiàn)場臨時(shí)用白紙記錄的習(xí)慣。記錄表格上 應(yīng)有試驗(yàn)人員的簽名并附有試驗(yàn)日期、時(shí)間、地點(diǎn)和氣候條 件。 （9）算出各加載階段試驗(yàn)結(jié)構(gòu)各特征部位的內(nèi)力及變形值 以備在試驗(yàn)時(shí)判斷及控制。 （10）在準(zhǔn)備工作階段和試驗(yàn)階段應(yīng)每天記工作日志。,3、試

19、驗(yàn)實(shí)施階段 （1）加載試驗(yàn) 加載試驗(yàn)是整個(gè)試驗(yàn)過程的中心環(huán)節(jié)，應(yīng)按規(guī)定的加載 順序和量測順序進(jìn)行。重要的量測數(shù)據(jù)應(yīng)在試驗(yàn)過程中隨時(shí) 整理分析并與事先估算的數(shù)值比較，發(fā)現(xiàn)有反常情況時(shí)應(yīng)查 明原因或故障，把問題弄清楚后才能繼續(xù)加載。 在試驗(yàn)過程中，結(jié)構(gòu)所反映的外觀變化是分析結(jié)構(gòu)性能 的極為寶貴的資料，對(duì)節(jié)點(diǎn)的松動(dòng)與異常變化，鋼筋混凝土 結(jié)構(gòu)裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展，特別是結(jié)構(gòu)的破壞情況都應(yīng)作詳盡 的記錄及描述。這些容易被初做試驗(yàn)者忽視，而把主要注意力集中在儀表讀數(shù)或記錄曲線上，因此應(yīng)分配專人負(fù)責(zé)觀察結(jié)構(gòu)的外觀變化。,試件破壞后要拍照和測繪破壞部位及裂縫簡圖，必要時(shí)， 可從試件上切取部分材料測定力學(xué)

20、性能，破壞試件在試驗(yàn)結(jié)果 分析整理之前不要過早毀棄，以備進(jìn)一步核查。 （2）試驗(yàn)資料整理 試驗(yàn)資料整理是將所有的原始資料整理完善，其中特別要 注意的是試驗(yàn)量測數(shù)據(jù)記錄和記錄曲線，都作為原始數(shù)據(jù)經(jīng)負(fù) 責(zé)記錄人員簽名后，不得隨便涂改。經(jīng)過處理后得到的數(shù)據(jù)不 能和原始數(shù)據(jù)列在同一表格內(nèi)。 一個(gè)嚴(yán)格認(rèn)真的科學(xué)試驗(yàn)，應(yīng)有一份詳盡的原始數(shù)據(jù)記錄， 連同試驗(yàn)過程中的觀察記錄，試驗(yàn)大綱及試驗(yàn)過程中各階段的 工作日志，作為原始資料，在有關(guān)的試驗(yàn)室內(nèi)存檔。,4、試驗(yàn)完成階段 （1）試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理 因?yàn)閺母鱾€(gè)儀表獲得的測量數(shù)據(jù)和記錄曲線一般不能直接 解答試驗(yàn)任務(wù)所提出的問題，它們只是試驗(yàn)的原始數(shù)據(jù)，需對(duì) 原始

21、數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)的運(yùn)算處理才能得出試驗(yàn)結(jié)果。 （2）試驗(yàn)結(jié)果分析 試驗(yàn)結(jié)果分析內(nèi)容是分析通過試驗(yàn)得出了哪些規(guī)律性的 東西，揭示了哪些物理現(xiàn)象。最后，應(yīng)對(duì)試驗(yàn)得出的規(guī)律和一 些重要現(xiàn)象作出解釋，分析它們的影響因素，將試驗(yàn)結(jié)果和理 論值進(jìn)行比較，分析產(chǎn)生差異的原因，并作出結(jié)論，寫出試驗(yàn) 總結(jié)報(bào)告?？偨Y(jié)報(bào)告中應(yīng)提出試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的新問題及進(jìn)一步的 研究計(jì)劃。,第二節(jié) 試驗(yàn)前期工作方案設(shè)計(jì),1、調(diào)研方案設(shè)計(jì) 調(diào)研工作的內(nèi)容是相關(guān)研究項(xiàng)目已有的研究成果和試驗(yàn)方法。 2、研究路線方案設(shè)計(jì) 研究路線（技術(shù)路線）：指完成一項(xiàng)試驗(yàn)任務(wù)要經(jīng)過的起始點(diǎn)、中轉(zhuǎn)點(diǎn)和結(jié)束點(diǎn)等若干個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)上所有內(nèi)容順序的方式。

22、 在試驗(yàn)研究階段，一條清晰的技術(shù)路線是研究工作能夠有條不紊地進(jìn)行的依據(jù)。,研究路線的內(nèi)容： 1、項(xiàng)目研究能夠順利進(jìn)行的條件； 如已經(jīng)建立的基礎(chǔ)，包括理論基礎(chǔ)和試驗(yàn)基礎(chǔ)。 2、完成本項(xiàng)目研究內(nèi)容必須經(jīng)過的技術(shù)途徑或理論依據(jù)，以及針對(duì)難點(diǎn)問題的對(duì)策。,第三節(jié) 試驗(yàn)構(gòu)件方案設(shè)計(jì),1、試件形狀 2、試件尺寸 3、試件數(shù)目,第四節(jié) 試驗(yàn)荷載方案設(shè)計(jì) 一、荷載設(shè)計(jì)的一般要求 選擇試驗(yàn)荷載和加載方法應(yīng)滿足下列要求： 1、荷載圖式應(yīng)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算荷載圖式極為接近； 2、荷載傳力方式和作用點(diǎn)明確，產(chǎn)生的荷載數(shù)值要穩(wěn)定； 3、荷載分級(jí)的分度值要滿足試驗(yàn)量測的精度要求，加載設(shè) 備要有足夠的強(qiáng)度儲(chǔ)備，而且還

23、必須滿足剛度要求； 4、加載設(shè)備要求操作方便，便于加載和卸載，并能控制加 載速度，又能適應(yīng)同步加載或先后加載的不同要求。,二、單調(diào)加載靜力試驗(yàn),1、荷載圖式的選擇與設(shè)計(jì) 加載圖式：試驗(yàn)荷載在試驗(yàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件上的布置形式（包括荷載類型和分布情況）。 加載圖式設(shè)計(jì)要求： （1）加載圖式應(yīng)與理論計(jì)算簡圖一致； （2）可采用與計(jì)算簡圖等效的荷載圖式，即等效荷載。 例如：常用幾個(gè)集中荷載代替均布荷載，但集中荷載的數(shù)量和位置應(yīng)盡可能使結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的內(nèi)力值與均布荷載所產(chǎn)生的內(nèi)力值符合。,2、試驗(yàn)荷載制度 試驗(yàn)荷載制度是試驗(yàn)進(jìn)行期間荷載與時(shí)間的關(guān)系。正確 制定試驗(yàn)的加載制度和加載程序，才能正確了解結(jié)構(gòu)的承

