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土木工程结构试验复习要点

土木工程结构试验复习要点
土木工程结构试验复习要点

土木工程结构试验复习要点

1矩形截面住的破坏特征属于拉压型破坏,异形截面柱的破坏特征属于剪切性破坏。

2由重力加载逐步改进为液压加载,进而过渡到低周反复加载、拟动力加载及地震模拟随机振动台。

3建筑结构试验研究的重要内容:工程结构静力试验和动力试验的加载模拟技术,工程结构变形参数的量测技术,试验数据的采集、信号分析及处理技术,以及对实验对象作出科学的技术评价或理论分析。

4结构工作的各种性能:强度、刚度、抗裂性、结构实际破坏形态。

5生产性试验解决的问题:a综合鉴定重要工程和建筑的设计与施工质量b对已建结构进行可靠性试验,以推断个估计结构的剩余寿命c工程改建和加固,通过试验判断具体结构的实际承载能力d处理受灾结构和工程质量事故,通过试验鉴定提供技术依据e鉴定预制构件的产品质量。

6混凝土的徐变、预应力结构钢筋的松弛等需要进行静力荷载作用下的长期试验。

7建筑试验大致包括结构试验设计、结构试验准备、结构试验实施以及结构试验分析。

8科研、设计、施工、鉴定

9结构试验分析:去粗取精、去伪存真

10结构试验设计包括试件形状、试件尺寸与数量以及构造措施,同时还必须满足结构受力的边界条件、试验的破坏特征、试验加载条件的要求。

11试件尺寸:原型试验、模型试验

12模型试验:压弯构件取截面边长16-35cm,短柱取截面边长15-30cm,双向受力构件去截面边长10-30cm为宜。框架试件截面尺寸为原型的1/4-1/2,其节点为原型比例的1/3-1,剪力墙尺寸可取原型的1/10-1/3.局部性试件尺寸可取为真型的1/4-1,整体性结构试验的试件可取1/10-1/2.薄壳和网架等空间结构,较多采取比例为1/20-1/5.

13试验工作者在实验设计中常采用一种解决多因素问题的试验设计方法:正交试验设计法。

14 L试验数(水平数1相应因子数×水平数2相应因子数),该含义为某实验对象的影响因素为:两相应因子数相加,试验数为最大水平数的平方。

15 为了保证实验量测的可靠性和仪表安装的方便,在试件内必须预设埋件或预留孔洞。为测定混凝土内部应力的预埋元件或专门的混凝土应变计、钢筋应变计等,应在混凝土浇筑前,按相应的技术要求用专门的方法就位、固定埋设在混凝土内部。

16试验时荷载的加载图式要与结构设计计算的荷载图式一样。

17试验时也常常采取不同于设计计算所规定的荷载图式,其原因:1对实验结构原有设计计算所采用的荷载图式的合理性有所怀疑,因而在试验荷载设计时可采用某种更接近于结构实际受力情况的荷载布置方式2在不影响结构工作和试验成果分析前提下,由于受试验条件的限制和为了加载的方便,可以改变加载图式,要求采用与计算简图等效的荷载图式。

18试验加载装置的设计的要求:a试验荷载装置应满足足够的强度要求储备b

实验荷载装置要满足刚度要求c试验荷载装置要满足试件的边界条件和受力变形的真实状态。

19按不同的荷载效应值进行承载力计算以及稳定、变形、抗裂和裂缝宽度验算。当进行承载力极限状态试验时,应确定承载力的试验荷载值,对构件的刚度、裂缝宽度进行试验时,应确定正常使用极限状态的试验荷载值。当试验混凝土的抗裂性时,应确定构件的开裂荷载试验值。

20试验加载制度是指试验进行期间荷载与时间的关系,包括:加载速度的快慢、加载时间间歇的长短、分级荷载大小和加载卸载循环的次数。对于结构静力试验,一般采用包括预加载、设计试验荷载或变形的低周反复加载,结构拟动力试验则由计算机控制,按结构受地震地面运动加速度作用后的位移反应时程曲线进行加载试验。一般结构动力试验采用正弦激振试验,而结构抗震的地震模拟振动台则采用模拟地震地面运动加速度地震波的激振试验。

21制定实验量测方案应考虑的主要问题:a根据试验的目的呵呵要求,确定观测项目,选择量测区段,布置测点位置b按照确定的量测项目,选择合适的仪表c确定试验观测方法

22整体工作状况:梁的最大挠度及整体挠度曲线、拱式结构和框架结构的最大垂直和水平位移及整体变形曲线、杆塔结构的整体水平位移及基础转角。

局部工作状态:局部纤维变形、裂缝以及局部挤压变形

23在缺乏量测义仪器的情况下,对于一般的生产稳定性试验,只测定最大挠度一项也能做出基本的定量分析

24测点布置原则:1在满足试验目的前提下,测点宜少不宜多,以简化实验内容,节约经费开支,并使重点观测项目突出b测点的位置必须有代表性c为保证量测数据的可靠性,布置一定数量的校核性测点d测点布置对试验工作的进行应该是方便、安全的。

25在科学研究性的试验中为了了解材料的荷载变形及其应力应变关系,需要测定材料的弹性模量

26在结构试验中确定材料力学性能的方法有直接试验法与间接试验法。

27试件的形状、尺寸和试验加载速度对实验结果的影响尤为显著。

28试验报告内容:1实验目的2实验对象的简介和考察3试验方法及依据4使用仪器设备的规格编号5实验过程及问题6实验成果处理与分析7技术结论8附录

29等效荷载:指在它的作用下,结构构件的控制截面和控制部位上能产生与原来荷载作用时相同的某一作用效应的荷载。

30试验加载设备应满足的要求:1荷载值准确稳定且符合实际荷载作用模式及传递模式,产生内力或在要分析部位产生的内力与设计计算等效2荷载易于控制,能够按照设计要求的精度逐级加载和卸载3加载设备本身应具有足够的承载力、刚度,确保加载和卸载安全可靠4加载设备不应参与试验结构或构件的工作,不影响结构自由变形,不影响试验结构受力5试验加载方法力求采用先进技术,减少人为误差,提高工作效率

31不要将材料连续堆放以免因荷载材料本身的起拱作用造成结构卸载。每堆重物的宽度小于试验结构跨长的1/5.堆与堆之间应有一定间隙,约30-50mm

32液压加载系统由油箱、油泵、阀门、液压加载器等用油管连接起来,配以测力计和支承机构组成

33结构长柱试验机用以进行柱、墙板、砌体、节点与梁的受压、受弯试验。

结构疲劳试验机主要由脉动发生系统、控制系统和千斤顶工作系统组成。电液伺服液压加载系统由液压源、控制系统和执行系统组成。

34一般振动台都采用钢结构,模型重量和台身重量之比不大于2为宜。

35利用气体压力对结构加载称之为气压加载。气压加载有两种,利用压缩空气加载和利用抽真空产生负压对结构加载。气压加载的特点是产生的是均布荷载35支座:滚动铰支座、固定铰支座、球铰支座、刀口支座

36目前国内外常见的大型试验台座:槽式试验台座、地脚螺栓式试验台座、箱式试验台座、抗侧力试验台座

37传感器分成电阻式、电感式、压电式、光电式、磁电式

38结构试验的主要测量参数包括外力:支座反力、外荷载;内力:钢筋的应力、混凝土的拉、压力;变形:挠度、转角、曲率;裂缝。相应的量测仪器包括荷重传感器、电阻应变仪、位移计、读数显微镜。设备按工作原理分为:机械式、电测式、光学式、复合式、伺服式。

39测量仪器的基本性能:1刻度值A:表示该设备所显示的最小测量值;2量程S:仪器的最大测量范围即量程3灵敏度K:被测物理量单位值的变化引起仪器读书值的该变量叫做灵敏度4测量精度5滞后量6信噪比7稳定性

40应变片:金属应变片和半导体应变片

41对非均质材料,如混凝土宜选用大标距应变片,应便测出较长范围内的平均应变,应变片的标距应大于被测材料中最大骨料粒径的4倍;对于钢筋则可根据直径选用小标距或中标距的应变片。

