浙江省結(jié)構(gòu)檢測上崗證培訓(xùn)資料3

試驗(yàn)觀測方案觀測方案主要考慮解決下面的問題：1．根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康暮鸵蟠_定項(xiàng)目與內(nèi)容，選擇觀測部位、布置測點(diǎn)位置；2．按照確定觀測內(nèi)容，選擇合適的儀器、儀表；3．確定試驗(yàn)觀測方法與順序、相關(guān)的補(bǔ)償措施、校準(zhǔn)方法等。試驗(yàn)觀測方案結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)的目的是通過觀測在試驗(yàn)荷載作用下結(jié)構(gòu)的反應(yīng)來了解結(jié)構(gòu)的工作性能，包括：結(jié)構(gòu)的剛度、強(qiáng)度、穩(wěn)定性等，其中結(jié)構(gòu)剛度是通過整體變形，即整體位移、撓度等反映，而強(qiáng)度則通過應(yīng)力、裂縫等反映，穩(wěn)定性也通過整體變形和局部變形來反映。因此，靜載試驗(yàn)的觀測項(xiàng)目，除了荷載的觀測外，不外乎整體變形、局部變形、裂縫等，具體內(nèi)容有：各種位移（包括轉(zhuǎn)角位移）、撓度、應(yīng)變、裂縫等。測點(diǎn)的選擇和布置測點(diǎn)的選擇與布置應(yīng)遵循以下原則1．在滿足試驗(yàn)?zāi)康囊蟮那疤嵯?，測點(diǎn)宜少不宜多，以便使試驗(yàn)工作重點(diǎn)突出。2．測點(diǎn)的位置必須有代表性，便于分析和計(jì)算。3．為了保證量測數(shù)據(jù)的可靠性，應(yīng)該布置一定數(shù)量的校核性測點(diǎn)。4．測點(diǎn)的布置應(yīng)考慮的試驗(yàn)工作的方便性和安全性。儀器選擇與測讀原則選用儀器應(yīng)考慮以下問題：1．選用的儀器儀表，必須能滿足量測所需的精度與量程要求，使用簡單儀器儀表的試驗(yàn)就不要選用精密的。精密量測儀器的使用要求有比較良好的環(huán)境和條件，選用時(shí)，既要注意條件，又要避免盲目追求精度。2．現(xiàn)場試驗(yàn)，由于儀器所處條件和環(huán)境復(fù)雜，影響因素較多，電測儀器的適應(yīng)性就不如機(jī)械式儀表。但測點(diǎn)較多時(shí)，機(jī)械式儀表卻不如電測儀器靈活、方便，選用時(shí)應(yīng)作具體分析和技術(shù)比較。3．結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的變形與時(shí)間因素有關(guān)，測讀時(shí)間應(yīng)有一定限制，必須遵守有關(guān)試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，儀器的選擇應(yīng)盡可能測讀方便、省時(shí)，當(dāng)試驗(yàn)結(jié)構(gòu)進(jìn)入彈塑性階段時(shí)，變形增加較快，應(yīng)盡可能使用自動記錄裝置。4．為了避免誤差和方便工作，量測儀器的型號、規(guī)格應(yīng)盡可能一致，種類愈少愈好。混凝土結(jié)構(gòu)試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)研究結(jié)構(gòu)抗震性能的靜載試驗(yàn)結(jié)構(gòu)承受地震作用，實(shí)質(zhì)上是承受多次反復(fù)水平荷載作用。結(jié)構(gòu)是依靠本身的變形來消耗地震作用輸給的能量，所以結(jié)構(gòu)抗震試驗(yàn)的特點(diǎn)是荷載作用反復(fù)，結(jié)構(gòu)變形很大，試驗(yàn)要求做到結(jié)構(gòu)構(gòu)件屈服以后，進(jìn)入非線性工作階段，直至完全破壞。同時(shí)觀測結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、變形、非線性性能和結(jié)構(gòu)的實(shí)際破壞狀態(tài)。偽靜力試驗(yàn)因?yàn)樵O(shè)備和試驗(yàn)條件的限制，國內(nèi)外大量的結(jié)構(gòu)抗震試驗(yàn)都是采用偽靜力試驗(yàn)方法。即假定在第一振型（倒三角形）條件下，給試驗(yàn)對象進(jìn)行多次往復(fù)循環(huán)加載，試驗(yàn)時(shí)，可控制結(jié)構(gòu)構(gòu)件的位移（變形）或作用力（荷載量），形成對結(jié)構(gòu)構(gòu)件在正、反兩個(gè)方向反復(fù)加載和卸載的過程，由于這種加載方式的每一加載過程的周期遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于結(jié)構(gòu)自身的基本周期，這實(shí)質(zhì)上還是用靜力加載方法來近似模擬地震作用，所以稱為偽靜力試驗(yàn)或偽靜力試驗(yàn)，或直接稱為低周反復(fù)加載靜力試驗(yàn)。偽靜力試驗(yàn)通過偽靜力試驗(yàn)，能獲得結(jié)構(gòu)構(gòu)件超過彈性極限后的荷載變形工作性能（恢復(fù)力特性）和破壞特征，也可以用來比較或驗(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，進(jìn)而為建立數(shù)學(xué)模型通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗震非線性分析服務(wù)，為改進(jìn)現(xiàn)行抗震設(shè)計(jì)方法和修訂設(shè)計(jì)規(guī)范提供依據(jù)。偽靜力試驗(yàn)這種試驗(yàn)方法的設(shè)備比較簡單，甚至可用普通靜力試驗(yàn)用的加載設(shè)備，加載歷程可人為控制，并可按需要加以改變或修正，試驗(yàn)過程中，可停下來觀察結(jié)構(gòu)的開裂和破壞狀態(tài)，便于檢驗(yàn)校核試驗(yàn)數(shù)據(jù)和儀器設(shè)備工作情況。由于對稱的、有規(guī)律的低周反復(fù)加載與某一次確定性的非線性地震相差甚遠(yuǎn)，不能反映應(yīng)變速率對結(jié)構(gòu)的影響，無法再現(xiàn)真實(shí)地震的要求。偽靜力試驗(yàn)加載制度單向反復(fù)加載制度控制位移加載法控制位移的變幅加載

