工程試驗課件總結(jié)

1、16柱的對中？靜力試驗荷載系統(tǒng)要求？第一章概述結(jié)構(gòu)試驗設計的一般程序（1）確定合理的試件形狀與尺寸。（2）選定適合試件的試驗場所，加載系統(tǒng)和量測系統(tǒng)。（3）組織必要的人力物力，同時需要參加試驗的工作人員具有良好的協(xié)作精神。（4）試驗經(jīng)費預算，用最小的耗費達到試驗預期的要求，取得最大的試驗成果。（1）試件形狀選擇形狀基本要求：應力狀態(tài)一致；邊界條件模擬能反映實際狀況（2）試件尺寸（1）原型試件（2）模型試件原型試件能很好的反映實際情況。將原型試件進行一定的縮尺，其尺寸必須根據(jù)試件設計的原則和要求，并需要滿足相似理論。（3）試件數(shù)量全面法：根據(jù)各參數(shù)構(gòu)成的因子數(shù)和水平數(shù)決定試件數(shù)量。測試參數(shù)多，試

2、件數(shù)量就越大. 當確定研究參數(shù)，并且研究參數(shù)較少時，宜采用全面法確定試件數(shù)量。正交試驗設計法根據(jù)參數(shù)構(gòu)成的因子數(shù)和水平進行試件數(shù)量設計。目的：通過一定量試件的試驗結(jié)果來解釋構(gòu)件性能變化的規(guī)律。優(yōu)點：可以有效減少試件數(shù)量，節(jié)約人力、物力和財力。需要注意，對于土木工程結(jié)構(gòu)，試驗的目的是建立合理的數(shù)學模型來描述構(gòu)件內(nèi)在特性，采用正交設計可以發(fā)現(xiàn)規(guī)律，但如果需要建立計算公式，一般情況下，正交設計的樣本量不能滿足要求。生產(chǎn)鑒定性試驗抽樣檢驗，按混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范（GB50204-2002）對于成批生產(chǎn)的構(gòu)件，應按同一工藝正常生產(chǎn)的不超過1000件且不超過3個月的同類型產(chǎn)品為一批，在每批中應隨

3、機抽取一個構(gòu)件作為試件進行檢驗。當連續(xù)檢驗10批且每批結(jié)構(gòu)性能均符合GB50204規(guī)定的要求時，對同一工藝正常生產(chǎn)的構(gòu)件，可改為不超過2000件且不超過3個月的同類型產(chǎn)品為一批。試驗的荷載圖示要求：加載圖示與理論計算簡圖相一致等效荷載：試件產(chǎn)生的內(nèi)力圖形與計算簡圖相近，控制截面內(nèi)力值相等的荷載.使用條件：（a）條件限制無法實現(xiàn)計算簡圖的加載圖示.（b）為了加載的方便，采用簡單的加載圖示.采用等效荷載時必須注意，除控制截面的某個效應與理論計算相同外，該截面的其他效應和非控制截面的效應，則可能有差別，所以必須全面驗算因荷載圖式改變對試驗結(jié)構(gòu)構(gòu)件的各種影響；當采用一種加荷圖式不能反映試驗要求的幾種極

4、限狀態(tài)時，應采用幾種不同的加荷圖式分別在幾個截面上進行。試驗荷載計算（1）科學研究性試驗靜力試驗首先確定各種工作狀態(tài)的試驗荷載值。承載力極限狀態(tài)時的結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算值應根據(jù)材料實測強度、構(gòu)件的實測幾何尺寸進行計算。對于混凝土構(gòu)件：研究構(gòu)件剛度和裂縫寬度，應確定正常使用極限狀態(tài)的荷載值；研究構(gòu)件抗裂度，應確定開裂荷載值；研究結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力，應確定承載力極限狀態(tài)荷載值。正常使用極限狀態(tài)的荷載值分為短期荷載值與長期荷載值，試驗完成時間較短。因此，應考慮長期效應組合影響進行修正。對于動力試驗，試驗荷載值還要考慮動力荷載的動力系數(shù)。對于生產(chǎn)鑒定性試驗，不同極限狀態(tài)的試驗荷載值可直接根據(jù)荷載的標準值來確定荷載