42U BD=1/4UK(ε1-ε2+ε3-ε4)

43结构的位移主要指构件的挠度、侧移以及可转化为位移测量的转角等参数。44实验前准备工作:包括实验规划和准备两方面。具体内容包括:1调查研究、收集资料2试验大纲的制定3试件准备4材料物理力学性能测定5试验设备与试验场地的准备6试件安装就位7加载设备和测量仪表安装8试验控制特征值的计算

45结构静载试验的加载程序:预载、正式加载、卸载。在加载过程中实施分级加载的目的:1便于控制加卸载速度2方便观察和分析结构变形情况3利于各点加载统一步调

土木工程材料知识点归纳版

1.弹性模量:用E表示。材料在弹性变形阶段内,应力和对应的应变的比值。反映材料抵抗弹性变形能力。其值 越大,使材料发生一定弹性变形的应力也越大,即材料刚度越大,亦即在一定应力作用下,发生弹性变形越小,抵抗变形能力越强 2.韧性:在冲击、振动荷载作用下,能吸收较大能量产生一定变形而不致破坏的性质。 3.耐水性:材料长期在饱和水作用下不被破坏,强度也不显著降低的性质,表示方法——软化系数:材料在吸水 饱和状态下的抗压强度与干燥状态下的抗压强度之比K R = f b/f g 软化系数大于0.8的材料通常可以认为是耐水材料;对于经常位于水中或处于潮湿环境中的材料,软化系数不得低于0.85;对于受潮较轻或次要结构所用的材料,软化系数不宜小于0.75 4.导热性:传导热量的能力,表示方式——导热系数,材料的导热系数越小,材料的绝热性能就越好。影响导热性 的因素:材料的表观密度越小,其孔隙率越大,导热系数越小,导热性越差。由于水与冰的导热系数较空气大,当材料受潮或受冻时会使导热系数急剧增大,导致材料保温隔热方式变差。所以隔热材料要注意防潮防冻。 5.建筑石膏的化学分子式:β-CaSO4˙?H2O 石膏水化硬化后的化学成分:CaSO4˙2H2O 6.高强石膏与建筑石膏相比水化速度慢,水化热低,需水量小,硬化体的强度高。这是由于高强石膏为α型半水石膏, 建筑石膏为β型半水石膏。β型半水石膏结晶较差,常为细小的纤维状或片状聚集体,内比表面积较大;α型半水石膏结晶完整,常是短柱状,晶粒较粗大,聚集体的内比表面积较小。 7.石灰的熟化,是生石灰与水作用生成熟石灰的过程。特点:石灰熟化时释放出大量热,体积增大1~2.5倍。应 用:石灰使用时,一般要变成石灰膏再使用。CaO+H2O Ca(OH)2+64kJ 8.陈伏:为消除过火石灰对工程的危害,将生石灰和水放在储灰池中存放15天以上,使过火灰充分熟化这个过程 叫沉伏。陈伏期间,石灰浆表面应保持一层水,隔绝空气,防止发生碳化。 9.石灰的凝结硬化过程:(1)干燥结晶硬化:石灰浆体在干燥的过程中,因游离水分逐渐蒸发或被砌体吸收,浆体 中的氢氧化钙溶液过饱和而结晶析出,产生强度并具有胶结性(2)碳化硬化:氢化氧钙与空气中的二氧化碳在有水分存在的条件下化合生成碳酸钙晶体,称为碳化。由于空气中二氧化碳含量少,碳化作用主要发生在石灰浆体与空气接触的表面上。表面上生成的CaCO3膜层将阻碍CO2的进一步渗入,同时也阻碍了内部水蒸气的蒸发,使氢氧化钙结晶作用也进行的缓慢。碳化硬化是一个由表及里,速度相当缓慢的过程。

关于土木工程结构检测技术的研究 程志奇

关于土木工程结构检测技术的研究程志奇 发表时间:2018-12-25T11:24:29.830Z 来源:《基层建设》2018年第33期作者:程志奇 [导读] 摘要:土木工程的结构标准是根据实际的施工要点并以合理的建筑施工需求为基础,对可能存在需要检测的内容进行分析,确保土木工程整体结构检测的合理性。 湖北昌泰建筑工程有限公司湖北省鄂州市 436000 摘要:土木工程的结构标准是根据实际的施工要点并以合理的建筑施工需求为基础,对可能存在需要检测的内容进行分析,确保土木工程整体结构检测的合理性。基于此,本文对土木工程结构检测技术进行分析。 关键词:土木工程;结构检测;技术 1土木工程结构检测技术 1.1混凝土结构检测 混凝土土木建筑结构检测技术在土木建筑结构检测过程中主要运用的是钻芯法和回弹法。无论使用哪种方法,都需要保证混凝土现有的强度符合标准,混凝土的温度在适宜的范围内。只有确保混凝土符合标准,才能避免混凝土表面发生溶解、出现裂缝。以上问题常出现在土木工程地下室底板设计中,因技术人员失误,导致施工技术的运用出现问题,从而影响工程的施工效率和质量。 混凝土结构检测中的回弹法主要是通过对回弹值的测定来获取相关检测材料,找出有利用价值的参数,采用正确的方式进行强度抗压。回弹法测定混凝土强度是属于一种表面硬度法,其主要根据回弹高度与混凝土强度成正比的关系推算混凝土强度。在实际应用时,回弹法具有使用设备构造简单、方便工作人员操作的优势,能在较短的检测时间内,利用最少的资金来获取想要的数据。回弹法不适用于表层和内部之间的质量差异检测,对一些已经呈现出缺陷的内部构件检测结果也不理想。 1.2砌体结构检测 砌体结构检测技术在土木建筑结构检测过程中主要运用的是直接法和间接法。 1.2.1直接法 直接法主要是用来测量砌体强度和砌体抗剪强度的,其优点是可以直接测量出这些参数来反应材料和施工的质量,但是它存在一定的缺点,即操作量大且会对砌体造成一定的损伤。直接法能直接反应出结果,简明易懂,且具有很强的针对性。但是,其本身属于破坏性试验,也就是说直接法在建筑检测过程中会对砌体的结构造成损伤,因此,这种检测方式会被逐渐取代。 1.2.2间接法 和直接法不同的是,间接法在进行土木建筑结构检测过程中,是通过对砌体有关的砂浆的检测来获取相关参数,通过公式进行推演和计算,从而得到砌体结构的强度。这种测试方法的工作流程十分简单,主要判断砌体主体结构是否存在损伤,但其检测并没有直接针对砌体结构,所检测的结果存在很大误差。 1.3钢结构检测 与前两种检测方式相比,钢结构材料检测具有明显的应用优势。在施工过程中,钢结构能充分发挥出自身所具有的韧性,同时,其还具有很强的可塑性,且钢结构材质非常均匀。这些优势让钢结构在土木建筑结构的施工过程中得到广泛应用。钢结构的广泛应用使得钢结构检测的重要性凸显。为了使建筑能被稳定使用,就需要严格控制钢结构的质量和性能,确保其不会发生变形,定期开展检测工作,及时掌握钢结构的应用情况。当前,我国钢结构检测技术还不够成熟,大多单位主要采用一些国外的先进技术来进行土木建筑结构检测。常见的钢结构检测方法有结构性能实荷检测与动测、涂层厚度检测、涡流检测、超声波无损检测、射线检测、钢材锈蚀检测和磁粉检测等。我国一直致力于土木建筑结构检测方法的研究,为建筑使用寿命的稳定提供了保证,结构检测技术的应用使土木工程的整体质量得到了质的飞跃,对保证建筑的安全使用发挥了积极影响。同时,新型检测技术的运用,为国家和相关企业节约了一大笔资金,切实保证了人民的财产安全。 2土木工程结构质量检测方法的应用 2.1土木工程准备阶段的检测 对于土木工程主体结构进行质量检测是一项非常复杂的工作,因为我们在对其检测过程中需要对整个土木工程施工、材料、技术等进行有效的管理,因此我们必须要结合实际的要求,选择合适的检测方法。一般,我们在土木工程的准确阶段,为了能够有效的对土木建筑结构主体质量进行检测,需要我们对施工方案、材料质量、人员技术、施工技术等进行有效的管理。在工程建设施工开始前,必须要审查每一个施工单位的施工资质,确保施工单位具备相应的施工能力。并且还要对相关的技术人员、施工设备进行审查,确保施工设备的完整,人员技术符合施工要求。此外,作为重要的一个检测核心就是对施工方案的检测,通过应用先进的BIM技术对其整体结构方案进行三维模型检验。通过对施工土木建筑结构进行反复的撞击试验,从而将土木建筑结构施工方案中的一些问题进行查找,然后及时的进行解决,从而保证土木建筑结构施工方案的有效性。 2.2土木工程施工阶段的检测 当土木工程主体结构进入到施工阶段后,施工过程中我们针对土木工程主体结构的检测要求更加严格,保证检测过程中要认真、负责、抓重点,并且在检测过程中对于一些细节的把握要重视起来,不能够出现任何的遗漏,从而确保土木工程主体结构质量检测的有效性。施工阶段我们对于施工规范性、施工材料质量、施工过程中土木建筑结构的沉降率等都要进行及时的检测。就以沉降率的检测为例,一般在施工过程中都会存在沉降情况发生,这主要是由于建筑主体结构重量较大造成的,而普通的沉降不会造成太严重的后果,但是因为土木工程的所在地质不同,则沉降的后果也有所差异,从而给土木建筑结构的安全带来严重隐患。因此必须要对沉降问题进行及时的检测,首先将监测点布置在建筑主体结构的不同方位,并对土木建筑结构进行第一轮沉降检测,通过记录所有基准点数据作为参考,然后每天进行一次检测与记录,通过比较数值的变化,在正常沉降范围内则表示土木建筑结构主体安全,但是超出正常沉降值则需要及时的进行处理,防止发生严重的事故。 3加强土木工程检测技术的措施 3.1合理布置传感器 传感器在检测中有重要作用,传感器摆放位置是检测中一项非常重要的工工作。为了保证检测的准确性,必须对恰当、合理地摆放传