偽靜力試驗(yàn)加載制度單向反復(fù)加載制度控制位移的等幅加載

偽靜力試驗(yàn)加載制度單向反復(fù)加載制度控制位移的等幅變幅混合加載

偽靜力試驗(yàn)加載制度控制作用力加載法:力控制加載方法是在加載過程中以力作為控制值，按一定的力幅值進(jìn)行循環(huán)加載。因?yàn)樵嚰箅y以控制加載的力，所以在實(shí)踐中，這種方法較少單獨(dú)使用?？刂谱饔昧涂刂莆灰频幕旌霞虞d法

:混合加載法是先控制作用力再控制位移加載。先控制作用力加載時(shí)，不管實(shí)際位移是多少，一般是經(jīng)過結(jié)構(gòu)開裂后逐步加上去，一直加到屈服荷載，再用位移控制。開始施加位移時(shí)，要確定一標(biāo)準(zhǔn)位移，它可以是結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的屈服位移，在無屈服點(diǎn)的試件中，由研究者自定數(shù)值。在轉(zhuǎn)變?yōu)榭刂莆灰萍虞d起，即按值的倍數(shù)值控制，直到結(jié)構(gòu)破壞。偽靜力試驗(yàn)加載制度雙向反復(fù)加載制度為了研究地震對結(jié)構(gòu)構(gòu)件的空間組合效應(yīng)，克服采用在結(jié)構(gòu)構(gòu)件單方向（平面內(nèi)）加載時(shí)不考慮另一方向（平面外）地震力同時(shí)作用對結(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。如對框架柱或壓桿的空間受力和框架梁柱節(jié)點(diǎn)在兩個(gè)主軸方向所在平面內(nèi)采用梁端加載方案施加反復(fù)荷載試驗(yàn)時(shí)，可采用雙向同步或非同步的加載制度。雙向低周反復(fù)加載

