結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計

第一章結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計1.1試驗設(shè)計概述1、結(jié)構(gòu)試驗過程：試驗設(shè)計、試驗準(zhǔn)備、試驗實施和試驗分析四個階段。其中試驗設(shè)計是結(jié)構(gòu)試驗成功與否的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。2、試驗設(shè)計：試件設(shè)計：試件形狀、尺寸、數(shù)量荷載設(shè)計：荷載圖式、設(shè)計加載裝置、選擇試驗方法與設(shè)備、試驗加載制度觀測設(shè)計：觀測項目、確定測點部位與數(shù)目、選擇測試儀器設(shè)備誤差控制：試件制作安裝、材料性能、加載設(shè)備、測量儀器安全措施：保證試驗人員、儀器設(shè)備安全3、試驗準(zhǔn)備：試件制作與安裝加載設(shè)備安裝調(diào)試測試設(shè)備標(biāo)定、調(diào)試材料性能試驗試驗人員組織分工。4、試驗實施加載試驗數(shù)據(jù)采集裂縫分布圖破壞形態(tài)記錄5、試驗分析數(shù)據(jù)的處理結(jié)構(gòu)參數(shù)識別結(jié)構(gòu)破壞機制分析結(jié)構(gòu)性能與承載能力分析試件可以是原型的全部或部分。設(shè)計時，突出研究問題的主要因素，忽略只要因素?？蒲性囼灒涸嚰螤?、尺寸、數(shù)量和構(gòu)造，同時滿足結(jié)構(gòu)和受力的邊界條件要求。鑒定試驗：確定具體試驗或檢驗的部件和部位。重要工程綜合鑒定：選結(jié)構(gòu)受力最不利部位。施工質(zhì)量問題和受災(zāi)結(jié)構(gòu)：以受損破壞的程度和加固補強的需要，確定測試部位和構(gòu)件。預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量檢驗和性能評定：按照《預(yù)制混凝土構(gòu)件質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》GBJ321—90）的規(guī)定，在同批產(chǎn)品中由隨機抽樣決定。1.2試件設(shè)計一、試件形狀試驗時形成和實際工作相一致的應(yīng)力狀態(tài)和邊界條件?？蚣芰?、柱和節(jié)點試件設(shè)計：試驗柱A-A、B-B部位框架梁C-C、D-D試件框架節(jié)點試件梁柱取1/2梁跨和1/2柱高柱撓曲破壞柱剪切破壞砌體墻體試件橫墻縱墻二、試件尺寸試件尺寸受到尺寸效應(yīng)、構(gòu)造要求、試驗設(shè)備和經(jīng)費條件等因素的制約。一般情況，研究性試驗采用縮尺模型。研究局部：1／4～1，研究整體結(jié)構(gòu)：1／10～1／2。鑒定性：選用原型構(gòu)件，如屋架、吊車梁和屋面板?？蚣埽?/4～1/2；框架節(jié)點：1/2～1。單層剪力墻0.8x1.0～1.78x2.74M，多層1/10～1/3砌體墻體：1/4～1/2。薄殼和網(wǎng)架等大跨結(jié)構(gòu)：1/5～1/20。振動臺試驗?zāi)Ｐ停?/50～1/4。三、試件數(shù)量鑒定試驗：對于預(yù)制構(gòu)件按《預(yù)制混凝土構(gòu)件質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》（GBJ321—90）規(guī)定，確定試件數(shù)量。每批（不超過三個月的1000件同類型產(chǎn)品為一批）中隨機抽取一件進行檢驗。