建筑结构试验期末复习要点

建筑结构试验期末复习要点 一、试题类型: 选择题(每小题3分,共45分) 判断题(每小题3分,共15分) 简答题(每小题6分或7分,共40分) 二、复习要点: 第1章绪论考核要求 第2章试验装置与加载设备考核要求 第3章测试仪表考核要求 第4章无损检测技考核要求 第5章试验设计考核要求 第6章结构的静载试验考核要求 第7章结构动载试验考核要求 第8章建筑结构的抗震试验考核要求 1.简述生产检验性试验与科学研究性试验各自的试验目的? 答:(1)生产检验性试验以直接生产为目的。它以实际建筑物或结构构件为试验检验对象,经过试验对试验对象或以试验对象为代表的一批构件做出技术结论。 (2)科学研究性试验的目的是验证结构计算的各种假定、发展新的设计理论、改

进设计计算方法、修改和制定各种规范,为发展和推广新结构、新材料和新工艺提供理论和试验的依据。 2.按照试验的目的、对象、荷载性质和荷载持续时间分类,可将建筑结构试验分别分为哪几类? 答:按照试验的目的、对象、荷载性质和荷载持续时间分类,可将建筑结构试验分别分为生产检验性试验与科学研究性试验;真型试验与模型试验;静力试验与动力试验;短期荷载试验与长期荷载试验。 3.真型试验与模型试验的试验对象分别是什么? 答:真型试验的试验对象是实际结构(或构件)或者按实际结构(或构件)足尺寸复制的结构(或构件)。 模型试验的试验对象是仿照真实结构并按一定比例复制而成的试验代表物,它具有真实结构的全部或部分特征,是比真实结构尺寸小得多的缩尺结构。 4.解释下列名词:丧失承载力、承载力极限标志。

答:构件承载力达到极限状态,称为丧失承载力;当构件丧失承载能力时,由于受力形式不同,呈现不同的破坏形态,称为承载力极限标志。 5.为什么说“液压加载在建筑结构试验中是理想的加载方法之一”? 答:液压加载在建筑结构试验中是理想的加载方法之一,它不但可以对建筑结构物施加静荷载,也可施加动荷载。液压加载的原理清晰,加载设备操作简单方便、安全可靠,能产生较大的荷载,而且荷载容易控制准确稳定,并能实现多点同步加载,是目前建筑结构试验应用最广技术先进的加载方法之一。 6.惯性力加载有哪两种加载方式?简述这两种方式的加载过程。 答:惯性力加载有两种加载方式:初始位移加载法与初速度加载法。初始位移加载法是对结构或构件施加荷载,使其产生变形,然后突然卸掉荷载,使结构或构件产生自由振动的方法。初速度加载法就是首先使加载器具提高势能水平,然后释放加载器具

土木工程材料知识点整理(良心出品必属精品)

土木工程材料复习整理 1.土木工程材料的定义 用于建筑物和构筑物的所有材料的总称。 2.土木工程材料的分类 (一)按化学组成分类:无机材料、有机材料、复合材料 (二)按材料在建筑物中的功能分类:承重材料、非承重材料、保温和隔热材料、吸声和隔声材料、防水材料、装饰材料等(三)按使用部位分类:结构材料、墙体材料、屋面材料、地面材料、饰面材料等 3.各级标准各自的部门代号列举 GB——国家标准 GBJ——建筑行业国家标准 JC——建材标准 JG——建工标准 JGJ——建工建材标准 DB——地方标准 QB——企业标准 ISO——国际标准 4.材料的组成是指材料的化学成分、矿物成分和相组成。 5.材料的结构 宏观结构:指用肉眼或放大镜能够分辨的粗大组织。其尺寸在10-3m级以上。 细观结构:指用光学显微镜所能观察到的材料结构。其尺寸在10-3-10-6m级。 微观结构:微观结构是指原子和分子层次上的结构。其尺寸在10-6

-10-10m 级。微观结构可以分为晶体、非晶体和胶体三种。 6.材料的密度、表观密度、堆积密度、密实度与孔隙率、填充率与空隙率的概念及计算 密度:材料在绝对密实状态下,单位体积的质量。(质量密度) 密实体积:不含有孔隙和空隙的体积(V)。 g/cm3 表观密度:材料在自然状态下,单位体积的质量。(体积密度) 表观体积:含有孔隙但不含空隙的体积(V0)。(用排水法测得的扣除了材料内部开口孔隙的体积称为近视表观体积,也称视体积。 ㎏/m3或g/cm3 堆积密度:材料在堆积状态下,单位体积的质量。(容装密度) 堆积体积:含有孔隙和空隙的体积(V0’)。 ㎏/m3 密实度:密实度是指材料体积内,被固体物质所充实的程度。 v m = ρv o m = 0ρ' 00 v m ='ρ00100%100%V D V ρρ =??=%100101??-=W V V m m W ρ