《建筑抗震試驗(yàn)步驟規(guī)程》規(guī)定制度偽靜力試驗(yàn)加載應(yīng)采用控制作用力和控制位移的混合加載法。試件屈服前，按作用力（荷載）控制分級加載，在臨近開裂荷載值和屈服時(shí)宜減小級差，以便準(zhǔn)確得到開裂荷載值和屈服荷載值。在達(dá)到屈服荷載前，可取屈服荷載的50%，75%和100%控制加載。試件屈服后，按位移控制，位移值應(yīng)取試件屈服的最大位移值，并以該位移值的倍數(shù)（延性系數(shù)）為級差控制加載。正式試驗(yàn)前，應(yīng)先進(jìn)行預(yù)加載，可反復(fù)試驗(yàn)兩次?；炷两Y(jié)構(gòu)預(yù)加荷載值不宜超過開裂荷載計(jì)算值的30%；砌體結(jié)構(gòu)不宜超過開裂荷載計(jì)算值的20%。正式試驗(yàn)時(shí)，宜先施加試件預(yù)計(jì)開裂荷載的40%~60%，并重復(fù)2~3次，再逐步加到100%?！督ㄖ拐鹪囼?yàn)步驟規(guī)程》規(guī)定制度試驗(yàn)過程中，應(yīng)保持反復(fù)加載的均勻性和連續(xù)性，加載卸載的速率宜保持一致。施加反復(fù)荷載的次數(shù)，屈服前，每級荷載可反復(fù)一次，屈服后，宜反復(fù)三次。當(dāng)進(jìn)行承載力或剛度退化試驗(yàn)時(shí)，反復(fù)次數(shù)不宜少于五次。對整體原型結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)整體模型進(jìn)行偽靜力試驗(yàn)時(shí)，荷載按地震作用倒三角形分布，施加水平荷載的作用點(diǎn)集中在結(jié)構(gòu)質(zhì)量集中的部位，即作用在屋蓋及各層樓面板上。結(jié)構(gòu)頂層為1，底部為零，中間各層自上而下按高度比例遞減，液壓加載器作用的荷載通過各層樓板或圈梁傳遞。偽靜力加載試驗(yàn)觀測布置偽靜力試驗(yàn)量測的項(xiàng)目一般宜包括下列各項(xiàng)：（1）試驗(yàn)荷載值（開裂荷載、屈服荷載和極限荷載）和結(jié)構(gòu)支承反力值；（2）結(jié)構(gòu)構(gòu)件在每級荷載作用下的變形，包括撓度、位移、支座轉(zhuǎn)角、曲率和剪切形等；（3）結(jié)構(gòu)主體材料混凝土和砌體的應(yīng)變；（4）結(jié)構(gòu)構(gòu)件主筋和箍筋的應(yīng)變；（5）結(jié)構(gòu)構(gòu)件鋼筋在錨固區(qū)的粘結(jié)滑移；（6）裂縫寬度及分布形態(tài)。墻體側(cè)向位移的測點(diǎn)布置1－試件；2－位移計(jì)；3－安裝在試驗(yàn)臺上的儀表架；4－試驗(yàn)臺座墻體試驗(yàn)觀測:側(cè)向位移、剪切變形、荷載-變形曲線、應(yīng)變、裂縫、開裂荷載及極限荷載

梁柱節(jié)點(diǎn)組合體的測點(diǎn)布置

鋼筋混凝土框架節(jié)點(diǎn)：梁端或柱端位移、梁端或柱端的荷載-變形曲線、塑性鉸區(qū)段轉(zhuǎn)角和截面平均曲率、節(jié)點(diǎn)核心區(qū)剪切變形、節(jié)點(diǎn)梁柱主筋與箍筋應(yīng)變、梁內(nèi)縱筋通過核心區(qū)的滑移量

擬動力試驗(yàn)擬動力試驗(yàn)方法是由計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)值分析并控制加載，即由給定地震加速度記錄通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行非線性結(jié)構(gòu)動力分析，將計(jì)算得到的位移反應(yīng)作為輸入數(shù)據(jù)，以控制加載器對試驗(yàn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行試驗(yàn)。結(jié)構(gòu)擬動力試驗(yàn)示意圖

擬動力試驗(yàn)結(jié)構(gòu)擬動力試驗(yàn)試驗(yàn)步驟給計(jì)算機(jī)輸入某一確定性的地震地面運(yùn)動加速度。計(jì)算機(jī)按輸入第n步的地面運(yùn)動加速度、恢復(fù)力、位移及第n-1步的位移，由運(yùn)動微分方程或求得