24、載 能力和變形性質(zhì)，才能將試驗(yàn)結(jié)果相互進(jìn)行比較。 荷載制度包括：加載卸載程序、加載卸載的大小。 靜力試驗(yàn)的加載程序：預(yù)載、標(biāo)準(zhǔn)荷載（正常使用荷載）、 破壞荷載三階段。,預(yù)載試驗(yàn)：分三級(jí)進(jìn)行，每級(jí)不超過標(biāo)準(zhǔn)荷載值的20%，然后再分級(jí)卸載，23級(jí)卸完。 標(biāo)準(zhǔn)荷載試驗(yàn)：每級(jí)加載值宜取標(biāo)準(zhǔn)荷載的20%，一般分為五級(jí)加到標(biāo)準(zhǔn)荷載。 破壞試驗(yàn)：在標(biāo)準(zhǔn)荷載后，每級(jí)荷載不宜大于標(biāo)準(zhǔn)荷載的10%；當(dāng)荷載加到計(jì)算破壞荷載的90%后，為了求得精確的破壞荷載值，每級(jí)應(yīng)取不大于標(biāo)準(zhǔn)荷 載的5%。,三、結(jié)構(gòu)低周反復(fù)加載靜力試驗(yàn)（建筑結(jié)構(gòu)抗震試驗(yàn)） 試驗(yàn)?zāi)康模?（1）研究結(jié)構(gòu)在地震荷載作用下的恢復(fù)力特性，

25、確定 結(jié)構(gòu)構(gòu)件恢復(fù)力的計(jì)算模型。 恢復(fù)力特性:荷載和變形之間的關(guān)系。 （2）研究結(jié)構(gòu)在地震作用下的破壞特征。 通過低周反復(fù)加載試驗(yàn)，可以獲得結(jié)構(gòu)構(gòu)件荷載變形的工作性能，即恢復(fù)力特性和破壞特征，從而比較或者驗(yàn)證抗震構(gòu)造措施的有效性和確定結(jié)構(gòu)的抗震極限承載能力。為建立數(shù)學(xué)模型，通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗震非線性分析，為改進(jìn)現(xiàn)行抗震設(shè)計(jì)方法、修訂設(shè)計(jì)規(guī)范提供依據(jù)。,,結(jié)構(gòu)低周反復(fù)加載制度 1、單向反復(fù)加載制度 （1）控制位移加載法 （2）控制作用力加載法 （3）控制作用力和控制位移的混合加載法 2、雙向反復(fù)加載制度 為了研究地震對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的空間組合效應(yīng)，克服結(jié)構(gòu) 構(gòu)件采用單方向加載時(shí)不考慮另

26、一方向地震力同時(shí)作用對(duì) 結(jié)構(gòu)影響的局限性，可在X、Y兩個(gè)主軸方向同時(shí)施加低 周反復(fù)荷載。反復(fù)加載同樣可以是控制位移、控制作用力 和兩者混合控制的加載制度。,結(jié)構(gòu)低周反復(fù)加載靜力試驗(yàn) 優(yōu)點(diǎn)：1、設(shè)備簡單 2、可以人為控制 3、可以停下來觀察結(jié)構(gòu)開裂和破壞 狀態(tài) 缺點(diǎn)：加載完全是人為的，變形完全是對(duì)稱 的，因而與地震作用完全不同。,結(jié)構(gòu)低周反復(fù)加載靜力試驗(yàn)結(jié)果,1、結(jié)構(gòu)各個(gè)階段強(qiáng)度 (1)開裂強(qiáng)度Mf (2)屈服強(qiáng)度My (3)極限強(qiáng)度Mmax (4)破壞強(qiáng)度MP,,結(jié)構(gòu)低周反復(fù)加載靜力試驗(yàn)結(jié)果,2、剛度 （1）線性剛度K0 （2）開裂剛度Kc

27、 （3）屈服剛度Ky （4）屈服后剛度Ks （很?。? 滯回環(huán),,一般鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)都有可能產(chǎn)生這四種典型的滯回曲線。每一種滯回環(huán)的產(chǎn)生都與結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)、結(jié)構(gòu)的構(gòu)造有關(guān)。,,1、梭形 一些偏心受壓構(gòu)件、不發(fā)生剪切破壞的受彎構(gòu)件。 2、弓形 跨度比較大，剪力較小并且配有一定箍筋的彎剪構(gòu)件和偏壓構(gòu)件。 3、反S形 一般的框架、梁柱結(jié)點(diǎn)、剪力墻 4、Z形 小剪跨并且斜裂縫可以充分發(fā)展的構(gòu)件、錨固鋼筋有較大滑移的構(gòu)件。,四、結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性測試試驗(yàn) 結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性是反映結(jié)構(gòu)本身所固有的動(dòng)力性能，主 要包括結(jié)構(gòu)的自振頻率、阻尼系數(shù)和振型等，它們與外荷 載無關(guān)。 測量

28、結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性參數(shù)是結(jié)構(gòu)動(dòng)力試驗(yàn)的基本內(nèi)容， 在研究建筑結(jié)構(gòu)或其他工程結(jié)構(gòu)的抗震、抗風(fēng)或抵御其它 動(dòng)荷載的性能和能力時(shí)，都必須要進(jìn)行結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性試驗(yàn)。 結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性試驗(yàn)方法主要有： （1）人工激振法 （2） 環(huán)境隨機(jī)振動(dòng)法,1、人工激振法測量結(jié)構(gòu)自振頻率 （1）自由振動(dòng)法 在試驗(yàn)中采用初位移或初速度的突卸或突加載的方法， 使結(jié)構(gòu)受一沖擊荷載作用而產(chǎn)生自由振動(dòng)。 試驗(yàn)時(shí)將測振傳感器布置在結(jié)構(gòu)可能產(chǎn)生最大振幅的部 位，通過測量儀器的記錄，可以得到結(jié)構(gòu)的有阻尼自由振動(dòng) 曲線，在曲線上量取振動(dòng)波型的周期，由此求得結(jié)構(gòu)的自振 頻率。 （2）強(qiáng)迫振動(dòng)法（共振法） 一般采用慣性式機(jī)械離心激振器對(duì)結(jié)

29、構(gòu)施加周期性的 簡諧振動(dòng)，當(dāng)干擾力的頻率與結(jié)構(gòu)的自振頻率相等時(shí)，結(jié)構(gòu) 產(chǎn)生共振。 利用激振器可以連續(xù)改變激振頻率的特點(diǎn)，試驗(yàn)中結(jié)構(gòu) 產(chǎn)生共振時(shí)振幅出現(xiàn)極大值時(shí)激振器的頻率即是結(jié)構(gòu)的自振 頻率。,2、人工激振法測量結(jié)構(gòu)阻尼 （1）自由振動(dòng)法確定阻尼 （2）按強(qiáng)迫振動(dòng)的共振曲線確定結(jié)構(gòu)的阻尼 （3）由動(dòng)力系數(shù)求阻尼比 3、振型測量 測定結(jié)構(gòu)振型時(shí)必須對(duì)結(jié)構(gòu)施加一激振力，并使結(jié)構(gòu)按某 一階固有頻率振動(dòng)，當(dāng)測得結(jié)構(gòu)這時(shí)各點(diǎn)位移值并連成變形 曲線，即可得到對(duì)應(yīng)于該頻率下的結(jié)構(gòu)振型。,五、結(jié)構(gòu)抗震動(dòng)力加載試驗(yàn) （1）周期性的動(dòng)力加載試驗(yàn) 試驗(yàn)方法有：偏心激振器、電液伺服加載器、單向周期振動(dòng)

