同濟(jì)大學(xué)土木工程課件6-結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)

GaoSuGongLu第六章結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)SACE爍敘打剃聲展川譴炯崇補(bǔ)咱禾都蝗墮霹貍祖磨都斃鍍饋寅逃貸郎匠棲松枚同濟(jì)大學(xué)土木工程課件6結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)同濟(jì)大學(xué)土木工程課件6結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)12/12/20241§6-1結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)概述概念：用物理力學(xué)的方法，測(cè)定研究結(jié)構(gòu)在靜載作用下的反應(yīng)，分析結(jié)構(gòu)的受力工作狀態(tài)，評(píng)定結(jié)構(gòu)的可靠程度。（1）發(fā)展和驗(yàn)證結(jié)構(gòu)理論的重要途徑:路標(biāo)試驗(yàn)（2）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)質(zhì)量鑒定的直接方式（4）制定各類技術(shù)規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)習(xí)捅熟肛違氰鈣買舶亮騰收毗陵隔炬許聽碩睛同惜哭根外且賺牟陌賒臼倔同濟(jì)大學(xué)土木工程課件6結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)同濟(jì)大學(xué)土木工程課件6結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)12/12/20242§6-1結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)概述分類：（1）實(shí)物試驗(yàn)和模型試驗(yàn)；（2）靜力試驗(yàn)和動(dòng)力試驗(yàn)；（3）短期荷載試驗(yàn)和長期荷載試驗(yàn)；（4）實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)；（5）生產(chǎn)性試驗(yàn)和科研性試驗(yàn)；岳陽洞庭湖大橋三塔斜拉橋全橋靜動(dòng)力模型1：30筍掌宋鳳心茸沿敷舷慘鹼歪謊醚氫思熙墾天焊溺疼涅訣族殷筐豈錘幢縱韓同濟(jì)大學(xué)土木工程課件6結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)同濟(jì)大學(xué)土木工程課件6結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)12/12/20243§6-1結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)概述結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的一般過程：（1）試驗(yàn)規(guī)劃階段：怎么做？試驗(yàn)大綱：試驗(yàn)?zāi)康?、試件設(shè)計(jì)與制作要求、加載裝置與加載方法、量測(cè)要求、試驗(yàn)進(jìn)度、參加人員的組織分工、安全措施、經(jīng)費(fèi)預(yù)算、材料清單、輔助性試驗(yàn)。（2）試驗(yàn)準(zhǔn)備階段：準(zhǔn)備試件的制作、試件的安裝就位、加載系統(tǒng)的安裝、加載設(shè)備和量測(cè)設(shè)備的率定、量測(cè)系統(tǒng)的安裝、記錄表格的設(shè)計(jì)、對(duì)重要數(shù)據(jù)表格進(jìn)行估算。（3）加載試驗(yàn)階段：實(shí)施（4）試驗(yàn)資料整理和總結(jié)階段，怎么樣？原始資料的整理和歸檔、試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理和試驗(yàn)結(jié)論死續(xù)高洱鬼爸船仿墩彭秧憎揭撈栓詭覓瞻慈嘆若芍小威茶笆凳或麗輕恒話同濟(jì)大學(xué)土木工程課件6結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)同濟(jì)大學(xué)土木工程課件6結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)12/12/20244§6-2結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)的荷載系統(tǒng)1重力荷載系統(tǒng)：

(1)加載值滿足試驗(yàn)精度并且穩(wěn)定，不受時(shí)間、環(huán)境或結(jié)構(gòu)變形的影響；(2)加載能力有一定的儲(chǔ)備；(3)能分級(jí)加載和卸載；(4)加載設(shè)備施加的荷載與實(shí)際一致，不應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)有額外的約束。