5、效應組合的設計值，再按試驗加載圖式換算為試驗荷載值。荷載效應組合的設計值應按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB50009-2001）計算確定，或者有設計文件提供。試驗裝置為保證試驗工作的正常進行，試驗加載裝置必須進行專門設計。若是已有的設備裝置，按每項試驗要求對其進行強度和剛度復核。一般要求：強度要求。剛度要求。真實要求。簡便要求。試驗加載制度試驗加載制度是指試驗進行期間荷載與時間的關系。包括加載速度、加載時間間歇、分級荷載值和加卸載循環(huán)次數(shù)等。靜力試驗一般加載程序：預加載標準荷載破壞荷載預載一般分三級進行，每級取標準荷載的20。對于混凝土試件，預載值不宜超過開裂荷載值的70%。荷載持續(xù)時間目的使試件變形

6、得到充分發(fā)揮和達到基本穩(wěn)定，同時觀察試件在荷載作用時的各種變形。結(jié)構(gòu)試驗觀測設計觀測設計時，宜預先對試驗構(gòu)件進行預估性計算分析，根據(jù)分析結(jié)果和構(gòu)件受力特征確定觀測項目并布置測點。在滿足測量要求的前提下，測點數(shù)量不宜過多，有時為了避免偶然因素導致不能正常工作或者故障，應適當布置校核性測點，以便對數(shù)據(jù)的可靠性作出判斷。荷載作用下結(jié)構(gòu)變形可以分為兩類：（1）反映結(jié)構(gòu)整體工作狀況的整體變形，如梁的撓度、轉(zhuǎn)角、支座位移等。（首先考慮）（2）反映結(jié)構(gòu)局部工作狀況的局部變形，如應變、裂縫以及局部擠壓變形等。測點的布置原則（1）測點宜少不宜多，重點突出; （2）必須有代表性;（3）有一定數(shù)量的校核點;（4）方

7、便、安全。儀器選擇要求（1）滿足測量所需的精度與量程要求; （2）測讀方便省時;（3）儀器設備型號、規(guī)格和種類盡可能少;（4）動態(tài)儀器的線性范圍、頻響特征和相位性能滿足量測要求.儀器的測讀（1）全部測點讀數(shù)時間必須基本相等; （2）測讀時間在恒載間歇時間內(nèi);（3）當荷載持續(xù)時間較長，應測讀恒載下變形隨時間的變化數(shù)據(jù)，空載時也按規(guī)定時間測讀變形隨時間的恢復情況（3）同時記錄周圍環(huán)境的溫度、濕度等;（4）控制測點邊記錄邊整理;第二章靜載試驗試驗加載系統(tǒng)基本要求：符合試件受力方式和邊界條件要求，以保證試驗的準確。加載值穩(wěn)定，不受試驗環(huán)境或結(jié)構(gòu)變形的影響，相對誤差不超過5%，以保證測試的準確度。加載設

8、備應有足夠的強度和剛度，并有足夠的安全儲備。應能方便調(diào)節(jié)和分級加（卸）載，以便控制加（卸）載速率。重力加載直接重物：重力直接加載是將重物直接堆放于結(jié)構(gòu)（板）表面形成均布荷載，也可以將重物置于荷重盤上通過吊桿（吊索）掛在結(jié)構(gòu)上形成集中荷載，吊索配合滑輪等還可以改變施力方向水：對于大面積平板結(jié)構(gòu)（如樓面、平屋頂?shù)龋捎盟鲈囼灪奢d較為合理，一般采用如下圖所示的荷載裝置作為均布荷載加于結(jié)構(gòu)物表面上，利用防水膜止水，再向水箱內(nèi)灌水，利用水的密度及灌注的水深計算出作用于結(jié)構(gòu)表面的荷載大小。間接利用重物做集中荷載，經(jīng)常會受到荷載量的限制。這時可以利用杠桿將荷重放大后作用在結(jié)構(gòu)上直接重力法優(yōu)點1、加載方便

9、；2、加載設備簡單；3、荷載值不隨結(jié)構(gòu)變形而變化缺點勞動強度大；安全性差；達到極限時不能自動卸載；自動化程度低機械力加載設備簡單，集中力的方向便于控制；但荷載較小，加卸載速度慢，荷載作用點的變形會引起荷載值的較大改變，適用于施加水平荷載。彈簧加載法常用于構(gòu)件的持久荷載試驗，是利用彈簧壓縮變形的恢復力對結(jié)構(gòu)施加壓力荷載，荷載值的大小由彈簧剛度與彈簧的壓縮變形決定。液壓加載法通過液壓加載器對結(jié)構(gòu)施加壓力輸出力大，安全方便，與電腦連接可實現(xiàn)自動控制氣壓正壓加載工作原理：這種加載方式是通過橡膠氣囊給試驗對象施加荷載的，氣囊安置在結(jié)構(gòu)試件表面和反力支承板之間，壓縮空氣通過管道閥門進入氣囊，氣囊充氣膨脹對