30、 臺(tái)、結(jié)構(gòu)疲勞試驗(yàn)機(jī)等。 （2）非周期性動(dòng)力加載試驗(yàn) 試驗(yàn)方法主要有：模擬地震振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)、人工地震（人工爆 破）試驗(yàn)、天然地震試驗(yàn)、計(jì)算機(jī)加載器配合加載等。,計(jì)算機(jī)加載器聯(lián)機(jī)試驗(yàn),擬動(dòng)力試驗(yàn)或者稱作偽動(dòng)力試驗(yàn)，或者叫做計(jì)算機(jī)加載器聯(lián)機(jī)試驗(yàn)，它總的想法就是使控制整個(gè)結(jié)構(gòu)反復(fù)加載的位移，能夠和某一次已經(jīng)發(fā)生的能夠確定的地震，或者是我們?nèi)斯ぎa(chǎn)生的某一個(gè)地震波產(chǎn)生的位移能夠相一致。 但是，它和真正地震也有出入，它出入在什么地方呢？雖然這么做是按照動(dòng)力分析來做的，但是整個(gè)做的速度實(shí)際上還是很慢的，假如說一個(gè)二十秒長的地震，可能要做幾十分鐘，甚至幾十個(gè)小時(shí)才能夠做完。所以，它反應(yīng)的

31、位移實(shí)際上沒有阻尼的影響，但是它比低周反復(fù)試驗(yàn)更進(jìn)一步了。它的試驗(yàn)設(shè)備是很復(fù)雜的，因?yàn)殡娨核欧刂葡到y(tǒng)本身就是一個(gè)很龐大的系統(tǒng)。,六、試驗(yàn)加載裝置設(shè)計(jì) 1、強(qiáng)度要求 2、剛度要求 3、真實(shí)要求 4、簡便要求 七、試驗(yàn)設(shè)備準(zhǔn)備計(jì)劃 試驗(yàn)荷載方案完成后，需進(jìn)行制定試驗(yàn)設(shè)備準(zhǔn)備計(jì)劃， 說明設(shè)備的型號(hào)、數(shù)量、來源以及準(zhǔn)備方式。,第五節(jié) 試驗(yàn)觀測方案設(shè)計(jì),測試方案通常包括的內(nèi)容有： （1）按整個(gè)試驗(yàn)?zāi)康囊?，確定試驗(yàn)測試的項(xiàng) 目； （2）按確定的量測項(xiàng)目要求，選擇測點(diǎn)位置； （3）綜合整體因素選擇測試儀器和測定方法。,一、觀測項(xiàng)目的確定 在確定試驗(yàn)的觀測項(xiàng)目時(shí)，首先應(yīng)該考慮反映結(jié)構(gòu)工作 狀況

32、的整體變形，如梁的撓度。而在條件許可的情況下，根 據(jù)試驗(yàn)?zāi)康模步?jīng)常需要測定一些局部變形，如應(yīng)變、裂縫 和鋼筋滑移等。 總的來說，破壞性試驗(yàn)本身能夠充分地說明問題，觀測 項(xiàng)目和測點(diǎn)可以少些，而非破壞性試驗(yàn)的觀測項(xiàng)目和測點(diǎn)布 置，則必須滿足分析和推斷結(jié)構(gòu)工作狀況的最低需要。,,二、測點(diǎn)的選擇與布置 在測量工作之前，應(yīng)該利用已知的力學(xué)和結(jié)構(gòu)理論對(duì) 結(jié)構(gòu)進(jìn)行初步估算，然后合理地布置測量點(diǎn)位，力求減少 試驗(yàn)工作量而盡可能獲得必要的數(shù)據(jù)資料。 測點(diǎn)的位置必須要有代表性，測點(diǎn)的布置應(yīng)有利于試 驗(yàn)時(shí)操作和測讀，另外，還應(yīng)該布置一定數(shù)量的校核性測 點(diǎn)。 三、儀器的選擇與測讀原則 1、儀器的選擇

33、 在選擇儀器時(shí)，必須從試驗(yàn)實(shí)際需要出發(fā)，使所用的 儀器能很好地符合量測所需精度與量程要求，但是防止盲 目選用高準(zhǔn)確度和高靈敏度的精密儀器。一般的試驗(yàn)，要 求測定結(jié)果的相對(duì)誤差不超過5%，同時(shí)，應(yīng)使儀表的最小 刻度值小于5%的最大被測值。,,儀器的量程應(yīng)該滿足最大測量值的需要。儀器最大被測值 宜小于選用儀表最大量程的80%，一般以量程的1/52/3范圍 為宜。 選擇儀表時(shí)必須考慮測讀方便省時(shí)，必要時(shí)采用自動(dòng)記 錄裝置。 2、讀數(shù)的原則 在進(jìn)行測讀時(shí)，一條原則是全部儀器的讀數(shù)必須同時(shí)進(jìn) 行，至少也要基本上同時(shí)。 目前如能使用多點(diǎn)自動(dòng)記錄應(yīng)變儀進(jìn)行自動(dòng)巡回檢測， 則對(duì)于進(jìn)入彈塑性階段的試件跟

34、蹤記錄尤為合適。,第六節(jié) 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)與材料力學(xué)性能的關(guān)系 建筑材料的性能直接影響到結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的質(zhì)量，因此對(duì)于 結(jié)構(gòu)材料性能的檢驗(yàn)與測定是結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中的一個(gè)重要的組成部 分，特別是充分了解材料的力學(xué)性能，對(duì)于在結(jié)構(gòu)試驗(yàn)前或試 驗(yàn)過程中正確估計(jì)結(jié)構(gòu)的承載能力和實(shí)際工作狀況，以及在試 驗(yàn)后整理試驗(yàn)數(shù)據(jù)、處理試驗(yàn)結(jié)果等工作中都具有非常重要的 意義。 在結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中按照結(jié)構(gòu)或構(gòu)件材料性質(zhì)不同，必須測定相 應(yīng)的一些基本的數(shù)據(jù)，如混凝土的抗壓強(qiáng)度、鋼材的屈服強(qiáng)度 和抗拉極限強(qiáng)度、磚石砌體的抗壓強(qiáng)度等。,確定材料力學(xué)性能的方法： （1）直接試驗(yàn)法 把材料按規(guī)定做成標(biāo)準(zhǔn)試件，然后在試驗(yàn)機(jī)上用規(guī)定的 試驗(yàn)方

35、法進(jìn)行測定。 （2）間接試驗(yàn)法（非破損試驗(yàn)法） 采用某種專用設(shè)備或儀器，直接在結(jié)構(gòu)上測量與材料 強(qiáng)度有關(guān)的另一物理量，如硬度、回彈值、聲波傳播速度等， 通過理論關(guān)系或經(jīng)驗(yàn)公式間接測得材料的力學(xué)性能。 半破損試驗(yàn)：在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件上進(jìn)行局部微破損或直接取樣的 方法，推算出材料的強(qiáng)度，由試驗(yàn)所得到的力 學(xué)性能直接鑒定結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力。,第七節(jié) 試驗(yàn)大綱及其它文件,試驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容一般包括： 1、試驗(yàn)?zāi)康? 2、試驗(yàn)對(duì)象的簡介和考察 3、試驗(yàn)方法及依據(jù) 4、試驗(yàn)過程及問題 5、試驗(yàn)成果處理與分析 6、技術(shù)結(jié)論 7、附錄,第三章 建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)荷載 第一節(jié) 概述 如何確

