《建筑結(jié)構(gòu)檢測》緒論

《建筑結(jié)構(gòu)檢測》緒論第一頁，共27頁。第一章概論

本次課學(xué)習(xí)內(nèi)容：一、建筑結(jié)構(gòu)檢測（試驗(yàn)）的任務(wù)、目的和定義（重點(diǎn)）二、建筑結(jié)構(gòu)檢測（試驗(yàn)）的作用三、建筑結(jié)構(gòu)檢測（試驗(yàn)）的分類（重點(diǎn)）四、建筑結(jié)構(gòu)檢測（試驗(yàn)）的發(fā)展五、結(jié)構(gòu)檢測的一般過程（了解）六、本課程重點(diǎn)學(xué)習(xí)內(nèi)容七、試驗(yàn)內(nèi)容八、工程檢測實(shí)例第二頁，共27頁。3第三頁，共27頁。一、建筑結(jié)構(gòu)檢測的任務(wù)、目的和定義：（1）檢測任務(wù)：通過儀器設(shè)備，依據(jù)有關(guān)的檢測技術(shù)規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)，有計(jì)劃地采取某種試驗(yàn)技術(shù)手段，對結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在某種荷載或其它因素作用下的工作性能進(jìn)行觀測和測量，對其相關(guān)參數(shù)的實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析。（2）檢測目的：由實(shí)測結(jié)果和相關(guān)鑒定標(biāo)準(zhǔn)，對結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的工作性能（承載力、剛度、抗裂性等）作出評價(jià)，對結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的承載力作出正確的估計(jì)；或者為檢驗(yàn)四新結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)性能及技術(shù)指標(biāo)是否符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)提供評定的依據(jù)，同時(shí)也為驗(yàn)證和發(fā)展結(jié)構(gòu)計(jì)算理論提供可靠依據(jù)。4第四頁，共27頁。（3）建筑結(jié)構(gòu)檢測的定義：以工程結(jié)構(gòu)、構(gòu)件或者結(jié)構(gòu)模型為對象，以試驗(yàn)儀器設(shè)備為工具，以各種測試技術(shù)為手段，通過試驗(yàn)方式量測結(jié)構(gòu)受載后的各種參數(shù)（位移、應(yīng)力、應(yīng)變、裂縫、振幅、頻率、加速度``````），據(jù)此，對結(jié)構(gòu)物的工作性能作出評價(jià)，對建筑物的承載能力、安全性能作出正確的評定，確定結(jié)構(gòu)對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。

《建筑結(jié)構(gòu)檢測》是土木工程專業(yè)的一門專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課，以試驗(yàn)的方式測定有關(guān)數(shù)據(jù)，由此反映結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的工作性能、承載能力和相應(yīng)的安全度，為結(jié)構(gòu)的安全使用和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的理論和規(guī)范建立提供重要的依據(jù)。5第五頁，共27頁。二、建筑結(jié)構(gòu)檢測的作用

1）建筑結(jié)構(gòu)檢測是發(fā)展和驗(yàn)證結(jié)構(gòu)理論的重要途徑；

2）建筑結(jié)構(gòu)檢測是發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題的主要手段；

3）建筑結(jié)構(gòu)檢測是建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量鑒定的直接方式；

4）建筑結(jié)構(gòu)檢測是制定各類技術(shù)規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)；

5）建筑結(jié)構(gòu)檢測是自身發(fā)展的需求；

6第六頁，共27頁?！奥窐?biāo)試驗(yàn)”：

1638年伽利略提出簡支梁載面內(nèi)力是均勻分布的。1684年（46年后），法國的馬里奧脫和德國的萊布尼茲對這個假定進(jìn)行修正，認(rèn)為應(yīng)力不是均勻分布的，而是按三角形分布的。1713年（75年后）法國人巴朗提出中和軸（層）的理論，認(rèn)為受彎梁斷面上的應(yīng)力分布以中和層為界，一邊受壓，一邊受拉。1767年（129年后），法國科學(xué)家容格密里用試驗(yàn)的方法定性的證明了簡支梁的上緣受壓，“路標(biāo)試驗(yàn)”，這個試驗(yàn)給人們指出了進(jìn)一步發(fā)展結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算理論的發(fā)展方向和方法。從這個關(guān)于“中和層理論”發(fā)展歷程中我們可以看到，試驗(yàn)不僅對于驗(yàn)證理論，而且對于選擇正確的研究方法，技術(shù)（包括設(shè)備、儀器、方法等）都起了重要作用。7第七頁，共27頁。三、建筑結(jié)構(gòu)檢測的分類結(jié)構(gòu)試驗(yàn)按試驗(yàn)的目的、對象、荷載性質(zhì)、試驗(yàn)場所以及試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間可將結(jié)構(gòu)分為

