结构试验-第四章 土木工程结构静载试验

土木工程结构试验教程pdf土木工程结构试验是土木工程领域中非常重要的一项工作，它是研究和评估各种结构在受力情况下的行为和性能的关键方法之一。

结构试验教程旨在教授学生和专业人员进行结构试验的基本知识和技能，以提高其工作的质量和效率。

首先，结构试验教程将介绍结构试验的基本概念和背景。

学习者将了解不同类型的结构试验以及它们的应用范围。

同时，教程还将讲解试验设备的选择和准备工作，包括试验仪器的使用、安装和调试，以确保试验的准确性和可靠性。

其次，教程将深入讲解结构试验的操作步骤和技巧。

学习者将学习如何正确设置试验条件，包括加载方式、测量参数和控制要求。

此外，教程还将介绍如何进行试验数据的采集和分析，以及如何根据试验数据解读结构的性能和行为。

在教程的进一步内容中，将介绍一些常见的结构试验方法和技术。

学习者将了解静力试验、动力试验、疲劳试验等不同类型试验的原理和操作要点。

此外，教程还将介绍一些先进的结构试验技术，如数字化试验、大型模型试验等，以及其在土木工程领域的应用。

另外，为了帮助学习者更好地理解和掌握结构试验的知识和技能，教程还将提供一些典型试验案例和实验练习。

这些案例和练习将模拟实际工程中常见的结构问题，并引导学习者进行试验计划和操作。

通过实际操作和分析，学习者将能够更好地理解结构试验的原理和方法，并应用于实际工程中。

最后，在教程的结尾处，将提供一些结构试验的安全注意事项和实践经验。

学习者将了解如何正确使用试验设备，如何遵守试验操作规程，以及如何预防和解决常见的试验问题。

这些安全注意事项和实践经验将帮助学习者提高工作的安全性和效率，确保结构试验的顺利进行。

综上所述，土木工程结构试验教程是一本内容丰富、生动有趣的指导性教材。

通过学习该教程，学习者将能够全面掌握结构试验的基本知识和技能，提高自己在土木工程领域的专业能力和水平。

希望大家能够认真学习和应用这本教程，为土木工程的发展和进步做出贡献。

土木工程结构试验方案一、背景土木工程结构试验是对建筑物和其他工程结构在静态或动态载荷下进行实验性能测试的一种方法，通过试验得到结构在不同条件下的力学性能参数，以评估结构的安全性能和耐久性，为设计和施工提供可靠的依据。

本试验方案旨在针对某一具体建筑结构进行试验，对其静态和动态性能进行全面的评测。

二、试验对象本试验对象为一栋四层钢筋混凝土建筑的主体结构，包括梁、柱和板等各个组成部分。

建筑结构已经完成施工并通过验收，但为了进一步评估其安全性能和耐久性，需要进行全面的力学性能试验。

三、试验目的1. 评估结构的受力性能，包括承载能力、变形性能和破坏模式；2. 测定结构的振动性能，包括自由振动频率和振动模态；3. 确定结构在特定荷载条件下的破坏载荷，以验证设计的合理性；4. 分析结构在地震等动力荷载下的响应情况，为结构抗震设计提供依据。

四、试验内容1. 静态试验1.1 施加逐渐增大的集中荷载，测定结构的承载力；1.2 施加逐渐增大的均布荷载，测定结构的变形情况；1.3 施加逐渐增大的侧向荷载，测定结构的位移和倾斜情况。

2. 动态试验2.1 振动台试验：利用振动台对结构进行自由振动实验，测定结构的固有频率和振型；2.2 冲击试验：利用冲击负荷，模拟结构在地震等动力荷载下的响应情况。

3. 破坏试验3.1 施加集中荷载，直至结构发生破坏，测定破坏载荷和破坏模式；3.2 分析破坏之前结构的受力性能，验证试验结果与设计参数的符合度。

1. 静态试验1.1 采用静态加载试验机，施加逐渐增大的集中荷载，测定结构的承载力，并记录荷载-位移曲线和荷载-应变曲线；1.2 采用测量仪器，测量结构在均布荷载作用下的变形情况，记录荷载-变形曲线；1.3 利用测量仪器和位移传感器，测定结构在侧向荷载作用下的变形、倾斜和位移情况。