《建筑结构试验》实验报告

《建筑结构试验》实验报告 班级: 学号: 姓名: 南昌航空大学土木工程试验中心 二○一○年四月

目录 试验一电阻应变片的粘贴及防潮技术试验二静态电阻应变仪的使用及接桥试验三电阻应变片灵敏系数的测定 试验四简支钢筋混凝土梁的破坏试验

试验一电阻应变片的粘贴及防潮技术 姓名:学号:星期第讲第组 实验日期:年月日同组者: 一、实验目的: 1.掌握电阻应变片的选用原则和方法; 2.学习常温用电阻应变片的粘贴方法及过程; 3.学会防潮层的制作; 4.认识并理解粘贴过程中涉及到的各种技术及要求对应变测试工作的影响。 二、实验仪表和器材: 1.模拟试件(小钢板); 2.常温用电阻应变片; 3.数字万用表; 4.兆欧表; 5.粘合剂:T-1型502胶,CH31双管胶(环氧树脂)或硅橡胶; 6.丙酮浸泡的棉球; 7.镊子、划针、砂纸、锉刀、刮刀、塑料薄膜、胶带纸、电烙铁、焊锡、焊锡膏等小工具; 8.接线柱、短引线 三、简述整个操作过程及注意事项: 1.分选应变片。在应变片灵敏数K相同的一批应变片中,剔除电阻丝栅有形状缺陷,片内有气泡、霉斑、锈点等缺陷的应变片,将电阻值在120±2Ω范围内的应变片选出待用。 2.试件表面处理。去除贴片位置的油污、漆层、锈迹、电镀层,用丙酮棉球将贴片处擦洗干净,至棉球洁白为止,以保证应变片能够牢固的粘贴在试件表面。 3.测点定位。应变片必须准确地粘贴在结构或试件的应变测点上,而且粘贴方向必须是要测量的应变方向。 4.应变片粘贴。注意分清应变片的正、反面,保证电阻栅的中心与十字交叉点对准。应变片贴好后,先检查有无气泡、翘曲、脱胶等现象,再用数字万用表的电阻档检查应变片有无短路、断路和阻值发生突变(因应变片粘贴不平整导致)的现象。 5.导线固定。接线柱粘帖不要离应变片太远,接线柱挂锡不可太多,导线挂锡一端的裸露线芯不能过长,以31mm为宜。引出线不要拉得太紧,以免试件受到拉力作用后,接线柱与应变片之间距离增加,使引出线先被拉断,造成断路;也不能过松,以避免两引出线互碰

建筑结构试验复习要点

一、名词解释 延性系数:在低周反复加载试验所得的骨架曲线上,结构破坏时的极限变形与屈服时的屈服变形之比。 结构动力系数:动挠度与静挠度的比值。 加载制度:指荷载进行期间,荷载的大小和方向与时间的关系。 加载图式:指试验中荷载的空间布置。 正位试验:试验结构构件与实际工作状态相一致的情况下进行的试验。 异位试验:在结构构件安装位置与实际工作状态不相一致的情况进行的试验 缩尺模型:原型结构缩小几何比例尺寸的试验代表物。 几何相似:指模型与原型结构之间所有对应部分尺寸成比例。 荷载相似:要求模型和原型在各对应点所受的荷载方向一致,荷载大小成比例 重力加载:将物体本身的重力施加于结构上作为荷载。 气压加载:利用空气压力对试件施加荷载,产生的是垂直于试件或模型表面的均布荷载。 惯性力加载:利用物体质量在运动时产生的惯性力对结构施加动力荷载。 结构动力特性试验:结构受动力荷载激励时,在结构自由振动或强迫振动情况下量测结构自身所固有的动力特性的试验。 结构动力反应试验:结构在动力荷载作用下,量测结构或其特定部位动力性能参数和动态反应的试验。 结构疲劳试验:结构构件在等幅稳定、多次重复荷载作用下,为测试结构疲劳性能而进行的动力试验。 低周反复加载静力试验:是一种以控制结构变形或控制施加荷载,由小到大对结构构件进行多次低周期反复作用的结构抗震静力试验。 短期荷载试验:指结构试验时限与试验条件、试验时间或其他各种因素基于及时解决问题的需要,对实际承受长期荷载作用的结构构件,在试验时将荷载从零开始到最后结构破坏或某个阶段进行卸载,整个试验的过程和时间总和在一个较短的时间内完成的结构试验。 长期荷载试验:指结构在长期荷载作用下研究结构变形随时间变化规律试验刚度检验法:以30%~60%设计荷载进行加载,测得结构变形和材料的应变与理论计算对比,以检验试验结构和材料可靠性的检验方法。 测量仪器的灵敏度:指被测量的单位物理量引起仪器输出或显示装置示值的大小,即仪器对被测物理量变化的反应能力。 最小分度值(刻度值):指仪器的指示部分或显示部分所能指示的最小测量值,即每一最小刻度所表示的被测量的数值。 分辨率:仪器测量被测物理量最小变化值得能力。线性度:仪器校准曲线对理想直线的接近程度 稳定性:被测物理量不变,仪器在规定时间内保持示值与特性参数不变的能力 频率响应:动测仪器输出信号的幅值和相位随输入信号的频率而变化的特性 数据修约:根据试验要求和测量精度,按照有关规定,将试验中采集到的杂乱无章、位数长短不一的试验数据整理成规定有效位数的数值的过程。 电阻应变计灵敏系数:单位应变引起应变计的相对电阻变化。 骨架曲线:在低周反复加载试验所得荷载-变形滞回曲线中,取所有每一级荷载第一次循环的峰值连接的包络线。 退化率:在控制位移作等幅低周反复加载时,每施加一周荷载后强度或刚度降低的速率。 破损荷载:试件经历最大承载力后,达到某一剩余承载能力是的截面内力或应力值。 控制测点:结构的最大挠度和最大应力等数据,通常是设计和试验工作者最感兴趣的数据,在这些最大值出现的必须布置测量点位,称之为控制测点。 非破损检测技术:指在不破坏结构构件材料内部结构,不影响结构整体工作性能和不危及结构安全的情况下,利用和依据物理学的力、声、电、磁和射线等原理、技术和方法,测定与结构材料性能有关的各种物理量,并以此推定结构构件材料强度和检测内部缺陷的一种测试技术。 预埋拔出法:在浇筑混凝土前,于混凝土表层一下一定距离预先埋入一金属锚固件,待混凝土硬化以后,通过拔出仪对锚固件施加拔力,使混凝土沿着一个与轴线成 2角度的圆锥面破裂而被拔出,根据专用的测强曲线,有拔出力推定混凝土的抗压强度。

土木工程材料知识点)

1、孔隙率及孔隙特征对材料的表观密度、强度、吸水性、抗渗性、抗冻性、导热性等性质有何影响? 对表观密度的影响:材料孔隙率大,在相同体积下,它的表观密度就小。而且材料的孔隙在自然状态下可能含水,随着含水量的不同,材料的质量和体积均会发生变化,则表观密度会发生变化。 对强度的影响:孔隙减小了材料承受荷载的有效面积,降低了材料的强度,且应力在孔隙处的分布会发生变化,如:孔隙处的应力集中。 对吸水性的影响:开口大孔,水容易进入但是难以充满;封闭分散的孔隙,水无法进入。当孔隙率大,且孔隙多为开口、细小、连通时,材料吸水多。 对抗渗性的影响:材料的孔隙率大且孔隙尺寸大,并连通开口时,材料具有较高的渗透性;如果孔隙率小,孔隙封闭不连通,则材料不易被水渗透。 对抗冻性的影响:连通的孔隙多,孔隙容易被水充满时,抗冻性差。 对导热性的影响:如果材料内微小、封闭、均匀分布的孔隙多,则导热系数就小,导热性差,保温隔热性能就好。如果材料内孔隙较大,其内空气会发生对流,则导热系数就大,导热性好。 2、建筑钢材的品种与选用 建筑钢材的主要钢种 1)碳素结构钢:牌号的表示方法: Q 屈服点数值—质量等级代号脱氧程度代号Q235—BZ Q235——强度适中,有良好的承载性,又具有较好的塑性和韧性,可焊性和可加工性也较好,是钢结构常用的牌号,大量制作成钢筋、型钢和钢板用于建造房屋和桥梁等。Q235良好的塑性可保证钢结构在超载、冲击、焊接、温度应力等不利因素作用下的安全性,因而Q235能满足一般钢结构用钢的要求 Q235-A一般用于只承受静荷载作用的钢结构。含C0.14~0.22% Q235-B适用于承受动荷载焊接的普通钢结构,含C0.12~0.20% Q235-C适用于承受动荷载焊接的重要钢结构,含C≤0.18% Q235-D适用于低温环境使用的承受动荷载焊接的重要钢结构。含C≤0.17% 2)低合金高强度结构钢:牌号的表示方法:Q 屈服点数值质量等级代号 由于合金元素的强化作用,使低合金结构钢不但具有较高的强度,且具有较好的塑性、韧性和可焊性。低合金高强度结构钢广泛应用于钢结构和钢筋混凝土结构中,特别是大型结构、重型结构、大跨度结构、高层建筑、桥梁工程、承受动力荷载和冲击荷载的结构。 3、常用建筑钢材 1)低碳钢热轧圆盘条:强度较低,但塑性好,便于弯折成形,容易焊接。主要用做箍筋,以及作为冷加工的原料,也可作为中、小型钢筋混凝土结构的受力钢筋。 2)钢筋混凝土用热轧钢筋:钢筋混凝土用热轧钢筋共分为四级钢筋,根据其表面状态分为光圆钢筋和带肋钢筋。I级钢筋为光圆钢筋,其余三级为带肋钢筋。I级钢筋不带肋,与混凝土的握裹力不好,其末端需做180?弯钩。 I级钢筋由碳素结构钢轧制,其余均由低合金钢轧制。I级钢筋的强度较低,但塑性及焊接性能很好,便于各种冷加工,因而广泛用作普通钢筋混凝土构件的受力筋及各种钢筋混凝土结构的构造筋。 HRB335级和HRB400级钢筋的强度较高,塑性和焊接性能也较好,故广泛用作大、中型钢筋混凝土结构的受力钢筋。 HRB500级钢筋强度高,但塑性和可焊性较差,可用作预应力钢筋。