36、定建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)荷載? 1、根據(jù)試驗(yàn)的目的和要求，以能更好地模擬原有荷載等 因素來選擇 。 2、在決定試驗(yàn)荷載時(shí)，應(yīng)該根據(jù)試驗(yàn)室的設(shè)備條件和現(xiàn) 場所具備的試驗(yàn)條件，正確和合理地進(jìn)行荷載設(shè)計(jì)。,產(chǎn)生荷載的方法與加載設(shè)備有,一、靜力試驗(yàn) 1、重力加載法 利用重物直接加載或通過杠桿作用間接加載。 2、液壓加載法 利用液壓加載器和液壓試驗(yàn)機(jī)加載。 3、機(jī)械加載法 利用絞車、滑輪組、彈簧和螺旋千斤頂?shù)葯C(jī)械設(shè)備加載。 二、動(dòng)力試驗(yàn) 利用慣性力或電磁系統(tǒng)激振，比較先進(jìn)的設(shè)備是由自動(dòng)控制、液壓裝置與計(jì)算機(jī)相結(jié)合而組成的電液伺服加載系統(tǒng)和由此作為振源的地震模擬振動(dòng)臺(tái)加載設(shè)備等。,第二節(jié) 重力荷

37、載 一、重力直接加載方法 重物荷載可直接堆放在結(jié)構(gòu)表面形成均布荷載或置于荷 載盤上通過吊桿掛于結(jié)構(gòu)上形成集中荷載，假如荷載再大， 就可以通過杠桿來加載。 優(yōu)點(diǎn)：試驗(yàn)荷載可就地取材，可重復(fù)使用，針對(duì)試驗(yàn)結(jié)構(gòu)或 試件的變形，可保持恒載，可分級(jí)加載，容易控制。 缺點(diǎn)：加載過程中需要花費(fèi)較大的勞動(dòng)力，占據(jù)較大的空間， 安全性差，試驗(yàn)組織難度大。,重物加載實(shí)現(xiàn)均布荷載,,,重物間隙要大于5cm，保證重物間不搭接，以防止形成拱的作用。,在正規(guī)實(shí)驗(yàn)室里一般要準(zhǔn)備好些荷重塊，要用鑄鐵或者鑄鋼，把它們鑄成適合于人搬動(dòng)的一些小的加荷塊，一般用它的質(zhì)量來衡量，所以可以鑄成1公斤的、5公斤的、10公斤

38、的、20公斤的等等。事先把它稱量準(zhǔn)確。 如果你事先也可以把它加工的很準(zhǔn)確，當(dāng)然這樣試驗(yàn)時(shí)很方便，但是制造成本就高了，假如說你不加工準(zhǔn)確，但是你要把它稱量準(zhǔn)確，把它標(biāo)在加荷塊上，試驗(yàn)的時(shí)候就適當(dāng)?shù)慕M合，也可以把它組合的很準(zhǔn)確。 如果在現(xiàn)場，或者是你的加荷塊不夠了，也可以臨時(shí)取用些沙子、石頭等做成沙袋或者碎石的袋。把每一袋的重量都稱量準(zhǔn)確，也可以用來加荷。 所以說重物加荷是一種很方便的加荷方式，它對(duì)于施加均布荷載是很方便的。,這個(gè)圖表示的也是重物加荷，但是它用的是水，比如說做雙向板或者做網(wǎng)架的試驗(yàn)，需要一個(gè)很大面積的均布荷載的時(shí)候，可以用一個(gè)水槽，這個(gè)水槽不要底，就光要四周，把它

39、圈起來。給底面試件來加荷，然后用防水的膠布做成一個(gè)水槽，里面加水，用水的重量作為荷載。,,但是用水加荷的時(shí)候，當(dāng)加荷的面積很大的時(shí)候，就有一個(gè)什么問題呢？就是當(dāng)面積很大，底下試件有一定的撓度，它向下變形，所以水深，實(shí)際上中間深，邊上淺。使得均布荷載不是很均布的，中間可能荷載要大，邊上可能荷載要小。這也是一種重物加荷。,重物加載實(shí)現(xiàn)集中荷載,這張圖表示的是用重物加荷來施加集中荷載，也是一根梁要加兩個(gè)集中荷載，那么這時(shí)候我們就用兩個(gè)荷載料斗，或者把它叫做吊籃，在吊籃里可以施加各種重物，來實(shí)現(xiàn)集中荷載的加荷。當(dāng)荷載很大，直接用吊籃加荷，達(dá)不到它的荷載值的要求的時(shí)候，可以通過杠桿來使這個(gè)荷載值增大。,

40、,杠桿加載也屬于重力加載的一種。 利用杠桿原理，將荷載放大作用于結(jié)構(gòu)上。 優(yōu)點(diǎn)： 杠桿制作方便，荷載值穩(wěn)定不變，當(dāng)結(jié)構(gòu)有變形 時(shí)，荷載可以保持恒定，對(duì)于作持久荷載試驗(yàn)尤 為合適。,二、杠桿加載方法,第三節(jié) 機(jī)械力荷載,機(jī)械力加載常用的機(jī)具有吊鏈、卷揚(yáng)機(jī)、絞車、花籃螺絲、螺旋千斤頂及彈簧等。 一、卷揚(yáng)機(jī)、絞車加載 卷揚(yáng)機(jī)、絞車主要配合鋼絲或繩索對(duì)結(jié)構(gòu)施加拉力， 拉力的大小通常用拉力測力計(jì)測定。 二、螺旋千斤頂加載 螺旋千斤頂是利用齒輪及螺桿式蝸桿機(jī)構(gòu)傳動(dòng)原理，當(dāng)搖動(dòng)千斤頂手柄時(shí)，蝸桿就帶動(dòng)螺旋桿頂升，對(duì)結(jié)構(gòu)施加頂推壓力，加載值的大小可用測力計(jì)測定。,三、螺旋、彈簧加載 常用

41、構(gòu)件的持久荷載試驗(yàn)。當(dāng)荷載值較小時(shí)，可直接 擰緊螺帽以壓縮彈簧；當(dāng)荷載值很大時(shí)，需用千斤頂壓縮 彈簧后再擰緊螺帽。 彈簧加載用于長期荷載，比如說要做梁的長期剛度， 或者是觀察它的裂縫的時(shí)候，那么就要加幾個(gè)月，甚至幾年 的荷載。那么做長期荷載的時(shí)候可以通過彈簧來保持經(jīng)常的 荷載值。,第四節(jié) 液壓荷載,液壓加載是目前結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中應(yīng)用比較普遍和理想的一種加載方法。它的最大優(yōu)點(diǎn)是利用油壓使液壓加載器（液壓千斤頂）產(chǎn)生較大的荷載，試驗(yàn)操作安全方便，特別是對(duì)于大型結(jié)構(gòu)構(gòu)件，當(dāng)試驗(yàn)要求荷載點(diǎn)數(shù)多、噸位大時(shí)更為合適。,一、液壓加載器 液壓加載器主要工作原理是用高壓油泵將具有一定 壓力的液壓油壓入液壓加載