1、生產(chǎn)檢驗(yàn)性試驗(yàn)和科學(xué)研究性試驗(yàn)；

2、靜力試驗(yàn)與動力試驗(yàn)；

3、真型試驗(yàn)與模型試驗(yàn)；

4、短期荷載試驗(yàn)與長期荷載試驗(yàn)；

5、試驗(yàn)室試驗(yàn)與現(xiàn)場試驗(yàn)。第八頁，共27頁。1、生產(chǎn)檢驗(yàn)性試驗(yàn)和科學(xué)研究性試驗(yàn)按試驗(yàn)的目的可將建筑結(jié)構(gòu)檢測分為生產(chǎn)檢驗(yàn)性試驗(yàn)和科學(xué)研究性試驗(yàn)。

1）生產(chǎn)檢驗(yàn)性試驗(yàn)是非探索性的。一般是在比較成熟的設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ)上進(jìn)行。其目的是通過試驗(yàn)來檢驗(yàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件是否符合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范及施工驗(yàn)收規(guī)范的要求，并對檢驗(yàn)結(jié)果作出技術(shù)結(jié)論。對象一般是真實(shí)的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件。通常解決以下問題：第九頁，共27頁。（1）結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量通過試驗(yàn)進(jìn)行鑒定；（2）預(yù)制構(gòu)件的性能檢驗(yàn)；以推斷產(chǎn)品的質(zhì)量。（3）工程改建或加固；改變工作條件（4）工程事故的處理；

受損建筑物;

缺損建筑物.

（5）檢驗(yàn)結(jié)構(gòu)的可靠性、估算結(jié)構(gòu)的剩余壽命。第十頁，共27頁。11第十一頁，共27頁。12第十二頁，共27頁。13第十三頁，共27頁。14第十四頁，共27頁。2）科學(xué)研究性試驗(yàn)具有研究、探索和開發(fā)的性質(zhì)。通常研究對象是試件，不一定是研究任務(wù)中的具體結(jié)構(gòu)，更多的是經(jīng)過力學(xué)分析后抽象出來的模型。通常解決以下問題：（1）驗(yàn)算結(jié)構(gòu)計(jì)算理論的假定；（2）為制定設(shè)計(jì)規(guī)范提供依據(jù)；設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，施工驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)構(gòu)可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)等。（3）為發(fā)展和推廣新結(jié)構(gòu)、新材料與新工藝和新的結(jié)構(gòu)計(jì)算理論提供實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)發(fā)展“四新”就要通過研究性檢測才能作出結(jié)論。15第十五頁，共27頁。16第十六頁，共27頁。2、靜力試驗(yàn)與動力試驗(yàn)1）靜力試驗(yàn)也稱為結(jié)構(gòu)靜力單調(diào)加載試驗(yàn)方法對象：承受靜力荷載的結(jié)構(gòu)和構(gòu)件。方法：對受載物的撓度、應(yīng)變、局部破壞現(xiàn)象進(jìn)行觀測測量。目的：判斷結(jié)構(gòu)在靜載作用下的工作狀態(tài)。

優(yōu)點(diǎn)：加載設(shè)備相對簡單，荷載可以逐步施加，還可以停下來仔細(xì)觀測結(jié)構(gòu)變形的發(fā)展，給人們最明確、最清晰的破壞概念。17第十七頁，共27頁。18第十八頁，共27頁。19第十九頁，共27頁。2、靜力試驗(yàn)與動力試驗(yàn)2）動力試驗(yàn)包括振動試驗(yàn)和疲勞試驗(yàn)對象：承受動力作用的結(jié)構(gòu)和構(gòu)件。方法：探查振源，及由此產(chǎn)生對構(gòu)件或結(jié)構(gòu)體系產(chǎn)生的振動力及其結(jié)構(gòu)（構(gòu)件）的動力特征。

目的：研究結(jié)構(gòu)在動載作用下的工作特征。如研究廠房承受吊車及動力設(shè)備作用下的動力特性。高層建筑在風(fēng)荷載作用下的動力問題。20第二十頁，共27頁。21第二十一頁，共27頁。3、真型試驗(yàn)與模型試驗(yàn)