2. 动态试验2.1 利用振动台设备，施加不同频率和幅值的激励，测定结构的自由振动频率和振型；2.2 利用冲击试验装置，对结构进行冲击试验，测定结构在地震等动力荷载下的响应情况。

土木工程结构试验-第1版教材引言土木工程结构试验是土木工程专业的重要课程之一，它旨在培养学生对土木工程结构的设计、分析和实验能力。

本教材是土木工程结构试验课程的第1版教材，旨在为学生提供全面的学习资料，帮助他们更好地理解土木工程结构试验的概念和原理。

课程简介土木工程结构试验是一门实践性较强的课程，旨在通过实验操作，了解和掌握各种土木工程结构的性能与行为，从而更好地进行结构设计和分析。

本课程主要包括以下内容： - 结构试验的基本概念和原理 - 结构材料的试验方法和性能检测 - 结构荷载的测量和加载方法 - 常见结构的试验方法和分析技术 - 结构试验数据的处理和分析教材结构本教材共分为9个章节，内容涵盖了土木工程结构试验的基本理论和实验操作技术。

第一章：引言•介绍了土木工程结构试验的概念和目的•概述了土木工程结构试验的基本原理和方法•引导学生正确进行结构试验的基本要求和注意事项第二章：结构试验设备和工具•介绍了常用的结构试验设备和工具，如拉压试验机、横梁试验机、应变测量仪器等•详细介绍了这些设备和工具的使用方法和操作注意事项第三章：结构材料的试验方法•介绍了结构材料常见的试验方法，如混凝土抗压试验、钢筋拉伸试验等•详细介绍了这些试验方法的步骤和操作要点第四章：结构荷载的测量方法•介绍了结构荷载的测量方法，如应变测量、位移测量等•详细介绍了这些测量方法的原理和操作技巧第五章：简支梁试验•详细介绍了简支梁试验的步骤和注意事项•提供了简支梁试验的实验数据和分析方法第六章：悬臂梁试验•详细介绍了悬臂梁试验的步骤和注意事项•提供了悬臂梁试验的实验数据和分析方法第七章：桁架结构试验•详细介绍了桁架结构试验的步骤和注意事项•提供了桁架结构试验的实验数据和分析方法第八章：承重墙体试验•详细介绍了承重墙体试验的步骤和注意事项•提供了承重墙体试验的实验数据和分析方法第九章：数据处理和分析•介绍了结构试验中常见的数据处理和分析方法，如数据平滑、误差分析等•提供了实际试验数据的处理和分析案例总结本教材全面而深入地介绍了土木工程结构试验的理论和实践，为学生学习和掌握土木工程结构试验提供了必要的支持和指导。

可编辑修改精选全文完整版第四章工程结构静载试验主要内容试验前的准备加载与量测方案设计常见结构构件静载试验量测数据整理结构性能的检验与评定4.1 概述结构静载试验是用物理力学方法，测定和研究结构在静荷载作用下的反应，分析、判定结构的工作状态与受力情况。