42、器的工作油缸，使之推動(dòng)活 塞，對(duì)結(jié)構(gòu)施加荷載。荷載值可以用液壓加載器與荷載 承力架之間所置的測力計(jì)直接測讀，或用傳感器將信號(hào) 輸給應(yīng)變儀顯示。 液壓加載器有普通工業(yè)用的手動(dòng)液壓加載器，有專 門為結(jié)構(gòu)試驗(yàn)設(shè)計(jì)的單向作用和雙向作用的液壓加載器。 液壓加載很難滿足多點(diǎn)同步加載卸載，尤其需要恒載 時(shí)更難保持穩(wěn)壓狀態(tài)。,二、液壓加載系統(tǒng),液壓加載系統(tǒng)是能夠變荷的同步液壓加載設(shè)備。它是由儲(chǔ)油箱、高壓油箱、液壓加載器、測力裝置和各類閥門通過高壓油管連接組成的操作臺(tái)。 液壓加載系統(tǒng)尤其適用于大噸位、大撓度、大跨度的結(jié)構(gòu)試驗(yàn)，它不受加荷點(diǎn)數(shù)的多少、加荷點(diǎn)的距離和高度的限制，并能適應(yīng)均布和非均布、對(duì)稱

43、和非對(duì)稱加荷的需要。,三、大型結(jié)構(gòu)試驗(yàn)機(jī),結(jié)構(gòu)試驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行大型結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的一種專門設(shè)備，比較典型的是結(jié)構(gòu)長柱試驗(yàn)機(jī)，主要用來進(jìn)行柱、墻板、砌體、節(jié)點(diǎn)與梁的受壓與受彎試驗(yàn)。這種設(shè)備的構(gòu)造原理與一般材料試驗(yàn)機(jī)相同，但噸位要比材料試驗(yàn)機(jī)大。目前國內(nèi)普遍使用的長柱試驗(yàn)機(jī)的最大噸位是5000KN，最大高度可為3m。,四、電液伺服液壓系統(tǒng),電液伺服液壓系統(tǒng)是目前結(jié)構(gòu)試驗(yàn)研究中一種比較理想的試驗(yàn)設(shè)備，它可以較為精確地模擬試件所受的實(shí)際外力,產(chǎn)生真實(shí)的試驗(yàn)狀態(tài),特別是用來進(jìn)行抗震結(jié)構(gòu)的靜力或動(dòng)力試驗(yàn)尤為合適。 電液伺服液壓系統(tǒng)采用閉環(huán)控制，其主要組成有：電液伺服加載器、控制系統(tǒng)和液壓源等三大部分，它能將荷

44、載、應(yīng)變、位移等物理量直接作為控制參數(shù)，實(shí)行自動(dòng)控制。,電液伺服加載系統(tǒng)的主要工作過程是: 根據(jù)控制指令信號(hào),油泵從液壓源輸出高壓油進(jìn)入伺服閥,由伺服閥驅(qū)動(dòng)雙向加載器對(duì)試件施加試驗(yàn)所需要的荷載。根據(jù)不同的控制類型,由起控制作用的傳感器測量試件反饋信號(hào),將指令與反饋信號(hào)在伺服控制器中進(jìn)行比較,其差值即為補(bǔ)差信號(hào),經(jīng)放大后再次控制伺服閥驅(qū)動(dòng)加載器繼續(xù)工作,從而完成全系統(tǒng)閉環(huán)控制。 目前電液伺服液壓系統(tǒng)大多數(shù)與電子計(jì)算機(jī)配合使用，從而使整個(gè)系統(tǒng)由程序控制。,,,五、地震模擬振動(dòng)臺(tái) 地震模擬振動(dòng)臺(tái)是再現(xiàn)各種地震波對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力 試驗(yàn)的一種先進(jìn)試驗(yàn)設(shè)備，其特點(diǎn)是具有自動(dòng)控制和數(shù) 據(jù)采集及處理系統(tǒng)

45、，采用了電子計(jì)算機(jī)和閉環(huán)伺服液壓 控制技術(shù)，并配合先進(jìn)的振動(dòng)測量儀器，使結(jié)構(gòu)動(dòng)力試 驗(yàn)水平提高到了一個(gè)新的高度。 地震模擬振動(dòng)臺(tái)主要由以下幾部分組成: (1)振動(dòng)臺(tái)臺(tái)體結(jié)構(gòu) (2)液壓驅(qū)動(dòng)和動(dòng)力系統(tǒng):給振動(dòng)臺(tái)以巨大推力的結(jié)構(gòu),一 般采用電液伺服系統(tǒng). (3)控制系統(tǒng):有模擬控制和數(shù)字計(jì)算機(jī)控制兩種。 (4)測試和分析系統(tǒng):除了對(duì)臺(tái)身進(jìn)行控制而測量位移、 加速度等外，還必須對(duì)試驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行多點(diǎn)測量，一般 是測量位移、加速度和應(yīng)變等，總測點(diǎn)數(shù)可達(dá)百余點(diǎn)。,第五節(jié) 慣性力荷載,在結(jié)構(gòu)動(dòng)力試驗(yàn)中，利用物體質(zhì)量在運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的慣性力對(duì)結(jié)構(gòu)施加動(dòng)力荷載，也可以利用彈藥筒或小火箭在炸藥爆炸時(shí)產(chǎn)生的反

46、沖力對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行加載。,一、沖擊加載 1、初位移加載法（張拉突卸法） 2、初速度加載法（突加荷載法） 3、反沖激振法 二、離心力加載 根據(jù)旋轉(zhuǎn)質(zhì)量產(chǎn)生的離心力對(duì)結(jié)構(gòu)施加的簡諧振動(dòng)荷載，當(dāng)作用力的大小和頻率按一定規(guī)律產(chǎn)生變化時(shí)，能使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生強(qiáng)迫振動(dòng)。 三、直線位移慣性力加載 加載系統(tǒng)的主要?jiǎng)恿Σ糠质请娨核欧虞d系統(tǒng)。,第六節(jié) 氣壓荷載,利用氣體壓力對(duì)結(jié)構(gòu)施加荷載有兩種方式：一是利用壓縮空氣加載，另一種是利用抽真空產(chǎn)生負(fù)壓對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件施加荷載。 由于氣壓加載所產(chǎn)生的是均布荷載，所以，對(duì)于平板或殼體試驗(yàn)尤為合適。,第七節(jié) 電磁荷載,在磁場中通電的導(dǎo)體要受到與磁場方向相垂直的作用力，電磁加載就

47、是根據(jù)這個(gè)原理，在強(qiáng)磁場中放入動(dòng)圈，通入交變電流，則可使固定于動(dòng)圈上的頂桿等部件作反復(fù)運(yùn)動(dòng)，對(duì)試驗(yàn)對(duì)象施加荷載。若在動(dòng)圈上通以一定方向的直流電，則可產(chǎn)生靜荷載。目前常見的電磁加載設(shè)備有電磁式激振器和電磁振動(dòng)臺(tái)。,第八節(jié) 人力激振荷載,利用人自身在結(jié)構(gòu)物上有規(guī)律的活動(dòng)，產(chǎn)生足夠大的人力慣性力，就有可能形成適合做共振試驗(yàn)的振幅。 這對(duì)于自振頻率比較低的大型結(jié)構(gòu)來說，完全有可能被激振到足以進(jìn)行測量的程度。,第九節(jié) 荷載反力設(shè)備,1、支座 支墩、鉸支座 2、荷載架 豎向反力架、水平反力架、反力墻 3、結(jié)構(gòu)試驗(yàn)臺(tái)座,第四章 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)測試技術(shù) 第一節(jié) 概述 輸入數(shù)據(jù)--------