土木工程结构试验与检测

研究性试验:验证结构设计的某一理 论,或验证各种科学的判断、推理、假设 及概念的正确性,或者为了创造某种新型 结构体系及计算理论,而系统地进行的试 验研究。静力试验:所谓“静力”一般是指试验过程中,结构本身运动均加速度 效应(惯性力效应)可以忽略不计。单调静力荷载试验:试验荷载逐渐单调增 加到结构破坏或预定的状态目标,研究结 构受力性能的试验。拟静力试验:也叫低周期反复荷载试验或伪静力试验。利用 加载系统对结构施加逐渐增大的反复作 用荷载或交替变化的位移,使结构或构件 受力的历程与结构在地震作用下的受力 历程基本相似,属于结构抗震试验方法, 但其加载速度远低于实际结构在地震作 用下所经历的变形速度。结构动力试验主要包括:①动荷载的特性试验方法:直接测定法、间接测定法、比较测定法。 ②结构动力特性试验;③结构的动力反应 试验;④模拟振动地震台试验; ⑤风洞试验;⑥疲劳试验。实体试验和模 型试验;试验室试验和现场试验;非破坏 性试验和破坏性试验。 结构检测:是为了评定结构工程的质量 或鉴定既有结构的性能等所实施的检测 工作。研究性试验包括哪几个阶段?设计阶段→准备阶段→实施阶段→总结阶段。试验阶段试验加载图式:试验荷载在试验结构构件上的布置(包括荷载类型和分布情况)称为加载图示。试验装置:①试验装置应有足够的刚度,在最大的试验荷载作用下,应有足够承载力(包括疲劳强度)和稳定性。②试验结构构件的跨度、支撑方式、支撑等条件和受力状态应符合设计计算简图,且在整个试验过程中保持不变。③试验装置要满足构件的边界条件和受力变形的真实状态,且不应分担试验结构构件承受的试验荷载和不应阻碍结构构件变形的自由发展。④应满足试件就位支撑、荷载设备安装、试验荷载传递和试验过程的正常工作要求。加载制度:是指试验进行期间荷载与时间的关系。测点的选择与布置:用仪器对结构或构件进行内力、变形等参数的量测时,测点的选择与布置应满足以下原则。仪器选择与测读原则:①选择的仪器,必须能满足试验所需的精度与量程要求。②仪器的量程应满足最大应变和扰度需要。试验中若仪器量程不够,中途调整必然会增加量测误差,应尽量避免。③现场试验时,仪器所处条件和环境较复杂,影响因素较多,电测仪器的适应性就不如机械式仪表。而测点较多时,机械式仪表却不如电测仪表灵活、方便。因此,选用对应做具体分析和技术比较。④为了简化工作,避免差错,量测仪器的型号、规格应尽可能一致,种类越少越好。结构试验准备阶段:将设计阶段确定的试件按要求制作、安装就位,将加载设备和测试仪器率定、安装就位,准备设计记录表格,算出各加载阶段试验结构各特征部位的内力及变形值。重物加载:它是利用物体本身的重量施加在结构上作为模拟荷载,在实验室内可以采用的重物有专门制作的标准铸铁砝码、混凝土试块和水箱等;在现场试验可以就地取材如砖、砂、石、袋装水泥等建筑材料作为加载物。气压加载:它分为正压加载与负压加载。正压加载是利用压缩空气的压力对结构施加压力负压加载是利用将实验结构物下面密封室内的空气抽出,使之形成真空,结构的外表面收到的大气压,就成为施加在结构上的均布荷载,由真空度可得出加载值。液压加载:液压千斤顶、大型结构试验机、电液伺服加载系统。电液伺服加载系统的组成:1、液伺服加作动器2、控制系统3、液压源。模拟地震振动台设备的组成:振动台台面与基础、液压驱动和动力系统、控制系统、测试和分析系统、动力加载法 冲击力加载:特点是荷载作用时间极为 短暂,在它的作用下被加载结构产生自由 振动,适用于进行结构动力特性的试验。加载方法:分为初位移法和初速度法。(1)初位移加载法:在结构上拉一钢丝绳,使结构产生一个人为的初始强迫位移,然后突然释放,使结构在静力平衡位置附近作自由振动。(2)初速度加载法:利用摆锤或荡重的方法使结构在瞬时内受到水平或垂直的冲击,产生一个初速度,同时使结构获得所需的冲击荷载。离心力加载:离心力加载一般采用机械式激振器,激振器由机械和电控两部分组成,机械部分主要是由两个或多个偏心质量组成。直线位移惯性力加载:电磁加载在磁场中通电的导体将受,到与磁场方向垂直的作用力,电磁加载就是根据这个原理工作的。现场激振方法:1、人体激振2、人工爆炸激振3、环境随机振动例:微小的地震活动、机器运作、车辆行驶。人体激振产生的方式:人的身体作与结构自振同步结构运动,产生足够大的惯性力,就有可能形成适合共振实验的振幅。人工爆炸激振产生的方式:在实验结构附近场地采用炸药进行人工爆炸,利用爆炸产生的冲击波对结构进行瞬时激振,使结构产生强迫震动。环境随机震动的产生方式:建筑物常处于微小的而不规则的脉动之中,这种微小而不规则的震动来源于微小的地震活动、机器运作和车辆行驶等,使地面存在着连续不断的运动,采用高灵敏的传感器、放大记录设备,量测结构的反映。试验台座:1、槽式试验台座2、地锚式试验台座3、箱式试验台座4、锚槽式试验台座5、梁式台座6、空间桁架式台坐水平反力装置:主要由反力墙(或反力架)及千斤顶水平连接件等组成。试验支座和支墩各有什么作用?对其有何要求? 结构试验中的支座与支墩是试验装置中 模拟结构受力和边界条件的重要组成部 分,是支撑结构、正确传递作用力和模拟 实际荷载图式的设备。 支座要求:①保证试件在支座处能自由 转动。②保证试件在支座处力的传递。支墩要求:①有足够的刚度与承载力,在试验荷载下的总压缩变形不易超过试验构件饶度的1/10。②应具有相同的刚 度。(当试验需要使用两个以上的支墩时) ③偏差不应大于试件跨度的1/50。④双 向板支墩在2个跨度方向的高差和偏差 也应满足上述要求.⑤连续梁各中间支墩 应采用可调式支墩,必要时还应安装测力 计,按支座反力的大小调节支墩高度,因 为支墩的高度对连续梁的内力有很大影 响。支座有哪些类型?活动铰支座、固 定铰支座、球铰支座、刀口支座。简述 常用的试验台座及其特点:①槽式试 验台座:沿台座纵向全长布置几条槽轨。 槽轨由型钢制成的纵向框架式结构,埋置 在台座的混凝土内,它的作用在于锚固加 载支架,用以平衡结构物上的荷载产生的 发力。②地锚式试验台座:这种台座在台 面上每隔一定间距设置一个地脚螺栓,螺 栓下端锚固在混凝土内,顶端伸出到台座 表面特质的地槽内,并略低于台座表面标 高。③箱式试验台座:它本身就是一个刚 度很大的箱形结构,台座顶板沿纵、横两 个方向按一定间距留有竖向贯穿的孔洞, 以固定立柱或梁式槽轨。台座配备有短的 梁式活动槽轨,便于沿孔洞连线的任意位 置加载,即先将槽轨固定在相邻的两孔 间,然后将立柱按加载的位置固定在槽轨 中。④槽锚式试验台座:此台座兼有槽式 及地锚式台座的特点,同时,由于抗震试 验的需要,利用锚栓一方面可固定试件, 另一方面可承受水平剪力。⑤梁式台座: 在预制构件厂和小型结构实验室中,当缺 少大型试验台座时,也可以采用抗弯大梁 式和空间桁架式台座,以满足中小型构件 试验或混凝土制品检验的要求。⑥空间桁 架式台座:一般用于进行中等跨度的桥架 及层面大梁的试验。