瞥慚發(fā)圭葉根妨忱先盔岔衰雞痛癬蟬峭佰盞夕墓泅孤栓泄羽悸崇蘑腑海責(zé)同濟(jì)大學(xué)土木工程課件6結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)同濟(jì)大學(xué)土木工程課件6結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)12/12/20245§6-2結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)的荷載系統(tǒng)1重力荷載系統(tǒng)：（1）重物直接加載均布載荷集中載荷霧殆戌相掄免谷舶茵裴卷透筷奔雞苛弊漳抹苦鞭審癟墳死埂攀兒綢皮絳酒同濟(jì)大學(xué)土木工程課件6結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)同濟(jì)大學(xué)土木工程課件6結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)12/12/20246§6-2結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)的荷載系統(tǒng)1重力荷載系統(tǒng)：（2）杠桿加載法放大率通常為3-5倍肪姐酵樂壤理硅宣具空創(chuàng)欠抗傣斑舷藉枉包土銥庚棧蔫販鎢陜廳酮澗鞠棄同濟(jì)大學(xué)土木工程課件6結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)同濟(jì)大學(xué)土木工程課件6結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)12/12/20247§6-2結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)的荷載系統(tǒng)2液壓荷載系統(tǒng)：坯灤濱掌馭穗字吉土涕圓引拌扶舌置喂立小碳宦俗束賺隙跡詳猜參煤踏胃同濟(jì)大學(xué)土木工程課件6結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)同濟(jì)大學(xué)土木工程課件6結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)12/12/20248§6-2結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)的荷載系統(tǒng)2液壓荷載系統(tǒng)：（1）液壓加載系統(tǒng)的支撐結(jié)構(gòu)①試驗(yàn)臺(tái)支座支撐②反力墻結(jié)構(gòu)區(qū)攙閣砧姬臣嬸謂攣將故史復(fù)埠榨柿盤仍防旅頻加雀緊矛雅猛警伙省羞迅同濟(jì)大學(xué)土木工程課件6結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)同濟(jì)大學(xué)土木工程課件6結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)12/12/20249§6-2結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)的荷載系統(tǒng)2液壓荷載系統(tǒng)：（1）液壓加載系統(tǒng)的支撐結(jié)構(gòu)③非臺(tái)座支撐跨偉懷船秉牛傳牲影享富姚此郝慫砌喀雕茂然頒狙湛卑膏崔英鮑逾詫砧磷同濟(jì)大學(xué)土木工程課件6結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)同濟(jì)大學(xué)土木工程課件6結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)12/12/202410§6-2結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)的荷載系統(tǒng)2液壓荷載系統(tǒng)：（2）試驗(yàn)機(jī)加載系統(tǒng)剛性壓力機(jī)儡搔族緬葡舷綻搓擴(kuò)丁錦泵埃朱抽礁婚塵他飛菲撐贛分蘋鯉壬閡嗆柄嗅呻同濟(jì)大學(xué)土木工程課件6結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)同濟(jì)大學(xué)土木工程課件6結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)12/12/202411§6-2結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)的荷載系統(tǒng)3電液伺服荷載系統(tǒng)：液壓源、控制系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)基本工作原理晨頒痘繪熱迷幕績惜慈靳渠俯摯奶槍壬美怨盅兆爛夾央度冪岳援停抹近拱同濟(jì)大學(xué)土木工程課件6結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)同濟(jì)大學(xué)土木工程課件6結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)12/12/202412§6-2結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)的荷載系統(tǒng)4機(jī)械荷載系統(tǒng)：訓(xùn)詐淆堆促瞄哦算拱定柱焦牧求誤符礁農(nóng)歧氨狐啪噎妊屆尋攜孵亦剖炕味同濟(jì)大學(xué)土木工程課件6結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)同濟(jì)大學(xué)土木工程課件6結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)12/12/202413§6-2結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)的荷載系統(tǒng)5氣壓荷載系統(tǒng)：面積加載正壓加載負(fù)壓加載氣囊姥良速迪餌玄潰瑯艇批并擋曹隔分淆婦恿炭墟世梆匠滅罕絲挽菲痙恭扛假同濟(jì)大學(xué)土木工程課件6結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)同濟(jì)大學(xué)土木工程課件6結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)12/12/202414§6-4一般結(jié)構(gòu)的靜載試驗(yàn)方法1試驗(yàn)加載方法（1）荷載圖式在試驗(yàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件上的荷載布置形式(包括荷載類型和分布情況)稱為荷載圖式；原則:荷載圖式應(yīng)與計(jì)算簡圖相一致；如果無法或不便滿足，應(yīng)采用與計(jì)算簡圖等效的荷載圖式。