48、--系統(tǒng)------------輸出數(shù)據(jù) 作用試件反應(yīng)數(shù)據(jù)采集 （力、位移、溫度等） （位移、速度、應(yīng)力、 應(yīng)變、裂縫等） 數(shù)據(jù)采集：用各種方法，對(duì)試驗(yàn)輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)行測量和記錄。 數(shù)據(jù)采集是結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的重要步驟，是結(jié)構(gòu)試驗(yàn)成功的必要 條件之一。只有采集到可靠的數(shù)據(jù)，才能通過數(shù)據(jù)處理得到正 確的試驗(yàn)結(jié)果，達(dá)到試驗(yàn)預(yù)期目的。為采集到準(zhǔn)確、可靠的數(shù) 據(jù)，應(yīng)該采用正確的采集方法，選用可靠的儀器設(shè)備。 在實(shí)際試驗(yàn)時(shí)，數(shù)據(jù)采集方法應(yīng)該根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康暮鸵笠?及儀器的實(shí)際條件來確定，應(yīng)該 按照用最經(jīng)濟(jì)的代價(jià)來獲取最 多最有用數(shù)據(jù)的原則來確定。,一、儀器設(shè)備的分類

49、1、按功能和使用情況分：傳感器、放大器、顯示器、記錄器、 分析儀器、數(shù)據(jù)采集儀或系統(tǒng) 各類儀器功能： 傳感器感受各種物理量（力、位移、應(yīng)變等），并把它們 轉(zhuǎn)換成電量（電信號(hào)）或其它容易處理的信號(hào)； 放大器把從傳感器得到的信號(hào)放大，使信號(hào)可以被顯示和 記錄； 顯示器把信號(hào)用可見的形式顯示出來； 記錄器把采集得到的數(shù)據(jù)記錄下來，作為長期保存； 分析儀器對(duì)采集得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理； 數(shù)據(jù)采集儀用于自動(dòng)掃描和采集，是數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的執(zhí)行 機(jī)構(gòu)； 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)集成式儀器，包括傳感器、數(shù)據(jù)記錄儀和計(jì) 算機(jī)或其他記錄器、顯示器等，可用來

50、進(jìn)行 自動(dòng)掃描、采集，還能進(jìn)行數(shù)據(jù)處理等。,2、按儀器儀表的工作原理分： 機(jī)械式儀器、電測儀器、光學(xué)測量儀器、復(fù)合式儀器、 伺服式儀器（帶有控制功能的儀器） 3、按儀器儀表的用途分： 測力傳感器、位移傳感器、應(yīng)變計(jì) 、傾角傳感器、 頻率計(jì)、測振傳感器。 4、按儀器儀表與結(jié)構(gòu)的關(guān)系分： 附著式與手持式、接觸式與非接觸式、絕對(duì)式與相對(duì)式 5、按儀器儀表顯示與記錄方式分： 直讀式與自動(dòng)記錄式、模擬式與數(shù)字式。,二、試驗(yàn)儀器儀表的主要技術(shù)性能指標(biāo),1、刻度值：指示或顯示裝置所能指示的最小測量值。 2、量程：儀器儀表可以測量的最大范圍。 3、靈敏度：儀器儀表對(duì)被測物理量變

51、化的反應(yīng)能力和反應(yīng)速度。 4、 分辨率：儀器儀表測量被測物理量最小變化值的能力。 5、線性度：儀器儀表使用時(shí)的校準(zhǔn)曲線與理論擬合線的接 近程度。 6、穩(wěn)定性：指測量值不變，儀器在規(guī)定時(shí)間內(nèi)保持示值與 特性參數(shù)也不變的能力。 7、重復(fù)性：在同一工作條件下，用同一臺(tái)儀器對(duì)同一觀測 對(duì)象進(jìn)行多次重復(fù)測量，其測量結(jié)果保持一致 的能力。 8、頻率響應(yīng)： 動(dòng)測儀器儀表輸出信號(hào)的幅值和相位隨輸入 信號(hào)的頻率而變化的特性，常用幅頻和相頻 特性曲線來表示。,第二節(jié) 電阻應(yīng)變片,在結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中，電阻應(yīng)變片的用途： （1）測量試件應(yīng)變； （2）作為轉(zhuǎn)換元件，組成電

52、阻應(yīng)變式傳感器，測量各種物理量的變化。,一、電阻應(yīng)變片的工作原理,電阻應(yīng)變片的工作原理是利用金屬導(dǎo)體的“應(yīng)變電阻效應(yīng)“，即金屬絲的電阻值隨其機(jī)械變形而變化的物理特性。 R=*L/A 當(dāng)金屬絲受力而變形時(shí)，其長度、截面面積和電阻率都將發(fā)生變化。 dR/R=K* 式中K為金屬絲的靈敏系數(shù)，表示單位應(yīng)變引起的相對(duì)電阻變化。,二、電阻應(yīng)變片的構(gòu)造,電阻應(yīng)變片的構(gòu)造如圖，在拷貝紙或薄膠膜等基底與覆蓋層之間粘貼合金敏感柵，敏感柵的兩端焊上引出線。 l為柵長（標(biāo)距），b為柵寬，l、b是應(yīng)變片的重要技術(shù)尺寸。,電阻應(yīng)變片的主要技術(shù)指標(biāo)如下,（1）電阻值（） 由于應(yīng)變儀的電

53、阻值一般按120設(shè)計(jì)，所以應(yīng)變片的電 阻值一般也是120 。但也有例外，選用時(shí)，應(yīng)考慮與應(yīng)變儀 配合。 （2）標(biāo)距l(xiāng) 用應(yīng)變片測得的應(yīng)變值是整個(gè)標(biāo)距范圍內(nèi)的平均應(yīng)變， 測量時(shí)應(yīng)根據(jù)試件測點(diǎn)的應(yīng)變梯度的大小來選擇應(yīng)變片的標(biāo)距。 （3）靈敏系數(shù)K K表示單位應(yīng)變引起應(yīng)變片的電阻變化。應(yīng)使應(yīng)變片的 靈敏系數(shù)與應(yīng)變儀的靈敏系數(shù)設(shè)置相協(xié)調(diào)。,三、電阻應(yīng)變片的種類和粘貼方法 電阻應(yīng)變片的種類很多，按敏感柵的種類分，有箔式、 絲繞式、半導(dǎo)體等；按基底材料分，有紙基、膠基等；按使 用極限溫度劃分，有低溫、常溫、高溫等。 箔式應(yīng)變片是在薄的膠膜基底上鍍合金薄膜，然后通過 光刻技術(shù)制成，具有絕緣度

54、高，耐疲勞性能好，橫向效應(yīng)小 等特點(diǎn)，但價(jià)格較高。 絲繞式應(yīng)變片多為紙基，雖有防潮性能，但有耐疲勞性 能差，橫向效應(yīng)大等缺點(diǎn)，但價(jià)格較低，且易粘貼，可用于 一般的靜力試驗(yàn)。,應(yīng)變片的粘貼方法,1、應(yīng)變片的檢查分選：外觀檢查、阻值檢查。 2、測點(diǎn)處理：測點(diǎn)檢查、打磨、清洗、打底、劃線定 位。 3、片的粘貼：上膠、擠壓、加壓。 4、固化處理：自然干燥或人工固化。 5、粘貼質(zhì)量檢查：外觀檢查、阻值檢查、絕緣度檢查 6、導(dǎo)線連接：引出線絕緣、固定點(diǎn)設(shè)置、導(dǎo)線焊接。 7、防潮防護(hù),第三節(jié) 應(yīng)變測量,結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中，經(jīng)常測量試件的應(yīng)變，常用的應(yīng)變測量傳感器有電阻應(yīng)變儀、手持應(yīng)變儀、百分表引伸計(jì)等，還可以