量测仪器的组成: 分为:感受、放大、显示。感受:直接与 被测对象相连。放大:将感受部分传来的 被测参数通过各种方式进行放大。显示: 将放大部分传来的量测结果通过指标、电 子数码器、屏幕等显示出来,或通过各种 记录设备将试验数据或曲线记录下来。 量测仪器的主要指标:1、量程;2、 刻度值;3、分辨率;4、灵敏度;5、精 确度;6、滞后;7、线性范围;8、频响 特性;9、相移特性。量程:仪器能测 围。刻度值:仪器指示装置的最小刻度 灵敏度:使仪器指示值发生变化的最 小输入变化值。分辨率:单位输入量 所引起的仪表指示值的变化。精确度: 仪表指示值与被测真值的符合程度。量 测仪器的选用:1、符合量测所需的量 程及精度要求。2、动力试验量测仪器, 其线性范围,频响特性及相移特性等都应 满足试验要求。3、对于安装在结构上的 仪器或传感器,要求自重轻,体积小,不 影响结构的工作。特别要注意夹具安装的 设计是否合理正确,不正确的夹具安装将 使试验结果带有很大误差。4、同一试验 中选用的仪器种类应尽可能少,以便统一 数据的精度,简化量测数据的整理工作和 避免差错。5、选用仪器时应考虑试验的 环境条件。选用仪器前,应先对被测值进 行估算。一般应使最大被测值控制在仪器 的213量测范围附近,以防仪器超量程而 损坏。同时,为保证量测精度,应使仪器 的最小刻度值不大于最大被测值的5%。 量测方法的分类?应变量测、位移量 测、力值量测、裂缝观测、温度量测等等 应变量测的方式机测引伸仪:1、手持 式应变仪;2、千分表测应变装置。电阻 应变计的技术指标?1.标距L 2、电阻 值R 3、灵敏系数K。位移测量的方法 有哪些?线位移传感器、角位移传感 器、光纤位移传感器。线位移量测仪器 传感器有哪些?机械式百分表和千分 表、张拉式位移传感器、电阻应变式位移 传感器、滑动电阻式位移传感器、线性差 动电感式位移传感器。角位移传感器有 哪些?水准式倾角仪、电子倾角仪力值。 有哪些?机械式力传感器、电阻应变式 力传感器、震动弦式力传感器。裂缝观 测的方法?1.肉眼观测2.贴应变片3涂 导电膜漆4超声波检测。裂缝宽度测量 仪器有哪些?读数显微镜、裂缝读数 卡。读数显微镜的使用方法?读数轮 上标有刻度,旋动读数鼓轮,使镜内长线 分别处于裂缝量测边缘并读出两次刻度 值。两次读数差即为裂缝宽度。温度量 测的方法有哪些?从测试元件与被测 材料是否接触来分,分为接触式测温和非 接触式测温两大类,接触式测温仪器有: 水银温度计和热电偶温度计。非接触式测 温仪器有红外温度计振动参数测量设 备有哪些?作用分别是什么?1.感 受:感受部分通常称为拾震器,是将机械 信号处理成电信号的2放大:放大器不仅 将信号放大,还可将信号进行积分、微分 和滤波等处理,可分别测量出振动参量中 的位移、速度及加速度3显示记录:显示 自振频率、振型、位移、速度和加速度等 震动参量,记录这些震动参数随时间历程 变化的全部数据。测振仪器一般有哪些 传感器?磁电式速度传感器、压电式加 速传感器。数据采集系统的组成有哪 三个部分?作用分别是1.计算机的作 用:数据后处理、打印输出、实时屏幕图 像显示、存入文字、计算处理、从数据采 集仪读入数据2.数据采集仪的作用:打 印输出、存入磁盘、放入内存、系统换算、 A/D换算、扫描采集3.传感器的作用:把 物理量转变为电信号、感受各种物理量。 数据采集系统的分类大型专用系统;2、 分散式系统;3、小型专用系统;4、组成 式系统。数据采集系统的过程有哪 些?单调静力荷载试验:它是指试验 荷载逐渐单调增加到结构破坏或预定的 状态目标,研究结构受力性能试验。单 调静力荷载试验加载制度:它是指试 验实施过程中荷载的施加程度或步骤,从 试验实施的进程来看,加载制度也可以认 为是施加的荷载与时间的关系。试验加载 程序是指试验进行期间荷载与时间的关 系。三个阶段:预载、正常使用荷载、 极限荷载。1、预载:一般分为三级进行, 每级取正常使用荷载的20%,然后分级卸 载,2~3级卸完。每加(卸)一级荷载, 停歇10min。目的:①使试件各部分接 触良好,进入正常工作状态,荷载与变形 关系趋于稳定;②检验全部试验装置的可 靠性;③检验全部量测仪表工作正常与 否;④检查现场组织工作和人员的工作情 况,起演习作用。2、正式加载空载时间: 受载结构卸载后到下一次重新开始受载 之间的间歇时间。满载时间:对需要进 行变形和裂缝宽度试验的结构,在标准短 期荷载作用下的持续时间。拟静力试验 加载制度及加载方法:1、单向反复加 载制度(1)变形控制加载法:Ⅰ.变幅加 载;Ⅱ.等幅加载;Ⅲ.变幅等幅混合加载; (2)荷载控制加载法;(3)荷载—变形 双控制加载法。注意事项:①试验时应首 先施加轴向荷载,并应在施加反复试验荷 载时保持轴向荷载值稳定;反复试验荷载 的加载程序宜采用荷载—变形双控制加 载法;在结构构件达到屈服荷载前,宜采 用荷载(或应力)控制;在结构构件达到 屈服荷载后宜采用变形(应变)控制。② 在结构构件的荷载达到屈服荷载前宜取 屈服荷载值的0.5倍、0.75倍和1.0倍 作为回载控制点;在结构构件的荷载达到 屈服荷载后宜取屈服变形的倍数点作为 回载控制点。③反复加载次数应根据试验 目的的确定。一般情况下,反复加载次数 宜为3次。若结构构件的残余变形很小, 则进行一次反复杂加载;当研究承载力退 化率时,在相应于某一位移延性系数下反 复加载次数不宜少于5次;当研究刚度退 化率时,在选定荷载作用下反复加载次数 不宜少于5次;试验中应保证反复加载过 程的连续性,每次循环时间宜一致。双 向反复加载制度:x、y轴双向同步加 载x、y轴双向非同步加载开裂荷载:取 试验结构或构件出现第一条垂直裂缝或 斜裂缝时的荷载。屈服荷载和屈服变 形:取试验结构构件在荷载稍有增加而 变形有较大增长时所能承受的最小荷载 和其相应的变形为屈服变形。极限荷载: 取试验构件所能承受的最大荷载值。破 坏荷载和极限变形:当试验构件丧失承 载力或超过极限荷载后,下降至85%极限 荷载时,所对应的荷载值即为破坏荷载, 其相应变形为极限变形。延性系数:它 是试验结构构件塑性变形能力的一个指 标。退化率:反映试验结构构件抗力随 反复加载次数增加而降低的指标。拟动 力试验的设备:它的加载设备一般由计 算机、加载装置与加载控制系统组成。 (1) 计算机:试验系统的心脏,加载过程的控 制和试验数据的采集都由它来完成。同时 对试验结构和其它反应参数进行演算和 处理。(2)加载装置与加载控制系统: 根据该时刻由计算机传来的位移指令转 换为电压信号输入,用于电液伺服系统, 使加载器按指令工作。实验步骤①在计 算机系统中输入地震加速度时程曲线,并 按一定的时间间隔数字化。②把几时刻的 地震加速度值代入运动方程,解出几时刻 的地震反应位移X。③由计算机控制电液 伺服加载系统,将X施加到结构上,实现 这一步的地震反映。