10、物體施加荷載，荷載大小通過連接于氣囊管道上的氣壓表或閥門進行測量。優(yōu)點：加載、卸載方便，壓力穩(wěn)定缺點：結(jié)構(gòu)受荷面無法觀測。當試件為脆性破壞時，構(gòu)件隨氣囊可能爆炸真空負壓加載工作原理：真空負壓加載試驗對象為面積大、形狀復雜的密封結(jié)構(gòu)時，真空負壓加載特別適用，如殼體結(jié)構(gòu)。試件應制成中空的密封結(jié)構(gòu)。試驗時從試件空腔向外抽出氣體，使結(jié)構(gòu)內(nèi)外形成大氣壓力差，實現(xiàn)由外向內(nèi)的均布加載，能較真地模擬結(jié)構(gòu)的實際受力狀態(tài)。試驗時利用真空泵閥門或連接管上的真空表對所施加的荷載進行測量。負壓加載方法主要用于模型試驗中。由于氣壓加載產(chǎn)生的是均布荷載，所以尤其適用于平板和殼體試驗。加載輔助設備支座、支墩是結(jié)構(gòu)試驗裝置中模

11、擬結(jié)構(gòu)實際受力和邊界條件的重要組成部分，必須保證結(jié)構(gòu)在支座處的正確傳力。反力架反力墻反力架主要有兩種，其外形和作用有所不同。一種用于對結(jié)構(gòu)施加豎向荷載，通常為門式或井式反力架；另一種用于對結(jié)構(gòu)施加水平荷載，通常為三角形反力架，如右圖所示。反力架一般用鋼材制作，用地腳螺栓固定于試驗臺座上。反力墻是與試驗臺座連成一體的鋼筋混凝土墻體，用于對試驗結(jié)構(gòu)施加水平力，其強度與剛度都非常大，尤其適合于對試驗結(jié)構(gòu)施加大荷載，但不能像三角形反力架一樣可以移動試驗臺座是結(jié)構(gòu)試驗室基本設施之一，它是一個整體式鋼筋混凝土厚板（板式）或箱形（箱式）結(jié)構(gòu)，臺面用于固定試驗構(gòu)件、加載設備、反力設備，并承受試驗荷載。試驗臺座

12、的臺面形式有槽道式、地腳螺絲式、箱式或以上某幾種相組合的形式，如右下圖所示。槽道式、地腳螺絲式用于板式試驗臺。對于現(xiàn)場試驗無試驗臺座時，可用重物平衡約束、反彎梁約束或成對構(gòu)件臥位試驗來代替實驗量測儀器偏位測定法：根據(jù)量測儀表發(fā)生的偏轉(zhuǎn)或位移定出被測值。零位測定法：用已知的標準量去抵消未知物理量引起的偏移，使被測量和標準量對儀器指示裝置的效應經(jīng)常保持相等，指示裝置指零時的標準量即為被測物理量。比較：零為測定法比偏位測定法更精確，尤其是采用電子量測儀表將被測值和標準值的差值經(jīng)放大數(shù)千倍后，可達到很高的精度。在選用量測儀器時，應考慮以下要求：（1）符合量測所需的量程及精度要求。（2）對于動態(tài)試驗量測

13、儀器。（3）對于安裝在結(jié)構(gòu)上儀器或傳感器，要求自重輕、體積小，不影響結(jié)構(gòu)的工作。（4）同一試驗中選用的儀器儀表種類應盡肯能少，以便統(tǒng)一數(shù)據(jù)的精度，簡化量測數(shù)據(jù)的整理工作和避免差錯。（5）選用儀器時應考慮試驗的環(huán)境條件。為了確定儀器的精確度或換算系數(shù)，確定其誤差，需將儀表指示值和標準量進行比較，這一工作稱為儀器的率定。常用來率定液壓試驗機荷載度盤示值的標準測力計就是一種專用率定器。量測儀表的計量檢定：將計量器具與基準計量器或標準計量器進行比較，以保證量值的準確性。這是國家計量法規(guī)規(guī)定的必須執(zhí)行的行為。工程結(jié)構(gòu)試驗方法試驗加載程序是指試驗進行期間荷載與時間的關系，一般結(jié)構(gòu)靜載試驗的加載程序分為預載

