结构试验期末

生产性实验：以实际建筑物或结构构件为试验鉴定的对象，经过试验对具体结构作出正确的技术结论。1结构的设计和施工通过试验进行鉴定。2工程改建或加固，通过试验判断具体结构的实际承载能力。3处理工程事故，通过试验鉴定提供技术根据。4已建结构的可靠性检验，通过试验推断和估计结构的剩余寿命。5鉴定预制构件产品的质量。研究性试验：1验证结构计算理论的假定。2为制订设计规范提供依据。3为发展和推广新结构新材料与新工艺提供实践经验。真型试验的试验对象是实际结构或者是按实物结构足尺复制的结构或构件，模型试验是仿照真型并按照一定比例关系复制的试验代表物，它具有实际结构的全部或部分特征，但尺寸却可比真型小的多的缩尺结构。静力试验优：加载设备相对来说比较简单，荷载可以逐步施加，可停下来观察结构变形。缺：不能反映应变速率对结构的影响。是结构试验中最大量最常见的基本实验，因为大部分建筑结构在工作时所承受的是静力荷载，一般可以通过重力或各种类型的加载设备来实现和满足要求。动力试验和静力试验的区别；施加在作用物上的力或者力矩，大小，方向，位置不变或者随着时间变化很缓慢。是静力荷载，反之，力或者力矩变化很大，就是动力荷载。实验室试验优：较高的准确度，减少或消除各种不利因素，可以将结构一直试验到破坏。现场试验：不宜使用高精度仪器设备，试验方法比较简单粗率，可获得完全实际工作状态下的数据资料。国内实验研究中采用框架截面尺寸为真型的1/4-1/2；框架节点真型的1/2-1基本构建性能研究：压弯构件截面16*16-35*35；短柱15*15-50*50；双向受力构件10*10-30*30.模型相似：1几何相似2质量相似3荷载相似4物理相似5时间相似6边界条件相似7初始条件相似。整体变形；反映结构的整体工作状况，如挠度，转角，支座偏移。局部变形：如裂缝，钢筋滑移。测点的选择与布置：1测点宜少不宜多2测点位置必须要有代表性，以便计算3保证可靠性，还布置一定数量的校核性测点4测点的布置有利于试验时操作和测读。5测点的布置适当集中，便于一人管理仪器。仪器的选择和测读的原则:1仪器的量程应满足最大应变或挠度的需要2选择仪表必须考虑测读方便省时3选择仪器，必须从试验实际需求出发，但盲目使用高精度和高灵敏度的精密仪器。4简化工作，减少差错，量测仪器的型号规格尽可能选用一样。尺寸效应：尺寸越小，偏得越大。截面较小而高度较大的试件得出抗压强度偏高。试验加荷速度的影响：加荷速度愈快，即为材料的应变速率愈高，试件的强度和弹性模量相应提高。钢筋的强度随加荷速度的提高而增大。混凝土随加荷速度的增加而提高其强度和弹性模量。选择试验荷载和加载方法时：1选用的试验荷载的图式与结构设计计算的荷载图示所产生的内力值相一致或接近2产生的荷载数值要稳定3满足试验量的精度要求，加载设备要有足够强度储备4本身要安全可靠，满足刚度需求5操作方便6试验加载方法力求采用现代化先进技术，减轻体力劳动，提高试验质量。重力直接加载方法：集中荷载方式，动力--，静力--，均匀--。优；实验用的重物容易取得，并可重复使用，但加载需要花费较大劳动力。缺；材料直接作用在结构上，造成材料本身的起拱，对结构产生卸荷作用。加载法分类：重力直接加载，人激振动加载，电磁加载，气压加载。环境随机振动激振法（脉动法）。地面脉动：运动幅度极小，频率丰富，微笑不规则的振动来源于微小的地震活动以及诸如机器运转等。建筑物脉动：由地面脉动激起建筑经常处于微小而不规则的振动中。支座通常由支座和支墩组成。铰支座要求1必须保持结构的支座处能自由转动2必须保证结构在支座处力的传递。长度l=R/bf(f下面小c)。R支座反力，b支座宽度，f材料抗压强度设计值。结构试验台座，一般只能试验跨度7m以下，宽度在1.2m以下的板梁试验台座：板式试验台座，箱式试验台座，抗侧力试验台座结构试验测量仪器设备的主要性能指标：1刻度值2量程3灵敏度4分辨率5线性度6稳定性7重复性8频率响应。结构试验对仪器设备的使用要求：1测量仪器不应该影响结构的工作，要求仪器自重轻尺寸小，尤其是模型结构试验，还要考虑仪器的附加质量和仪器对结构的作用力2测量仪器具有合适的灵敏度和量程3安装使用方便，稳定性和重复性好4价廉耐用，可重复使用，安全可靠，维修容易5在达到上述要求条件，尽量多功能适应多方面需要。数据采集遵照同时性，客观性的原则。传感器的作用是感受所需要测量的物理量，按一定规律把它们转换成可以直接测读的形式，然后直接显示，或者是电量的形式，然后传输给下一代仪器。电阻应变计的工作原理是利用某种金属丝导体的应变电阻效应，即这种金属丝的电阻值随其机械变形的变化的物理特性。R=p*l/AR电阻值p电阻率l长度A截面积dR/R=K*εK金属丝灵敏系数。