④量测此时试验结构 的反力Fn,并代入运动方程,按地震反 应过程的加速度进行n+1时刻的位移 Xn+1的计算,量测试验结构反力Fn+1。 ⑤重复以上步骤,按输入n+1时刻的地震 加速度值,解位移Xn+2和结构反力Fn+2, 连续进行加载实验,直到实验结束。异 常数据的剔除:1.σ3检测;(2)格 拉布斯方法;(3)肖维纳准则。误差的 类型:(1)过失误差;(2)系统误差; (3)随机误差。过失误差:由于量测人 员粗心大意,不当操作或思想不集中所造 成。系统误差:仪器的缺陷,外界因素影 响或观测者感官不完善等固定原因引起。 随机误差:①在一定的量测条件下,随机 误差的绝对值不会超过一定的限度。②随 机误差数值是有规律的,绝对值小的出现 的机会多,绝对值大的的机会少。③绝对 值相等的正负误差出现的机会相同。④它 在多次量测中具有抵偿性质,即对于同一 物理量进行等精度量测时,随着量测次数 的增加,随机误差的算术平均值将逐渐趋 于0。试验结果表达:表格法;(2)图 形法;(3)函数方式。系统识别方法: 用数学的方法,由已知系统的输入和输 出,找出系统的特性或它的最优的近似 解。在模拟地震动振动台中,可以用系统 识别方法来确定试验结构的某些参数、刚 度、阻尼、质量和恢复模型。步骤:1、 建立数学模型和选定需要识别的参数;2、 构造误差函数;3、对选定的系统参数进 行优化。动力荷载试验的类型:结构 动力特性试验、结构动力反应试验、模拟 地震震振动台实验、模拟地震震振动台实 验、风洞实验、结构疲劳试验。动荷载 的特性试验:动荷载的特性包括作用力 的大小、方向、频率及其作用规律等。 主振源的测定:首先要找出对结构振动 起主导作用即危害最大的主振源,然后测 定其特性。在工业厂房内有多台动力机械 设备时,可以逐个开动,观察结构在每个 振源影响下的振动情况,从中找出主阵 源,但是这种方法往往由于影响生产而不 便实现。也可以分析实测振动波形,根据 不同振源将会引起不同规律的强迫振动 这一特点,来间接判断振源的某些性质, 作为探测主振源的参考依据。分析结构振 动的频率,可作为进一步判断主振源的依 据。由于结构强迫振动的频率和作用力的 频率相同,因此具有这种频率的振源就可 能是主振源。对于简谐振动可以直接在振 动记录图上量出振动频率,而对于复杂的 合成振动则需将合成振动记录图作进一 步分析,做出复合振动频谱图,在频谱图 上可清楚地看出合成振动由哪些频率成 分组成的,哪一个频率成分有较大的幅 值,从而判断哪一个振源为主振源。动 荷载的参数测定(1)直接测定法:它 是通过测定动荷载本身参数以确定其特 性。2)间接测定法:它是把要测定动力 的机器安装在有足够性变形的专用结构 上。3)比较测定法:它是通过比较振源 的承载结构在已知动荷载作用下的振动 情况和待测振源作用下的振动情况,进而 得出荷载的特性数据。自由振动法:它 是设法使结构产生的自由振动,通过记录 仪器记下有衰减的自由振动曲线,由此求 出结构的基本频率和阻尼系数。共振法: 它是利用专门的激振器,对结构式加简谐 动荷载,使结构产生恒定的强迫简谐振 动,借助对结构受迫振动的测定,求得结 构动力特性的基本参数。脉动法:它是 一种很微小的振动,脉动源来自地壳内部 微小的振动,地面车辆运动,机器运转所 引起的微小振动及风引起的建筑物的振 动等。1、基本假设①假设建筑物的脉 动是一种各态历经的随机过程。②对于多 自由度体系,多个激振输入时,在共振频 率附近所测得的物理坐标的位移幅值,可 以近似地认为就是纯模态的振型幅值。③ 假设脉动源的频谱是较平坦的,可以把它 近似为有限带宽的白噪声,即脉动源的傅 里叶谱或功率谱是一个常数。2、测试方 法1)对仪器的要求1、应注意下限频率; 2要求高灵敏度的传感器;3、要有足够 数量的传感器及相应的放大记录设备。 (2)传感器布置原则1、找好中心位置 平移振动测点;2、在建筑物的两侧布置 扭转测点;3、在结构突变处布置测点;4、 在特殊部位处布置测点;5、测点数量和 测试步骤的确定;6、传感器数量受限时 测点的布置。3、数据分析(1)模态分析 法;(2)主谐量法6.3结构动力反应试 验。结构动力系数的测定动挠度和静挠 度的比值称为动力系数。为了求得动力系 数,先是移动荷载以最慢的速度驶过结 构,测得扰度图,然后使动力荷载按某种 某度驶过,这时结构产生最大扰度yd。 从图上量得最大静桡度yj,和最大动桡 度yd;即可求得动力系数。强震观测目 的:强震观测能够为地震工程科学研究和 结构抗震设计提供确切数据,并用来验证 抗震理论和抗震措施是否符合实际。基本 任务:①取得地震时地面运动过程的记 录,为研究地震影响场和烈度分布规律提 供科学资料。②取得结构物在强震作用下 振动过程的记录,为结构抗震分析与试验 研究及设计方法提供客观的数据。6.4 模拟地震震振动台实验6.4.1试验模 型(1)模型结构与原型结构几何相似; (2)应采用与实际结构性能相近的材料 制作模型;(3)振动台试验模型制作工 艺应严格要求。风洞试验:钝体模型: 用于研究风荷载作用下,结构表面各个位 置的风压。气弹模型:主要用于研究风致 振动以及相关的空气动力学现象。结构 疲劳试验目的:了解在重复荷载作用下 结构的性能及变化规律。疲劳:结构物或 构件在重复荷载作用下达到破坏时的应 力比其静力强度要低得多。荷载:上限荷 载疲劳次数下限荷载1、预加静载试验 对构件施加不大于上限荷载20%的预加 静载1~2次,消除松动及接触不良,并 使仪表运动正常。2、正式疲劳试验① 做疲劳前的静载试验,目的主要是为了对 此构件经受反复荷载后受力性能有何变 化。荷载分级加到疲劳上限荷载,每级荷 载可取上限荷载的20%,临近开裂荷载 时应适当加密,第一条裂缝出现后仍以 20%的荷载施加,每级荷载加完后停歇 10~15min,记录读数,加满载后分两次 或一次卸载,也可采取等变形加载方法。 ②进行疲劳试验,首先调节疲劳机上下限 荷载,待示值稳定后读取第一次动载读 数,以后每隔一定次数读取数据。根据要 求也可在疲劳过程中进行静载试验,完毕 后重新启动疲劳机继续疲劳实验。③破坏 试验,达到要求的疲劳次数后进行破坏试 验时有两种情况。一是继续施加疲劳荷载 直至破坏,得到承受疲劳荷载的次数。另 一是做静载破坏试验,这时方法同前,荷 载分级可加大。振动信号处理及分析振 动按其特性可分为确定性振动和随机振 动两大类。确定性振动:按确定规律变 化的运动,它可用确定的数学表达式加以 描述,它又包括简谐振动、复杂周期振动、 非周期振动等形式。随机振动:一种非 确定性振动,不能用确定函数来描述这种 振动。周期性振动信号(1)单一简谐 振动波形分析;(2)两个简谐振动合成 的信号分析;(3)间歇非周期振动信号 分析.随机数据的统计特征1、幅值域的 统计参量(1)概率密度函数:研究随机 振动的瞬时幅值落在某指定范围内的概 率值。(2)均值:随机过程的一个非常 重要的特征参数,表示一个变化着的量是 否有恒定值。