静载试验方法不仅能为结构静力分析提供依据，同时也可为某些动力分析提供间接依据。

结构静载试验中最常用的单调加载静力试验。

主要用于研究承受静载作用下构件的承载力、刚度、抗裂性等基本性能和破坏机制。

《混凝土结构试验方法标准》既统一了量大面广的生产检验性试验方法，又对一般性科研试验方法提出了基本要求，对生产和科研有广泛的实用性。

4.2 试验前的准备试验前的准备包括试验规划和准备两个方面，主要内容：1、调查研究、收集资料(1)鉴定性试验中，主要向有关设计、施工和使用单位和人员收集资料。

(2)科研性试验中，主要向有关科研单位和情报检索部门及必要的设计、施工单位，收集与本试验有关的历史、现状和将来的发展要求。

2、试验大纲的制定(1)概述：试验的依据及试验的目的意义与要求等。

(2)试件的设计及制作要求：设计的依据及理论分析和计算，试件的规格和数量，制作施工图等。

(3)试件的安装与就位：包括就位的形式、支承装置、边界条件模拟、保证侧向稳定的措施和安装就位的方法和机具等。

(4)加载方法与设备：包括荷载种类及数量、加载设备装置、荷载图式及加载制度等。

(5)量测方法和内容：主要说明观测项目、测点布置和量测仪表的选择、标定、安装方法及编号图、量测顺序规定和补偿仪表的设置等。

(6)辅助试验。

(7)安全措施：包括人身和设备、仪表等方面的安全防护措施。

(8)试验进度计划。

(9)试验组织管理：包括技术档案资料、原始记录管理、人员组织和分工、任务落实、工作检查等。

(10)附录：包括所需器材、仪表、设备及经费清单，观测记录表格，加载设备、量测仪表的率定结果报告和其他必要的文件规定等。

3、试件准备试件准备包括试件的设计、制作、验收及有关测点的处理等。

工程结构静载试验简介工程结构静载试验是一种用于评价和验证工程结构安全性能的实验方法。

该试验模拟了工程结构在静力荷载作用下的应力和变形情况，通过测量和分析试验数据，可以判断结构在不同荷载下的变形性能、承载能力和稳定性。

试验目的工程结构静载试验的主要目的是： 1. 评估结构设计和施工方案的可行性和可靠性； 2. 验证结构的承载能力和稳定性是否满足设计要求；3. 检测结构的变形性能，包括挠度、位移和变形曲线等；4. 收集和分析结构的力学性能数据，为结构优化和改进提供参考。

试验准备进行工程结构静载试验之前，需要做好以下准备工作： 1. 制定试验方案：确定试验载荷、试验方向、试验目标等。

2. 确定试验工具和设备：根据试验方案确定所需的试验设备和测量工具，如荷载机、变形计、应变计等。

3. 安装传感器和测量设备：按照试验方案的要求，将传感器和测量设备安装在结构的关键位置，以便测得准确的试验数据。

4. 校准和检查设备：确保试验设备和仪器的准确性和稳定性，进行必要的校准和检查工作。

试验过程工程结构静载试验的具体过程包括以下几个步骤： 1. 载荷施加：根据试验方案确定的载荷大小和试验步骤，通过荷载机等设备施加静力载荷。

2. 数据采集：通过传感器和测量设备实时采集结构的各种力学参数，如应力、应变、挠度等。

3. 数据记录和处理：将采集的试验数据记录下来，并进行必要的处理和分析，以得出结构的承载能力和变形性能等指标。

4. 结果分析和评价：根据试验数据，对结构的安全性能进行分析和评价，判断结构是否满足设计要求。

5. 结果报告：将试验结果整理成报告，包括试验目的、试验过程、数据分析和评价等内容。

注意事项在进行工程结构静载试验时，需要注意以下事项： 1. 安全措施：确保工作人员的安全，采取必要的安全措施，如佩戴防护装备、设置防护围栏等。

2. 载荷施加控制：根据试验方案要求，控制载荷的施加速度和顺序，以及保持稳定的载荷大小。

土木工程结构试验方案范本一、实验目的本试验旨在对土木工程结构的承载性能、变形性能以及抗震性能进行全面的测试和分析，以验证结构设计的合理性和可靠性，为工程施工提供科学依据和技术支持。