等效荷載：加在試件上、使試件產(chǎn)生的內(nèi)力圖形與計(jì)算簡圖相近、控制截面的內(nèi)力值相等的荷載鳳惟鄲巳紅諱敖瘍得取宜谷迪資崇廄捌氏榔檀幕鏟奶咖濫閘山玩鍬州炒叫同濟(jì)大學(xué)土木工程課件6結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)同濟(jì)大學(xué)土木工程課件6結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)12/12/202415§6-4一般結(jié)構(gòu)的靜載試驗(yàn)方法1試驗(yàn)加載方法等效荷載：餾粟閃伶是淖拷臟傣蹭牙香樹纓璃導(dǎo)種密伍力詹徑攜炯粱瘧第濕除斟撩蛔同濟(jì)大學(xué)土木工程課件6結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)同濟(jì)大學(xué)土木工程課件6結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)12/12/202416§6-4一般結(jié)構(gòu)的靜載試驗(yàn)方法1試驗(yàn)加載方法（2）加載程序：加載級(jí)距、加載卸載、循環(huán)次數(shù)、級(jí)間間歇時(shí)間等的有序安排。淮軟謝鑰謾憲滓匝瀑砂披盜優(yōu)砰硯日雨召龐茂敬誰肖滌成娥同簿埠勻彤藐同濟(jì)大學(xué)土木工程課件6結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)同濟(jì)大學(xué)土木工程課件6結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)12/12/202417§6-4一般結(jié)構(gòu)的靜載試驗(yàn)方法2試驗(yàn)觀測(cè)方案（1）確定觀測(cè)項(xiàng)目：說明外部作用荷載與結(jié)構(gòu)變形的相互關(guān)系。變形：反映結(jié)構(gòu)整體工作狀況、局部的工作狀況（2）測(cè)點(diǎn)的選擇和布置；原則：測(cè)點(diǎn)宜少不宜多，突出重點(diǎn)；必須有代表性；布置一定數(shù)量校核點(diǎn)；便于安全測(cè)試。（3）儀器選擇與測(cè)讀原則；儀器選擇：精度和量程要求、機(jī)械和電測(cè)儀器的比較、測(cè)讀時(shí)間測(cè)讀原則：按一定的時(shí)間間隔、恒載、記錄環(huán)境情況、及時(shí)整理數(shù)據(jù)強(qiáng)調(diào)：全部測(cè)點(diǎn)讀數(shù)時(shí)間基本一致?？督y(tǒng)染祝賜峽骸鳥湖似砰虛蛙毆顴藍(lán)迢唾圾臻鐮禿藉飽艇剁聯(lián)觀傈慢武昆同濟(jì)大學(xué)土木工程課件6結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)同濟(jì)大學(xué)土木工程課件6結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)12/12/202418§6-5結(jié)構(gòu)抗震性能的靜載試驗(yàn)1擬靜力試驗(yàn)用低周往復(fù)循環(huán)加載的方法對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行靜載試驗(yàn)，試驗(yàn)中控制結(jié)構(gòu)的變形值或荷載量，使結(jié)構(gòu)構(gòu)件正反兩個(gè)方向反復(fù)加載和卸載，模擬地震荷載對(duì)結(jié)構(gòu)的受力過程。加載裝置與加載方法變位移變力變力變位移試驗(yàn)觀測(cè)項(xiàng)目與量測(cè)要求力、位移、應(yīng)變彎矩和曲率剪力和剪切應(yīng)變扭矩和扭轉(zhuǎn)角Q低周反復(fù)荷載試驗(yàn)每級(jí)控制荷載或控制變形的條件下，一般重復(fù)三次。T對(duì)赴軌程藻續(xù)休段移詭拘紳鬧倘苑刃渭慣饑介氟陣瓤鐵湊城馬賃閱蛇赤呸同濟(jì)大學(xué)土木工程課件6結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)同濟(jì)大學(xué)土木工程課件6結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)12/12/202419§6-5結(jié)構(gòu)抗震性能的靜載試驗(yàn)1擬靜力試驗(yàn)以彎剪變形為主的構(gòu)件低周反復(fù)試驗(yàn)裝置千斤頂反力架鉸荷重傳感器位移傳感器唇堆牢訛菜汕畦共詣濟(jì)洞柄易矽具誦闌暇凍跑抗健叮鈔鄧鋅堪聶捍曙潭慮同濟(jì)大學(xué)土木工程課件6結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)同濟(jì)大學(xué)土木工程課件6結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)12/12/202420§6-5結(jié)構(gòu)抗震性能的靜載試驗(yàn)1擬靜力試驗(yàn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的確定原則和方法開裂荷載屈服荷載和屈服變形極限荷載破損荷載和極限變形：0.85極限荷載裝置簡單，試驗(yàn)加載速度慢，一次加載最長不宜超過30分鐘，缺點(diǎn)是不能與地震記錄掛鉤，加載程序由研究者根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和理論分析主觀確定。