55、用光測法（云紋法、激光衍射法、光彈法）。,一、電阻應(yīng)變儀測量應(yīng)變 電阻應(yīng)變片可以把試件的應(yīng)變量轉(zhuǎn)換成電阻變化，但 在一般情況下試件的應(yīng)變量較小，由此引起的電阻變化也 非常微弱，難以進(jìn)行直接測量。 采用惠斯登電橋，能夠把電阻變化信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓或 電流的變化信號(hào)，并使信號(hào)得以放大，橋路還可以解決測 量值的溫度補(bǔ)償問題。 電阻應(yīng)變儀就是根據(jù)橋路原理構(gòu)成的測試系統(tǒng)。 靜態(tài)電阻應(yīng)變儀、動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀 二、位移方法測量應(yīng)變 常用測量應(yīng)變的位移方法有：手持應(yīng)變儀、 百分表引申計(jì)。 應(yīng)變的定義是單位長度上的變形。在結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中，可 以用兩點(diǎn)之間的相對(duì)位移來近似地表

56、示兩點(diǎn)之間的平均應(yīng) 變。,第四節(jié) 常用的傳感設(shè)備 一、傳感設(shè)備的組成 傳感設(shè)備的作用是感受所需要測量的物理量（或信號(hào)）， 按一定規(guī)律把它們轉(zhuǎn)換成可以直接測讀的形式直接顯示，或 者轉(zhuǎn)換成電量的形式傳輸給相應(yīng)的測量儀器。 1、機(jī)械式傳感器 利用機(jī)械原理進(jìn)行工作，主要由以下四部分組成： 感受機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)、顯示機(jī)構(gòu)和附屬機(jī)構(gòu)。 2、電測傳感器 電測傳感器利用某種特殊材料的電學(xué)性能或某種裝置的電 學(xué)原理，把所需測量的非電量變化轉(zhuǎn)化成電量的變化，如力、 應(yīng)變、速度、加速度等轉(zhuǎn)換成與之對(duì)應(yīng)的電流、電阻、電壓 或電感、電容等。 電測傳感器主要由以下四部分組成：感受部分、轉(zhuǎn)換部分、 傳輸部分和附屬裝

57、置。,二、測力傳感器 在結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中，測力傳感器是用來測量結(jié)構(gòu)的作用力、 支座反力的儀器。 類型：機(jī)械式、電測式 基本原理：用一彈性元件去感受拉力或壓力，這個(gè)彈性元件 即發(fā)生與拉力或壓力成相對(duì)關(guān)系的變形，用機(jī)械 裝置把這些變形按規(guī)律進(jìn)行放大和顯示即為機(jī)械 式傳感器，用電阻應(yīng)變片把這些變形轉(zhuǎn)變成電阻 變化后再進(jìn)行測量的即為應(yīng)變式傳感器。此外， 還有利用壓電效應(yīng)制成的壓電式傳感器。 讀數(shù)方式： （1）機(jī)械式傳感器為直讀儀器，可以直接從傳感器上讀到 力值； （2）應(yīng)變式傳感器應(yīng)與應(yīng)變儀或數(shù)據(jù)采集儀連接，從應(yīng)變 儀上讀到應(yīng)變值再換算成力值，也

58、可由數(shù)據(jù)采集儀或 通過數(shù)據(jù)采集儀接入計(jì)算機(jī)，自動(dòng)換算成力值輸出； （3）壓電式傳感器應(yīng)與電荷放大器連接，然后輸給記錄儀。,三、線位移傳感器 位移傳感器可用來測量結(jié)構(gòu)的位移和支座位移，它測到 的位移是某一點(diǎn)相對(duì)于另一點(diǎn)的位移，即測點(diǎn)相對(duì)于位移傳 感器支架固定點(diǎn)的位移。通常把傳感器支架固定在試驗(yàn)臺(tái)或 地面的不動(dòng)點(diǎn)上，這時(shí)所測到的位移表示測點(diǎn)相對(duì)于試驗(yàn)臺(tái) 座或地面的位移。 類型：機(jī)械式百分表、電子式百分表、滑阻式傳感器、差動(dòng) 電感式傳感器 工作原理：用一可滑動(dòng)的測桿去感受線位移，然后把這個(gè)位 移量用各種方法轉(zhuǎn)換成表盤讀數(shù)或電變量。 例如：機(jī)械式百分表是用一組齒輪把測桿的滑動(dòng)位

59、移轉(zhuǎn)換成 指針的轉(zhuǎn)動(dòng)。 四、傾角傳感器 傾角傳感器附著在結(jié)構(gòu)上，隨結(jié)構(gòu)一起發(fā)生位移。常用的 傾角傳感器有長水準(zhǔn)管式傾角儀、電阻應(yīng)變式傾角傳感器等。,五、裂縫觀測器 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中，結(jié)構(gòu)或構(gòu)件裂縫的發(fā)生和發(fā)展、裂縫的 位置和分布、長度和寬度，是反映結(jié)構(gòu)性能的重要指標(biāo)。 特別是混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)等脆性材料組成的結(jié)構(gòu)，裂 縫測量是一項(xiàng)必要的測量項(xiàng)目。 裂縫測量主要有三項(xiàng)內(nèi)容： （1）開裂，即裂縫發(fā)生的時(shí)刻和位置； （2）度量，即裂縫的寬度和長度； （3）走向，即裂縫發(fā)展的過程和趨勢。,1、發(fā)現(xiàn)裂縫 最常用的發(fā)現(xiàn)裂縫的簡便方法是借助放大鏡用肉眼觀 察，為便于觀察可先在試件表面刷一層白色

60、石灰或涂料。 2、測量裂縫寬度 測量裂縫寬度通常用讀數(shù)顯微鏡，它是由光學(xué)透鏡與 游標(biāo)刻度等組成，將透鏡的“+”字標(biāo)點(diǎn)從裂縫的一邊移到另 一邊，游標(biāo)的末讀數(shù)與初讀數(shù)之差則為裂縫寬度。 裂縫寬度還可以用印有不同寬度線條的裂縫標(biāo)尺與裂 縫對(duì)比來確定，相當(dāng)于用一組具有不同厚度的標(biāo)準(zhǔn)塞尺進(jìn) 行插試，正好插入裂縫的塞尺厚度即為該裂縫的寬度。裂 縫標(biāo)尺和塞尺的測量結(jié)果較粗略，但能滿足一定的使用要 求。 3、裂縫的走向 通過繪制裂縫圖反映裂縫的發(fā)展和走向，記錄裂縫的發(fā) 展趨勢。,第五節(jié) 試驗(yàn)記錄方法 一 概況 數(shù)據(jù)采集時(shí)，為了把數(shù)據(jù)保存、記錄下來，必須使用記 錄器。記錄器把這些