14、、標準荷載（正常使用荷載）、破壞荷載3個階段加載制度的確定及分級加（卸）載的目的：一是為了控制加（卸）載速度；二是便于觀察試驗過程中結(jié)構(gòu)的變形等情況；三是為了統(tǒng)一加載步驟。預載的目的一是使試件的支承部位和加載部位接觸良好，進入正常工作狀態(tài)；二是檢查全部試驗裝置的可靠性；三是檢查全部觀測儀表工作正常與否。量測方案1.確定觀測項目在確定觀測項目時，首先應考慮結(jié)構(gòu)的整體變形，因為整體變形最能概括結(jié)構(gòu)工作的全貌，結(jié)構(gòu)任何部位的異常變形或局部破壞都能在整體變形中得到反映。2.測點布置3.儀器選擇4.讀數(shù)原則儀器的測讀時間應在每加一級荷載后的間歇時間內(nèi)，全部測點讀數(shù)時間應基本相同，只有在同一時間測得的數(shù)據(jù)

15、才能說明結(jié)構(gòu)在某一承載狀態(tài)下的實際情況。第六章結(jié)構(gòu)檢測與建筑物可靠性鑒定結(jié)構(gòu)檢測的目的：(1)評定結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量。(2)鑒定既有結(jié)構(gòu)性能?；炷两Y(jié)構(gòu)檢測混凝土結(jié)構(gòu)檢測可分為：（1）材料性能、（2）混凝土強度、（3）混凝土構(gòu)件外觀質(zhì)量與缺陷、（4）尺寸與偏差、變形與損傷和鋼筋配置等工作。必要時，可進行結(jié)構(gòu)構(gòu)件性能實荷檢驗或結(jié)構(gòu)動力測試?；炷翉姸葯z測回彈法采用回彈儀測定混凝土的表面硬度（用回彈值表示）來推算其抗壓強度的一種非破損試驗方法。被檢測混凝土表層質(zhì)量應具有代表性；混凝土的抗壓強度和齡期不應超過限定的范圍?；瘜W試劑法:利用不同化學試劑在不同pH值環(huán)境下的顏色變化，測出混凝土碳化深度。常用1%

16、濃度的酚酞酒精溶液，以pH9為界線，已碳化區(qū)呈無色，未碳化區(qū)呈粉紅色。超聲法利用混凝土抗壓強度與超聲波在混凝土中的傳播參數(shù)之間的相關關系檢測混凝土強度的一種非破損檢測方法。.超聲回彈綜合法是指采用超聲法和回彈法在結(jié)構(gòu)和構(gòu)件混凝土的同一測區(qū)分別測量超聲聲時和回彈值綜合推算混凝土強度的一種非破損檢測方法。鋼結(jié)構(gòu)檢測檢測主要內(nèi)容包括：（1）外觀質(zhì)量檢測；（2）構(gòu)件尺寸偏差檢測；（3）連接構(gòu)造和腐蝕檢測；（4）鋼材力學性能檢測；（5）鋼材損傷與缺陷檢測。第九章結(jié)構(gòu)試驗的數(shù)據(jù)處理試驗誤差=真值-實測值系統(tǒng)誤差又稱之為經(jīng)常誤差，它是由某些固定的原因所造成的。在整個測量過程中總是有規(guī)律地存在著，其絕對值大小

17、和符號都不變或按某一規(guī)律改變。方法誤差、工具誤差、條件誤差、調(diào)整誤差、主觀誤差。隨機誤差又稱偶然誤差，它是由一些不確定的偶然因素造成的誤差。不固定，無一定規(guī)律；但大量測量情況下，通過數(shù)值統(tǒng)計分析，可發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)符合一定的統(tǒng)計規(guī)律。測量時環(huán)境的溫度、濕度和氣壓的變化，或測量人員手、眼在每次測量時的不確定性。粗大誤差主要是由于測量人員粗心錯誤所造成的誤差。例如，操作不當，記錄數(shù)據(jù)錯誤，計算差錯。試驗數(shù)據(jù)整理依據(jù)把剔除不可靠或不可信數(shù)值和統(tǒng)一數(shù)據(jù)精度的過程叫試驗數(shù)據(jù)的整理。四舍五入：即擬舍數(shù)位小于5時舍去，大于5時進1，等于5時，若所保留的末位數(shù)字為奇數(shù)則進1，為偶數(shù)則舍棄。負數(shù)修約時，先將它的絕對值按上述規(guī)則修約，然后在修約值前加上負號。擬修約數(shù)值應在確定修約位數(shù)后一次性修約獲得結(jié)果，不得多次連續(xù)修約。分布函數(shù)的特征參數(shù)只能根據(jù)子樣的觀測值作出估計，參數(shù)估計包括點估計和區(qū)間估計兩部分。通常認為不會出現(xiàn)絕對值大于3s偶然誤差。通常將此最大偶然誤差稱為偶然誤差的極限誤差，誤差大于3的就可認為不是偶