當(dāng)連續(xù)10批符合《標(biāo)準(zhǔn)》要求時，可按不超過三個月的2000件同類型產(chǎn)品為一批，在每批中仍隨機抽取一個試件進行檢驗。抽樣時，取設(shè)計荷載最大、受力最不利或生產(chǎn)數(shù)量最多的構(gòu)件中抽取。（“同類型產(chǎn)品”是指采用同一鋼種、同一混凝土強度等級、同一工藝、同一結(jié)構(gòu)形式的構(gòu)件）?？蒲性囼灒河裳芯繂栴}的影響因素個數(shù)A(分析因子）和每個因素的變化數(shù)B（水平數(shù)）確定。磚砌體的抗剪強度與截面積、砂漿強度、垂直應(yīng)力試件號截面積A砂漿強度垂直壓應(yīng)力抗剪強度10.20.50.0640.0920.20.50.3020.2430.22.50.0640.16940.22.50.3020.40750.70.50.0640.06460.70.50.3020.16070.72.50.0640.11180.72.50.3020.275fv隨A增大而降低，隨砂漿強度提高而增大，并隨垂直應(yīng)力的增加而提高。利用正交試驗設(shè)計，可以減少試件數(shù)量（等于水平數(shù)的平方）。如磚抗剪強度研究的試件為4。但不能提供某一因子的單值變化。試件號截面積砂漿強度垂直壓應(yīng)力抗剪強度10.20.50.0640.0940.22.50.3020.40750.70.50.3020.16070.72.50.0640.111(1+4)/20.21.50.1830.248(5+7)/20.71.50.1830.136(1+5)/20.450.50.1830.125(4+7)/20.452.50.1830.257(1+7)/20.451.50.0640.105(4+5)/20.451.50.3020.283四、構(gòu)造措施防止局部受壓破壞和按預(yù)定的破壞方式破壞。1.3荷載設(shè)計試件就位形式、荷載圖式、荷載裝置及加載制度的設(shè)計等。一、試件就位形式1）正位試驗：試驗時，結(jié)構(gòu)構(gòu)件安裝位置與實際工作狀態(tài)相一致。2）異位試驗：試驗時，結(jié)構(gòu)構(gòu)件安裝位置與實際工作狀態(tài)不相一致。便于加載和觀測，試驗較安全。反位試驗：與正位試驗在空間位置上相差180度。臥位試驗：與正位試驗在空間位置上相差90度。1.試件2.加固后作荷載平衡用的屋架3.支承反力架1.液壓加載器5.荷載傳感器圖4－9屋架成對臥位試驗3）原位試驗二、荷載圖式荷載圖式：與結(jié)構(gòu)設(shè)計計算的荷載圖式，或者實際荷載情況一致。有時受試驗條件的限制和加載方便，也常用等效荷載圖式（控制截面內(nèi)力相等，內(nèi)力圖形相近）。等效荷載框架梁圖式柱荷載圖式框架節(jié)點荷載圖式框架節(jié)點梁端和柱端邊界模擬三、冤荷載間裝置1、鼓應(yīng)有河足夠襖的強度儲備左：加方載值歪的1汽.7患倍。2、霧應(yīng)有展足夠吼的剛度：減難小試喂件臨織近破憤壞時乏，試版驗裝種置積夢蓄的否變形漲能量是對試肚件產(chǎn)綿生過呼大沖玩擊。3、修滿足交試件架的邊音界條朗件和似受力充變形賞的真浮實狀川態(tài)，廟不產(chǎn)概生卸大荷和加約束播作用肯。4、查注意購支承得點摩棍擦力祥對試節(jié)件的娃影響脹。四、單試驗術(shù)荷載扁值裂縫帳寬度：正摘常使屈用極腫限狀聲態(tài)試踢驗荷廟載值Qs?？沽鸦j性試答驗：抗肌裂檢容驗系儀數(shù)(實測谷值/設(shè)計裕值)XQ川s；承載性能力切試驗：承昂載力旁檢驗位系數(shù)(實測貓值/設(shè)計劍值)XQ問d?？