二、试验对象试验对象为某地区一座高层建筑的混凝土框架结构，包括主体结构和各种附件结构。

三、试验内容1. 结构静载试验：针对主体结构，进行静载试验，测定结构的承载能力和变形性能。

2. 结构动载试验：采用模拟地震动力学加载，测试结构的抗震性能和动态响应。

3. 结构材料试验：对混凝土、钢筋、预应力索等材料进行抗拉、抗压、抗剪等常规力学性能测试。

4. 结构连接节点试验：对结构连接节点进行静载和动载试验，验证其受力性能和稳定性。

5. 结构振动试验：对结构进行振动测试，测定结构的固有频率和振动模态。

6. 结构损伤识别试验：采用损伤识别技术，对结构进行损伤识别和损伤评估。

四、设备和仪器1. 静载试验设备：静载试验机、荷载传感器、位移传感器等。

2. 动载试验设备：地震模拟台、地震模拟器、动态荷载传感器等。

3. 材料试验设备：混凝土试验机、钢筋拉力试验机、预应力索试验架等。

4. 连接节点试验设备：连接节点静载试验机、连接节点动载试验台等。

5. 振动试验设备：三维振动台、加速度传感器、振动传感器等。

6. 损伤识别试验设备：结构损伤监测系统、损伤识别软件、损伤评估仪等。

五、试验方案1. 结构静载试验（1）试验目的：测定结构的承载能力和变形性能。

（2）试验方法：采用逐级加载法，逐渐增加荷载，记录结构的变形和荷载响应，以确定结构的荷载-变形曲线。

（3）试验步骤：首先对结构进行预压，然后逐级增加荷载，测量结构的位移和应力。

2. 结构动载试验（1）试验目的：测试结构的抗震性能和动态响应。

（2）试验方法：采用地震模拟技术，通过地震波形输入和动态响应记录，评估结构的抗震性能。

（3）试验步骤：根据结构的设计抗震等级，设置合适的地震波形输入，并记录结构的动态响应。

《结构检验》教学大纲英文名称：Structural Testing课程编码：总学时：24 实验学时：学分：1.5适用对象：土木工程专业本科四年级学生先修课程：结构力学、结构设计原理、钢结构、土木工程材料、房屋建筑学大纲主撰人：大纲审核人：一、课程性质、目的和任务建筑结构试验是土木工程专业的一门有较强实践性的专业任选课。

本课程的任务是通过理论和实验的教学环节，使学生掌握结构试验方面的基本知识和基本技能，并能根据设计、施工和科学研究任务的需要，完成一般建筑结构的试验设计与试验规则，并得到初步的训练和实践。

二、教学内容及要求（一）第一章结构试验概论1、教学内容与要求（1）了解建筑结构试验目的、任务和分类；（2）了解本课程与力学、材料和结构等学科的联系，以及如何利用已有专业知识在本课程中综合应用。

（3）理解结构试验与结构理论的关系以及在发展建筑结构学科中的地位和作用。

2、教学重点结构试验与结构理论的关系以及在发展建筑结构学科中的地位和作用3、教学难点结构试验与结构理论的关系（二）第二章结构试验的加荷设备与方法1、教学内容与要求（1）掌握试验室与现场试验常用的各种试验装置与加载方法，能在结构试验设计中选择和设计加载方案，重点掌握液压加载方法。

（2）对于先进的电液伺服加载方法和原理及其在伪静力、拟动力以及模拟地震振动台等试验方法中的应用作一般了解。

（3）对于环境随机激振方法的概念作一般了解。

2、教学重点掌握液压加载方法3、教学难点现场试验常用的各种试验装置与加载方法（三）第三章结构试验的量测技术1、教学内容与要求（1）了解与掌握试验量测设备的原理与使用方法，重点是非电量电测以及各种电测传感器的工作原理适用范围和优缺点，为试验观测设计、仪表选择提供必要的知识准备。

（2）了解先进的测试设备与量测技术，如数据采集与处理系统的应用，以及量测技术的发展方向。

2、教学重点电测传感器的工作原理适用范围和优缺点3、教学难点试验量测设备的原理与使用方法（四）第四章结构静力试验1、教学内容与要求（1）掌握结构静力试验(单调加载)的加载制度，并通过基本构件(梁、板、柱)扩大构件(桁架、薄壳、网架)和建筑物整体试验的实例介绍。

土木工程结构试验加载方案1. 试验目的土木工程结构试验是为了验证设计的结构是否满足设计要求并具有足够的承载能力。

本次试验的目的是验证某一新型结构在正常使用和极限状态下的承载能力及变形性能，并进行对比分析，评估其实际工程应用价值。

2. 试验对象本次试验对象为某一新型混凝土桥梁结构，该桥梁结构采用了新型的预应力钢筋和混凝土材料，设计用于跨越一条大型河流，在正常交通和荷载情况下具有足够的承载能力和变形性能。