1）真型試驗(yàn)的試驗(yàn)對象是實(shí)際結(jié)構(gòu)（或構(gòu)件）或者按實(shí)際結(jié)構(gòu)（或構(gòu)件）足尺寸復(fù)制的結(jié)構(gòu)（或構(gòu)件）。真型試驗(yàn)適用于生產(chǎn)檢驗(yàn)性試驗(yàn)；

真型試驗(yàn)的特點(diǎn)：通過試驗(yàn)可以對結(jié)構(gòu)構(gòu)造、各構(gòu)件的相互作用、結(jié)構(gòu)的整體剛度以及結(jié)構(gòu)破壞階段的實(shí)際工作進(jìn)行全面觀測了解；但是，真型結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的投資大、周期長、測量精度受環(huán)境影響較大。

2）模型試驗(yàn)的試驗(yàn)對象是仿照真實(shí)結(jié)構(gòu)并按一定比例復(fù)制而成的試驗(yàn)代表物，是比真型結(jié)構(gòu)尺寸小得多的縮尺結(jié)構(gòu)。對模型試驗(yàn)的要求是：模型試驗(yàn)必須保證模型與真實(shí)結(jié)構(gòu)幾何相似、材料相似和力學(xué)相似，完全滿足相似理論。試驗(yàn)力學(xué)常常用這種模型，在水利工程中也用此類模型。22第二十二頁，共27頁。4、短期荷載試驗(yàn)和長期荷載試驗(yàn)

1）短期試驗(yàn)只能反映出結(jié)構(gòu)的短期性能。絕大多數(shù)試驗(yàn)都是短期荷載試驗(yàn)，這種試驗(yàn)與結(jié)構(gòu)實(shí)際工作狀況不完全相同。

2）長期荷載試驗(yàn)是研究結(jié)構(gòu)的長期性能，如徐變、結(jié)構(gòu)的長期剛度和抗裂性能、混凝土的耐久性等。5、試驗(yàn)室試驗(yàn)與現(xiàn)場試驗(yàn)

結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的試驗(yàn)可以在有專門設(shè)備的試驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行，也可以在現(xiàn)場進(jìn)行．

試驗(yàn)室試驗(yàn)具備良好的工作條件，可以應(yīng)用精密和靈敏的儀器設(shè)備，具有較高的準(zhǔn)確度，所以適宜于進(jìn)行研究性試驗(yàn)；

現(xiàn)場試驗(yàn)多用于解決生產(chǎn)性的問題．第二十三頁，共27頁。四、建筑結(jié)構(gòu)檢測的發(fā)展

建筑科學(xué)的基礎(chǔ)是對建筑結(jié)構(gòu)的檢驗(yàn)測試，通過不斷地檢驗(yàn)測試，人們才能深化和發(fā)展結(jié)構(gòu)理論，滿足不斷增加的建筑結(jié)構(gòu)工程的需求。

19世紀(jì)中葉以前的結(jié)構(gòu)檢測都很粗略，只能解決某些范圍的定性問題。結(jié)構(gòu)檢測這門獨(dú)立學(xué)科的真正形成約在19世紀(jì)末。

20世紀(jì)初葉，隨著新型結(jié)構(gòu)的不斷出現(xiàn)，深入系統(tǒng)的檢測及研究了很多鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的模型和原型的實(shí)際工作狀態(tài)，為保證按設(shè)計(jì)質(zhì)量要求建造建筑工程結(jié)構(gòu)提供了技術(shù)依據(jù)。現(xiàn)代的結(jié)構(gòu)檢測有以下發(fā)展特點(diǎn)：（1）結(jié)構(gòu)檢測試驗(yàn)室大型化；（2）檢測設(shè)備自動化；（3）檢測儀器高精度小型和電氣化；（4）數(shù)據(jù)采集和處理電腦化；24第二十四頁，共27頁。五、結(jié)構(gòu)檢測的一般過程結(jié)構(gòu)檢測一般可以分為四個階段：（*）現(xiàn)場考察（1）制定試驗(yàn)規(guī)劃（方案）；（2）試驗(yàn)準(zhǔn)備；（3）試驗(yàn)加載；（4）試驗(yàn)資料整理分析和提出試驗(yàn)結(jié)論；25第二十五頁，共27頁。六、本課程重點(diǎn)學(xué)習(xí)內(nèi)容：本課程學(xué)習(xí)后應(yīng)掌握的內(nèi)容：

1、模擬荷載（靜載和動載）的加載原理及方法。

2、常用的量測儀器的原理及