(3)均方值:只能描述振 动信号中的恒定分量,而不能描述波动情 况。(4)方差:均方指—均值的差。2、 时域的统计参量(1)自相关函数(2)互 相关函数3、频域的统计参量(1)自功 率谱密度(2)互功率谱密度(3)传递函 数4)相干函数随机数据的分析:采集 原始数据→剔除不合理数据→A/D转换 →数据预处理→数据检验→数据分析1、 原始信号的处理2、模数转换3、数据预 处理(1)确定经过量化后的数字量与被 测参量单位之间的换算关系,即校正数据 的物理单位(2)进行中心化处理,即将 原始数据减去平均值的处理,以便简化计 算公式。(3)消除趋势项,趋势项是指 样本记录周期大于记录长度的频率成分, 它可能是由于仪器的零点漂移或测试系 统引起的,或是变化缓慢的误差等,如果 不把它事先消除,在相关分析和功率谱分 析时将引起很大的畸变,会导致低频谱的 估计值完全失真。4、数据检验5、数据 分析。结构检测程序结构检测分为哪 几类的结构检测?1混凝土2.钢筋混 凝土强度的检测方法1回弹法2.钻芯 法3.超声法4.超声回弹综合法5.后装拔 出法。回弹法、钻芯法、超声法、超 声回弹综合法、后装拔出法适用条件 1。采用回弹法时被检测混凝土的表层质 量应具有代表性,且混凝土的抗压强度和 龄期不应超过相应技术规程限定的范围 2.采用超声综合回弹法时,被检测混凝土 的内外质量应无明显差异,且混凝土的抗 压强度不应超过相应技术规程限定的范 围3.采用后装拔出法时,被检测混凝土的 表层质量应具有代表性,且混凝土的抗压 强度和混凝土粗骨料的最大粒径不应超 过相应技术规程限定的范围。4.在回弹 法、超声回弹综合法或后装拔出法适用的 条件下,宜进行钻芯修正或利用同等条件 养护立方体试块的抗压强度进行修正五、 回弹法的测定方法测试时,打开按钮,弹 击杆伸出筒身外然后把弹击杆垂直顶住 混凝土测试面使之徐徐压入筒身,这时筒 内弹簧和重锤逐渐趋于紧张状态,当重锤 碰到挂钩后即自动发射,推动弹击杆冲击 混凝土表面后回弹一个高度,回弹高度在 标尺上示出,按下按钮取出仪器,在标尺 上读出回弹值。回弹法检测注意的几 个问题①用回弹仪测试混凝土的强度时, 必须注意其限制条件。龄期3年以上的混 凝土,其表面混接土的碳化可能达到相当 深度,回弹值已不能准确反映混凝土的强 度,因此,不宜采用回弹法测定龄期超过3 年的老混凝土。回弹仪的弹击锤回弹距离 受到回弹仪本身的限制,其有效回弾最大 距离决定了回弹法能够测试的最大混凝 土强度,当混凝土强度超过C60级时,不能 采用回弾法检测混疑土的强度。对混凝土 的成型工艺、潮湿状态等也有限制。②回 弹法实际上是利用混凝土的表面信息推 定混凝土的强度,很多因素影响测试结果, 如原材料构成、外加剂品种、混凝土成型 方法、养护方法及湿度、碳化及龄期、模 板种类、混凝土制作工艺等,这些因素使 测试结果在一定范围内表现出离散性。③ 对于建筑工程和公路工程中的混凝土构 件,都有相应的技术规程,如建筑工程的? 回弹法检测混凝土抗压强度技术规程 ?(JGJ/T 23-2001)和公路工程的?回弹仪 检测水泥混凝土强度试验方法?(T 0954-1995)。在这些技术规程中,对回弹仪 的操作与维护、回弹值的修正、测强曲线 及混凝土强度推定的方法等方面,做出了 具体的规定。采用回弹法检测混凝土的强 度时,必须遵守有关技术规程的规定。超 声回弹法的定义是什么?超声回弹综 合法是指采用超声检测仪和回弹仪,在结 构或构件混凝土的同一测区分别测量超 声声时和回弹值,再利用已建立的测强公 式,推算该测区混凝土强度的方法。超 声回弹法的优点是什么1.超声回弹综 合法是指采用超声检测仪和回弹仪,在结 构或构件混凝土的同一测区分别测量超 声声时和回弹值,再利用已建立的测强公 式,推算该测区混凝土强度的方法与单一 的回弹法或超声法相比,超声回弹综合法 具有以下优点。2.混凝土的龄期和含水率 对回弹值和声速都有影响。混凝土含水率 大,超声波的声速偏高,而回弹值偏低; 混凝土的龄期长,回弹值因混凝土表面碳 化深度增加而增加,但超声波的声速随龄 期增加的幅度有限。两者结合的综合法可 以减少混凝土龄期和含水率的影响。3回 弹法通过混凝土表层的弹性和硬度反映 混凝土的强度,超声法通过整个截面的弹 性特性反映混凝土的强度、回弹法测试低 强度混凝土时,由于弹击可能产生较大的 塑性变形影响测试精度,而超声波的声速 随混凝土强度增长到一定程度后,增长速 度下降,因此,超声法对较高强度的混凝 土不敏感。采用超声回弹综合法,可以内 外结合,相互弥补各自不足,较全面的反 映了混凝土实际质量。浅裂缝和深裂缝 取什么方法检测:对于结构混凝土开裂 深度小于500MM的裂缝,可用平测法或 斜测法进行检测。对于大体积混凝土中预 计深度在500MM以上的深裂缝,采用平 测法和斜测法有困难时,可采用钻孔探 测。超声波检测内部缺陷的方法:超 声检测混凝土内部的不密实区域或空洞 是根据各测点的声时(或声速)、波幅或频 率值的相对变化,确定异常测点的坐标位 置,从而判定缺陷的范围。 砌体块材的检测方法强度检测一般可 采用取样法、回弹法、取样结合回弹或钻 芯的方法检测。砌筑砂浆的检测方法检测 砌筑砂浆的强度宜采用取样的方法检测, 如推出法、筒压法、砂浆片剪切法、点荷 法等。砌体强度的检测方法1、扁顶法 2.原位轴压法 3.原位单剪法 4.原位单砖双 剪法砌筑的质量的检测砌筑质量检测可 分为砌筑方法、灰缝质量、砌体偏差、砌 体中的钢筋检测和砌体构造检测等项目。 怎么来测定钢材的强度:可采用表面 硬度的方法检测。表面硬度法主要利用布 氏硬度计测定,由硬度端部的钢珠受压时 在钢材表面和已知硬度标准试样上的凹 痕直径,测得钢材的硬度,并由钢材硬度 与强度的相关关系,经换算得到钢材的强 度超声探伤方法超声法检测钢材和焊缝 缺陷的工作原理与检测混凝土内部缺陷 相同,试验时较多采用脉冲反射法超声波 脉冲经换能器发射进入被测材料传播时, 当通过材料不同介面(构件材料表面、内 部缺陷和构件底面)时,会产生部分反射, 这些超声波各自往返的路程不同,回到换 能器时间不同,在超声波探伤仪的示波屏 幕上分别显示出各界面的反射波及其相 对的位置,分别称为始脉冲、伤脉冲和底 脉冲磁粉探伤的原理融粉探伤的原理:铁 磁材料(铁、钴、镍及其合金)置于磁场中、 即被磁化。如果材料内部均匀一致而截面 不变时,则其磁力线方向也是一致的和不 变的,当材料内部出现缺陷,如裂纹、空 洞和非磁性夹杂物等,则由于这些部位的 导磁率很低,磁力线产生偏转,即绕道通 过这些缺陷部位.当缺陷距离表面很近 时,此处偏转的磁力线就会有部分越出试 件表面,形成一个局部磁场。这时将磁粉 撒向试件表面,落到此处的磁粉即被局部 磁场吸住,于是显现出缺陷的所在。射 线探伤有哪两种?射线探伤有x射线 和 γ 射线

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