3. 试验方案3.1 试验内容本次试验将分别进行静载试验和动载试验，具体包括以下内容：- 静载试验：即在结构上施加一定的恒定荷载，观察结构的变形情况并测量荷载下结构的应力应变关系。

- 动载试验：即在结构上施加动态荷载，观察结构在动态荷载下的振动情况，并进行模态分析。

3.2 试验装置为了进行上述试验，需要使用以下试验设备和工具：- 静载试验：静载试验机、应变计、位移传感器等；- 动载试验：振动台、加速度传感器、光纤传感器等。

3.3 试验参数在进行试验时，需设置合适的试验参数，包括：- 静载试验：设置适当的恒定荷载，并测量结构的最大变形；- 动载试验：设置合适的动态荷载频率和幅度，并测量结构的动态响应。

4. 试验过程4.1 静载试验在进行静载试验时，首先需将试验对象安装在静载试验机上，并根据预设的试验参数施加恒定荷载。

然后，通过应变计和位移传感器来测量结构在荷载下的应变和变形情况，进而得到结构的应力应变关系。

最后，通过对比分析实验数据，评估结构的承载能力和变形性能。

4.2 动载试验在进行动载试验时，需将试验对象安装在振动台上，并根据预设的试验参数施加动态荷载。

然后，通过加速度传感器和光纤传感器来测量结构在动态荷载下的振动情况，并进行模态分析。

最后，通过对比分析实验数据，评估结构在动态荷载下的振动性能和稳定性。

5. 试验数据分析在进行试验后，需要对实验数据进行详细的分析和对比，得出以下结论：- 结构在正常使用和极限状态下的承载能力和变形性能；- 结构的动态响应和稳定性；- 结构设计和施工的优缺点及改进方向。

《土木工程结构试验》实验指导书土木工程结构实验室二〇一七年九月修订目录实验一：等强度梁机测3实验二：等强度梁电测6实验三：钢桁架机测10实验四：钢桁架电测10 实验五：单自由度系统模型参数的测试27 实验六：测试附加质量对系统频率的影响33 实验七：附加质量分布对系统频率的影响36实验一：等强度梁机测（应变的机测和机械式测量仪表的构造原理）一、实验目的：1、了解、掌握各种机械仪表的性能，原理和使用方法，掌握应变的机测方法和原理。

2、认识和了解结构静力试验的各种机械仪表，掌握它们的原理和构造，掌握它们的安装和测读方法。

二、课前预习要求：1、预习教材的下列章节第三章3.3 试验测量仪器2、思考下列问题（1）结构静载试验中，主要测量的物理量有哪些？（2）选择一种测量仪表应考虑哪些方面的因素？（3）机械式测量仪表采用什么零件放大微小信号？三、参观部分：通过参观认识下列仪器的外貌，了解它们的构造，工作原理，使用方法和适用范围。

1、应变和位移测量仪表：杠杆应变仪、手持应变仪、千分表、百分表、挠度计。

2、其它检测仪表回弹仪、读数显微镜、刻度放大镜。

四、实验操作部分（等强度悬臂梁荷载试验）1、设备：等强度悬臂梁一套百分表一块磁性表座一套杠杆应变仪一套曲率仪一个2、内容在等强度悬臂梁上安装百分表、杠杆应变仪、曲率仪。

在梁端加砝码，测量等强度悬臂梁。

某一截面上的应变和梁端挠度值及曲率半径，与理论计算值进行分析比较。

3、试验步骤：（1）测量等强度悬臂梁的几何尺寸和仪表安装放位置的X值，并记录在表1—1中。

（2）在距梁端X1处的截面处安装杠杆应变仪，在X2处安装百分表（注意：百分表要有初读数，并严格垂直于梁面），将曲率仪安装在梁上合适的地方。

（3）记录初读数，在梁端分加三级砝码，量测在相应荷载作用下被测截面的应变与梁端的挠度值和曲率值，并记录在表1—2中。

（4）整理记录资料，计算出各级荷载下的实测应变，应力和挠度值和曲率值。