61、數(shù)據(jù)按一定的方式記錄在某種介質(zhì)上， 需要時(shí)可以把這些數(shù)據(jù)讀出或輸送給其他分析處理儀器。 數(shù)據(jù)的記錄方式有兩種，即模擬式和數(shù)字式。 （1）模擬式記錄 從傳感器送到記錄器的數(shù)據(jù)一般都是模擬量，模擬式 記錄就是把這個(gè)模擬量直接記錄在介質(zhì)上。模擬式記錄的數(shù) 據(jù)一般都是連續(xù)的。 （2）數(shù)字式記錄 數(shù)字記錄是把模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后再記錄在介質(zhì)上， 數(shù)字式記錄的數(shù)據(jù)一般都是間斷的。 記錄介質(zhì)：普通記錄紙、光敏紙、磁帶和數(shù)字光盤等。,常用的記錄器有：X-Y記錄儀、光線示波器、磁帶記錄儀、 磁盤驅(qū)動(dòng)器、光盤刻錄器等。 二、X-Y記錄儀 X-Y記錄儀是一種常用的模擬式記錄器，它用記

62、錄筆把 試驗(yàn)數(shù)據(jù)以X-Y平面坐標(biāo)系中的曲線形式記錄在紙上，得到 的是試驗(yàn)變量的關(guān)系曲線，或試驗(yàn)變量與時(shí)間的關(guān)系曲線。 三、光線示波器 光線示波器也是一種常用的模擬式記錄器，主要用于振 動(dòng)測量的數(shù)據(jù)記錄，它將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)并記錄在感光 紙或膠片上，得到的是試驗(yàn)變量與時(shí)間的關(guān)系曲線。 四、磁帶記錄儀 磁帶記錄儀是一種較理想的記錄器，可以用于振動(dòng)測量 和靜力測量的數(shù)據(jù)記錄，它將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成磁信號(hào)并記錄在 磁帶上，得到的是試驗(yàn)變量與時(shí)間的變化關(guān)系。,,五、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 1、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的組成 硬件由三個(gè)部分組成：傳感器、數(shù)據(jù)采集儀、計(jì)算機(jī)。 （1）傳感器部分 包括各種電測傳感器，其作

63、用是感受各種物理變量。 傳感器輸出的電信號(hào)可以直接或間接（通過放大器后）輸 入數(shù)據(jù)采集儀。 （2）數(shù)據(jù)采集儀部分 數(shù)據(jù)采集儀部分的作用是采集數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳送給 計(jì)算機(jī)。 （3）計(jì)算機(jī)部分 包括主機(jī)、顯示器、存儲(chǔ)器、打印機(jī)、繪圖儀和鍵盤等。 計(jì)算機(jī)的主要作用：作為整個(gè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的控制器，控制 整個(gè)數(shù)據(jù)采集過程。,數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可以對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行快速采集、處理、 分析、判斷、報(bào)警、直讀、繪圖、儲(chǔ)存、試驗(yàn)控制和人 機(jī)對(duì)話等，還可以進(jìn)行自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集和試驗(yàn)控制，它 們的采樣速度可高達(dá)每秒幾萬個(gè)數(shù)據(jù)或更多。,第六節(jié) 建筑結(jié)構(gòu)現(xiàn)場測試技術(shù) 生產(chǎn)性結(jié)構(gòu)試驗(yàn)特點(diǎn)： 1、大多數(shù)屬于結(jié)

64、構(gòu)檢驗(yàn)性質(zhì)試驗(yàn)； 2、具有直接的生產(chǎn)目的，經(jīng)常用來驗(yàn)證和鑒定結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 和施工質(zhì)量； 3、判斷和確定已建結(jié)構(gòu)現(xiàn)有的實(shí)際承載能力； 4、為工程質(zhì)量事故和受災(zāi)結(jié)構(gòu)的處理提供技術(shù)依據(jù)； 5、為預(yù)制構(gòu)件產(chǎn)品作質(zhì)量鑒定。 已建結(jié)構(gòu)的可靠性鑒定：指對(duì)已建結(jié)構(gòu)的作用、結(jié)構(gòu)抗力及 相互關(guān)系進(jìn)行測定、檢測、試驗(yàn)、 判斷和分析研究并取得結(jié)論的全部 過程。,對(duì)已建結(jié)構(gòu)可靠性鑒定的意義： 目前世界各國對(duì)于建筑物使用壽命，特別是建筑物的剩 余壽命極為關(guān)注。這主要是因?yàn)楝F(xiàn)存的已建結(jié)構(gòu)逐漸增多， 有的已到了老齡期，臨近退役，需要更換，有的則已進(jìn)入了 危險(xiǎn)

65、期。由于以上原因，近十幾年來，建筑物使用壽命可靠 性的評(píng)價(jià)和剩余壽命的預(yù)測技術(shù)有了很大的發(fā)展。這對(duì)于保 證建筑物的安全使用，延長使用壽命和防止建筑物重大破壞 或倒塌事故的發(fā)生，以及減少經(jīng)濟(jì)上和社會(huì)影響上的損失， 產(chǎn)生了重大的效果。 對(duì)已建結(jié)構(gòu)可靠性鑒定的方法： 非破損檢測方法和半破損檢測方法，其中主要是材料強(qiáng) 度檢測和內(nèi)部缺陷損傷探測兩個(gè)方面。,*混凝土結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場檢測無損檢測技術(shù) 1、非破損檢測混凝土強(qiáng)度方法 測量混凝土的某些物理特性，如混凝土表面的回彈值、 聲速在混凝土內(nèi)部的傳播速度等，并按相關(guān)關(guān)系推出混凝土 的強(qiáng)度來作為檢測結(jié)果。 目前回彈法、超聲法和回彈超聲綜合法在實(shí)際工程中

66、 應(yīng)用的較多，其中回彈法和綜合法已制定出相應(yīng)的技術(shù)規(guī)程。 2、半破損檢測混凝土強(qiáng)度方法 在不影響結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力的前提下，在結(jié)構(gòu)構(gòu)件上直 接進(jìn)行局部的微破損試驗(yàn)，或直接取樣試驗(yàn)，以所得的數(shù)據(jù) 推算出混凝土強(qiáng)度作為檢測結(jié)果。 目前使用較多的是鉆芯法和拔出法，其中鉆芯法已頒布 了技術(shù)規(guī)程。,3、非破損檢測混凝土內(nèi)部缺陷的方法 用以測定結(jié)構(gòu)在施工過程中因澆搗、成型、養(yǎng)護(hù)等造 成的蜂窩、孔洞、溫度裂縫或干縮裂縫、保護(hù)層厚度不當(dāng) 等缺陷，以及結(jié)構(gòu)在使用過程中因火災(zāi)、腐蝕、受凍等非 受力因素造成的混凝土損傷。 目前應(yīng)用最為廣泛的是超聲脈沖法探測結(jié)構(gòu)混凝土的 內(nèi)部缺陷，并已制訂出超聲法檢測混凝土缺陷的技術(shù)規(guī)程。 非破損試驗(yàn)技術(shù)還被應(yīng)用于混凝土結(jié)構(gòu)中檢測鋼筋位 置和鋼筋銹蝕。,*鋼結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場檢測 超聲波檢測技術(shù)被廣泛應(yīng)用于檢測鋼材及焊縫的質(zhì)量。 *砌體結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場檢測 多采用砌體原位半破損方法測定砌體強(qiáng)度。,一、混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)場檢測試驗(yàn),1、回彈法檢測混凝土強(qiáng)度 通過測量混凝土表面硬度來推算其抗壓強(qiáng)度，是混凝 土結(jié)構(gòu)現(xiàn)場檢測中常用的一種非破損試驗(yàn)方法。 回彈法：用回彈儀彈擊混