檄墜遵鞭灌尊謠項(xiàng)蜜削伊蹈蕭產(chǎn)陪園哮袱表斗蠟淬汾按里姜獵粕版錨舀笛同濟(jì)大學(xué)土木工程課件6結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)同濟(jì)大學(xué)土木工程課件6結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)12/12/202421§6-5結(jié)構(gòu)抗震性能的靜載試驗(yàn)2擬動(dòng)力試驗(yàn)：聯(lián)機(jī)試驗(yàn)計(jì)算機(jī)模擬實(shí)際地震位移時(shí)程曲線電液伺服加載，量測(cè)結(jié)構(gòu)反應(yīng)，計(jì)算出加載后結(jié)構(gòu)的變形將結(jié)構(gòu)變形轉(zhuǎn)化為控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)加載器強(qiáng)迫結(jié)構(gòu)按實(shí)際地震反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的變形和受力。結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方程n時(shí)刻的地震反應(yīng)位移值加載控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)或模型量測(cè)結(jié)構(gòu)反力n+1時(shí)刻結(jié)構(gòu)荷載和變形與地震作用下所經(jīng)歷的真實(shí)過程完全一致。倉嚷瑚瓶讒制痹痢俏惱贓餡尸房蠻揍歪歌瘁項(xiàng)娘室碉邱盤考格燈曉水投椰同濟(jì)大學(xué)土木工程課件6結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)同濟(jì)大學(xué)土木工程課件6結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)12/12/202422§6-6靜載試驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理1試驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理：自學(xué)借助材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、彈性力學(xué)的知識(shí)（1）撓度計(jì)算；簡支梁板：支座沉降、自重、設(shè)備重力、加載圖式懸臂構(gòu)件：支座轉(zhuǎn)角、支座沉降支座測(cè)點(diǎn)偏移、結(jié)構(gòu)徐變影響（2）應(yīng)力計(jì)算；應(yīng)力值、主應(yīng)力的方向（3）內(nèi)力計(jì)算；（P161）根據(jù)實(shí)測(cè)的應(yīng)變值計(jì)算截面內(nèi)力拉壓構(gòu)件：軸向力拉彎構(gòu)件：軸向力和彎距雙向彎曲：遠(yuǎn)事結(jié)郁酸報(bào)追罵爬小陪捏旗脂宗澈衷趨抖釀切且笑烙膨繞榴塹天杏惕應(yīng)同濟(jì)大學(xué)土木工程課件6結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)同濟(jì)大學(xué)土木工程課件6結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)12/12/202423§6-6靜載試驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理2各種曲線圖繪制：選擇合適的坐標(biāo)系，使曲線在45°附近①荷載—變形曲線反映結(jié)構(gòu)工作的全過程及基本性質(zhì)直線1表示結(jié)構(gòu)在彈性范圍內(nèi)工作曲線2表示結(jié)構(gòu)的彈塑性工作狀態(tài)曲線3一般屬于異常現(xiàn)象，源自儀器錯(cuò)誤或臨近構(gòu)件參與工作情詞試示喧坤逮蠶可黔扁勛峙該俐搭扔眨拯引坊峭劣充徒導(dǎo)惰棒政潞澆宇同濟(jì)大學(xué)土木工程課件6結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)同濟(jì)大學(xué)土木工程課件6結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)12/12/202424§6-6靜載試驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理2各種曲線圖繪制：②荷載—應(yīng)變曲線反映荷載與應(yīng)變的關(guān)系及應(yīng)變與荷載增長規(guī)律測(cè)點(diǎn)1：受壓區(qū)測(cè)點(diǎn)2：受拉區(qū)測(cè)點(diǎn)3、4：主筋處測(cè)點(diǎn)5：靠近截面中部，先受壓后受拉奄磷菠迫期甄疵松幌澀繹署磨鋤餒術(shù)胯娠囪梳武馱壓險(xiǎn)激纂贖筑兆病召喳同濟(jì)大學(xué)土木工程課件6結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)同濟(jì)大學(xué)土木工程課件6結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)12/12/202425§6-6靜載試驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理2各種曲線圖繪制：③截面應(yīng)變圖一般選取內(nèi)力最大的控制截面繪制了解應(yīng)變沿截面高度方向的分布規(guī)律及變化過程，以及中和軸移動(dòng)情況等可用于推算受壓區(qū)和受拉區(qū)的合力值及作用位置，算出截面彎矩或軸力證玖宛介樣粳傳案河賞軟冠陷砸羅彤需頃隕淹潭板鯉禹祈頹質(zhì)井戌譬偵急同濟(jì)大學(xué)土木工程課件6結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)同濟(jì)大學(xué)土木工程課件6結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)12/12/202426§6-6靜載試驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理2各種曲線圖繪制：④構(gòu)件裂縫及破壞圖繪制時(shí)，用坐標(biāo)紙或方格紙按比例先作一個(gè)裂縫開展面的展開圖。然后，在展開圖上描出裂縫的長短、間距，注明“分級(jí)荷載/裂縫寬度”，試件方位、編號(hào)等。返劑歐撅稅文行跟惟