蒲性O(shè)試驗炕：根煙據(jù)材安性和本截面哨的實肚際參哥數(shù)計秩算試部驗荷挎載值固。鑒定優(yōu)試驗發(fā)：對董于已頃建結(jié)檔構(gòu)的塌可靠原性檢辦驗，膛由于肅材性議和截簡面的竟實際砍參數(shù)差已知括，也可程參照退科研親性試消驗的勤方法折來確音定試庭驗荷證載值臉。結(jié)構(gòu)扮動力候試驗遣：應(yīng)童考慮猶動力香荷載援的動革力系賺數(shù)。五、勒加瓶載制芹度1）希概念弱：指描試驗夸進行清期間聾荷載禁的大施小和爭方向秀與時境間的扇關(guān)系流。2）房誠加載套制度檢：預(yù)限載、麗標(biāo)準(zhǔn)裝荷載掃（正文常使錄用荷圣載）絲式和破面壞荷述載。預(yù)載1）砌目的只：使試胞件進番入正高常工摸作狀進態(tài)；兇檢驗怪加載砌裝置掘的可見靠性毯和測厘試系再統(tǒng)是植否工煤作正匠常。2）登荷載：一船般分掀三級需，每嗎級2意0%踐標(biāo)準(zhǔn)許荷載宿，然掃后分叮2-債3級粒卸完鞏。對管混凝提土構(gòu)臟件不繁超過從70革%開冊裂荷絡(luò)載。標(biāo)準(zhǔn)猜荷載QS：1)童一般櫻原則北：五級叨，每籃級≯20絕%QS。名QS后每戲級≯10少%造QS；9轟0%粱開裂本或破橫壞荷拐載后梯，每超級≯5%蒸QS。2)床對于沈柱，按仙(1駐/1倚0~降1/畝15臭)Qu分級皆，接光近開忌裂和擋破壞壤荷載圖時每蜜級細(xì)裕分2誓-3家級。3)污對于膝砌體，按烈10孫%Qu分級幻玉，8炭0%此后不攻分級雙。卸載造：按加燒載級提別，迎也可景放大姐級別憑，可旅取2澤0％性～5效0％夢QS。持荷駁時間：鋼頭結(jié)構(gòu)≮10掌mi鏟n；齊鋼筋豆砼結(jié)鳴構(gòu)≮15擁mi高n，饞標(biāo)準(zhǔn)賴荷載摸時≮30突mi丑n。謙抗裂厲檢驗棋荷載哨：1均0-圖15我im妥n；險大跨農(nóng)：短昂期荷張載下≮1拐2h米.1.鋒4胖觀測易設(shè)計試驗鑒目的絕=〉拐觀測信項目亂=〉掙測點氣布置幼=〉黎測量刮儀器一、污觀測繭項目1、府靜力腐試驗整體錘變形幻玉：撓辮度、除位移茂、轉(zhuǎn)鏟角和慈支座紀(jì)偏移揉等；局部紋變形歉：應(yīng)曾變、壺裂縫笛、鋼熟筋滑畝移等價。在佳確定課試驗羽的觀柄測項縮慧目時睛，首池先應(yīng)俯該考也慮整騎體變目形。2、糊動力裝試驗動力為特性?。鹤札g振頻鄙率（濃周期億）、鎖振型作和阻沙尼動力站反應(yīng)句：振池幅、袖頻率選（頻暴譜）乞、速矩度、沙加速兩度、陵動應(yīng)紹變、騎動力視系數(shù)超等。1.售4嬸觀測父設(shè)計（續(xù)濟）二、得測點命布置銜原則1、逆測點后數(shù)量壟：滿局足試攀驗要賴求的賢前提強下，犬宜少洽不宜登多。紫測某膜一部嶼位的擇最值撤：1奧-3洲點（問最大手撓度請、應(yīng)憑力）寶；測譜分布虧規(guī)律問不少即于五擇點（繼如撓嗓曲線撇、截鍬面應(yīng)師力分殃布）矩。2、蒙測點挖位置盡：具丹有代介表性介。控制鑰測點猶：最擠不利俯位置校核掃測點匯：結(jié)燦構(gòu)邊毅緣凸片角，內(nèi)對稱抵位置盜。方便滲安全帝，便蓄于操垮作。1.滲4宏觀測浪設(shè)計（續(xù)徒）三、厚測量壘儀器祥選擇儀器掛精度：儀沒表的尼最小猾刻度弱不大旱于5晃%的染最大傳被測假值。儀器日量程：被免測最怠大值耳在1粥/5挑-2殿/3洪量程喜內(nèi)。型號涼規(guī)格櫻：盡可饞能一湖致，耍種類惹愈少孝愈好抵。儀器兩種類：被戚測物狼理量足的類糊型和準(zhǔn)測點叼位置巧、數(shù)批量。丟測點餐數(shù)量高很多年且測緣瑞點又腔位于露很高北很遠(yuǎn)惠的部新位，御則采孫用電蝕測儀錢表和奸自動徐記錄督儀器偷。動測啞儀器：線休性范斃圍、汽頻響移特性瘋、相嘆位特須性和旋儀器社的配棕套性合。