电阻应变计主要指标：电阻值R，标距l，灵敏系数K电阻应变计的黏贴：1测点基底平整，清洁，干燥2粘结剂的电绝缘性，化学稳定性和工艺学能良好，以及蠕变小，黏贴强度高，温湿度影响小3同一组应变计规格型号应相同4黏贴牢固，方位准确，不含气泡。惠斯登电桥原理；把电阻变化转换为电压或电流的变化使信号得以放大并可以解决温度补偿等问题。1/4一个应变计；半桥，2个应变计；全桥，4个应变计。直读法，零位读书法。测应变方法：电阻应变计测量，位移方法，光测法数据采集系统由三部分组成：传感器，数据采集仪部分和计算机部分。单调加载静力试验是指在短时期内对试验对象进行平稳地一次连续施加荷载，荷载从0开始一直到构件破坏，或短时期内平稳地施加若干次预定的重复荷载后，再连续增加荷载直到破坏。试验加载制度；试验进行期间荷载与时间的关系。预载的目的，1使结构进入正常工作状态2可检查现场的实验组织工作和人员工作情况，检查全部试验装置和荷载设备的可靠性为什么钢筋要贴应变片？由于该处截面上混凝土部分退出工作，此时布置在混凝土受拉区的仪表就丧失其量测的作用，为进一步探求截面的受拉性能，则常常在受拉区的钢筋上也布置测点以便量测钢筋的应变。开裂荷载实测值：保持构件不开裂的最大荷载，1在规定的荷载持续时间结束后出现裂缝，则将此荷载定为开裂实测值2在规定的荷载持续时间结束后出现裂缝，则此级荷载与前一级荷载的平均值定为开裂荷载实测值。混凝土裂缝观测要求，1在混凝土构件表面涂白石灰2画好相应的网络线3记录第一条裂缝出现时的荷载及位置4测量裂缝宽度的裂缝数目一般不小于3条，应包括第一条出现的裂缝和开裂最大裂缝5裂缝的描述，用铅笔在裂缝边缘1-3mm处走向进行描述，并注明出现时的荷载裂缝宽度值6垂直裂缝的裂缝宽度在裂缝的主筋交汇处测量，斜裂缝在----裂缝与腹筋交汇处测量。梁抗剪破坏标志1腹部斜裂缝处宽度达到15mm。2斜裂缝末端受压区混凝土剪压破坏3沿斜截面斜压破坏4受拉钢筋端部滑落5其他锚固破坏梁弯曲破坏标志1受拉主筋处最大裂缝宽度达到15mm。2挠度达到L/50。3受压区混凝土破坏（压碎）4受拉主筋拉断5某级荷载下变形超过前五级变形之和。延性系数；结构达到极限时的位移和结构屈服时的位移的比值，作为衡量结构抗震能力的一个方面，延性系数愈大，则结构的抗震性能愈好。墙体裂缝观测：将墙面用石灰水刷白，并在墙面有干缩裂缝处和可能出现剪切裂缝处布置“石膏饼”捕捉裂缝。为什么进行结构动力试验？1在结构动力特性试验量测结构动力特性参数是结构动力试验的基本内容，在研究建筑结构或其他工程结构的抗震，抗风或抗其它动荷载的性能和能力时，都必须要进行结构动力特性试验，了解结构的自振系数。2测量结构动力特性，了解结构的自振频率，可以避免和防止动荷载作用所产生的干扰与结构产生共振或拍振现象。3结构动力特性试验可以检测，诊断结构的损伤积提供可靠的资料和数据。人工激振法：自由振动法，突加或突卸荷载的方法，使结构受一冲击荷载作用而产生自由振动强迫振动法（共振法）指一般采用惯性式机械离心激振器对结构施加周期性的简谐振动，使结构产生强迫振动。回弹法原理是使用回弹仪的弹击拉簧驱动仪器内的弹击重锤，通过中心导杆，弹击混凝土的表面，并测得重锤反弹的距离，以反弹距离于弹簧初始长度之比为回弹值R，由它与混凝土强度的相关关系推定混凝土强度。回弹值测完后，要在每个测区上选择一处量测混凝土的碳化深度。当回弹仪按水平方向测得试件混凝土浇筑侧面的16个回弹值后，分别剔除3个最大值和3个最小值，按余下的十个回弹值的平均值。碳化深度d0.4mm时，平均碳化深度d=0.碳化深度d0.6mm时，d=6mm无损检测：超声波回弹法综合（非金属），超声脉冲法，回弹法。局部破损：钻芯法，拔出法。超声波回弹综合法检测是建立在超声传播速度和回弹值与混凝土抗压强度之间相互关系的基础上的，以声速和回弹值综合综合反映混凝土抗压强度的一种费破损检测方法。优点：1能对混凝土的某些物理参量在采用超声回弹法单一测量时产生的影响得到补偿。2减少了量测时误差3既能反映混凝土的弹性，又能反映混凝土的塑性。测裂缝深度，砼内部曲线：非金属超声法混凝土结构钢筋位置的检测：电磁感应法钢筋强度测定：用表面硬度法（布氏硬度计）数据处理的内容和步骤：1数据的整理与推断2数据的统计分析3数据的误差分析4数据的表达。变异系数Cv=σ/x（标准差/平均值）变异系数越小，变异（偏离）程度越小，风险越小。误差分为系统误差，随机误差，过失误差。系统误差：方法误差，工具误差，环境误差，操作误差，主观误差异常数据的舍弃：3σ方法（某个数据的误差绝对值大于3σ，删除），肖维纳方法（误差出现概率小于1/2n，删除），格拉布斯方法数据的表达方式：表格，图像，函数