四、麗數(shù)據(jù)關(guān)測讀1）藥試驗尋前，粘進行梢讀初母始讀鎖數(shù)。2）疑試驗偶時，臘在每能級加笛載、豪卸載鵲間歇肝時間恰內(nèi)，味同時制讀取董數(shù)據(jù)抱。3）冒當(dāng)荷暮載維馬持較鄭長時愚間不顯變時右（如員12御h)掉，應(yīng)喝該按忌規(guī)定沫時間蹤蝶（如刺加載融后的污5分羞鐘、邀10損分咬鐘，崇30音分鐘譯，1輛小時熟），喘以后幅每隔攔3～朋6小迫時讀橡數(shù)一江次。論同樣純，當(dāng)喘結(jié)構(gòu)著卸載襲完畢肝（空姿載）槐時，媽也應(yīng)池按規(guī)倡定時恐間記銅錄變絞形的處恢復(fù)耳情況呈。4）彈長時兩間試科驗，虧每次患讀數(shù)待的同膝時記辱錄周愉圍環(huán)羨境的迎溫度漁。5）塔動載變試驗紋和抗摘震試顏驗，宏加載蒜與觀矮測同上步進掛行。1.侮5梨誤差閥控制試件摸制作退誤差：嚴(yán)永格制鍛作，區(qū)試驗離前后緩測量乞試件墨有關(guān)薄尺寸瀉，采用臟試件江的實鉆測尺昂寸進爆行理牙論計捷算。材料岸性能飼誤差：試遞件制僵作時賽預(yù)留領(lǐng)材料舍試樣剖，測牲量其使力學(xué)腳性能游，計算奏時采盼用實從測材剛料強裂度。試驗雖裝置作誤差：不諷能模撕擬邊肌界，擠加載抖對試旗件產(chǎn)破生約憑束或也卸載墻。杠畏桿比咱例太幼大使比杠桿轉(zhuǎn)傾斜去產(chǎn)生蹈水平本分力畜，分盛配梁錫比例膨過大推和滾奴動支斑座設(shè)懇置不灑當(dāng)。1.賀5張誤差鮮控制（續(xù)末）試件翅安裝壯誤差：支濤座位慢置、居荷載避作用恢點、醋支座躍約束聾條件木。嚴(yán)格鋤與設(shè)護計相崇符。儀器努誤差：儀溝器安散裝、京使用硬不當(dāng)唇誤差慌和以宮其本濫身的餃量測布誤差誦。嚴(yán)格奴按儀盈器操棟作規(guī)臟程使脾用儀惑器，奸測量遮前后瘦進行帖系統(tǒng)呆標(biāo)定柔減少悼誤差。試驗定方法蠻非標(biāo)腥準(zhǔn)誤滑差：砼賣試塊頌的尺逢寸和品加載愚速率埋，尺激寸效罵應(yīng)的扔影響褲。按有回關(guān)標(biāo)打準(zhǔn)的伍要求護進行即試驗。1.躲6測安全晉措施籠（人確員、逆儀器摟設(shè)備綿和試介件）試件墳安裝罩要注搜意吊點努的設(shè)櫻置，防造止開莫裂與佳傾覆須。荷載井裝置應(yīng)有佛足夠澤安全創(chuàng)儲備墳，以扮防加拳載裝鋒置破準(zhǔn)壞。嚴(yán)格園遵守嘩設(shè)備賊的操方作規(guī)投程使晶用加掉載設(shè)熱備。增設(shè)奴保護差措施四，防柜止試蛛件失刷穩(wěn)和慰倒塌糕：對長遭細(xì)試晨件設(shè)壤置側(cè)彼向支責(zé)撐防葵止側(cè)桃向失莫穩(wěn)。設(shè)置鉤安全遭托架捧和支嘆墩墊役塊，防止儀試件暴破壞鈔時所唐加荷腫載或券杠桿凳等隨立試件掘一起懸塌下披。附著測式機摔械儀南表應(yīng)盆設(shè)保汽護裝動置，亦防止恢試件乓破壞客時損牌害儀覆表。試驗尾進入破壞互階段架時，應(yīng)杏采取沖特別防護館措施，防頂止碎喉塊、申鋼筋蟲飛出沫，危聲及人慈身和段儀器服設(shè)備章的安趙全1.面7價試驗研大綱粉和試親驗報曾告試驗跪大綱澤（包禮含試害驗設(shè)態(tài)計的字全部屑內(nèi)容遞）1．耍試驗蠅目的大。2．啟試件汪設(shè)計嫂及制尸作要償求（隆試件閃設(shè)計糟的依攪據(jù)及酬理論裹分析些，試暴件數(shù)蹲量及奧施工展圖，灘對試仙件原挖材料置、制役作工誰藝、色制作甚精度疊等的竊要求奮）。3．善輔助鋤試驗侮內(nèi)容柴（輔域助試管驗的魚目的責(zé)，試波件的雅種類蹦、數(shù)亮量及蘋尺寸挎，試珠件的冤制作塞