建筑结构试验_1494484108

第一章序论一、建筑结构试验的分类（一）按照试验目的分类1．生产检验性试验所谓生产检验性试验，它的特点主要是它的试验对象是真实的结构或者真实的结构的构架，另外一个特点就是它总是要通过某几个结构或者某几个构架的试验来推断全体的质量，它不但是要做试验的这个构件的质量好坏，而且要通过它，以它为代表，要去评判整个建筑的质量的好坏，这是生产检验性试验的特点。

2．科学研究性试验科学研究性试验的特点，它就是通过试验，找到结构受力和它的各种变形之间的关系，为理论计算提供依据。

下面就详细介绍一下生产检验性试验和科学研究性试验各做哪几方面的工作。

3．生产检验性试验的五方面工作第一就是结构的设计和施工，通过试验进行鉴定。

第二是预制构件的性能检验。

第三项是工程改建或者加固，通过试验判断具体结构的承载能力。

第四项，就是处理工程事故，通过试验提供技术依据。

第五项，叫服役结构的可靠性鉴定，通过试验判断和评估结构的剩余寿命。

4．科学研究性试验的三方面工作第一方面就是验证结构计算理论的假定。

第二点，就是为制定设计规范提供依据。

第三项就是为发展和推广新结构、新材料与新工艺提供实践经验。

（二）按照试验对象、荷载性质、试验场所、试验持续时间等不同因素进行分类。

1．按照试验对象来分类按照试验对象来分，就是有真型试验与模型试验。

所谓真型试验，就是对建筑物或者是构件本身进行试验，这种试验当然因为它用真实的建筑物或者真实的构件，当然它得到的结论能反映它的真实的完整的情况，这里生产检验性试验多半的采用这种真实型的试验，这个真型试验还有一类，就是说它不是建筑物本身，而是按照建筑物真实的尺寸另外建造的一个试验对象，这种也叫真型试验。

那么按照试验对象不同，另一类试验就是模型试验，所谓模型试验就是按照真实的结构或者真实的构件，按照比例、材料，比例相似、尺寸相似、材料相似、荷载也相似这么个要求来做成个比较小的构件，而在试验室，一般的是在试验室来做，这样试验条件比较好，而且成本相对比较低而且可以反复观察，所以这种试验是结构试验当中用的最多的，尤其是科学研究性试验多半都是采用这种试验来做的。

《建筑结构试验》考试大纲第一部分考试大纲说明一、课程性质和地位本课程是建筑工程专业综合性的, 有较强的实践性的专业技术课程, 通过理论学习和实验教学, 使学生获得专业必须的试验基本理论知识和基本技能, 完成一般建筑结构试验的设计。

“建筑结构试验”从材料的力学性能到验证各种材料构成不同类型结构和构件的基本计算方法, 以及近年来发展的大量大跨、超高、复杂结构的计算理论, 都离不开试验研究。

因此, 建筑结构试验在土木工程结构科学研究和技术革新方面起着重要的作用, 与结构设计、施工及推动土木工程学科的发展有着密切的关系, 已逐步形成一门相对独立的学科, 并日益引起科研人员和工程技术人员的关注和重视。

本课程主要针对“土木工程”等专业。

课程的学分为2学分。

推荐教材为王天稳主编的《土木工程结构试验》（武汉理工大学出版社）一书。

二、课程考试要求本课程的考试要求, 要从考核知识点、学习要求、考核目标和有关考试的具体问题等几个方面综合起来全面加以把握。

其中, 考核知识点是主体。

（一）考核知识点考核知识点是对课程知识体系在广度上的概括。

就本课程而言, 其知识广度主要包括基本理论、基本方法和基本技能, 具体内容见本考纲第二部分“考试内容和考核目标”中的第二项分列了八章, 它们都是考试的范围。

（二）学习要求学习要求是对自学考试知识点所掌握的深度和概括。

根据全国高等教育自学考试以高中文化水平为起点的情况, 对考核知识点的深度掌握, 本考纲在第二部分第一项“学习要求”中, 分别对各个章节的基本要求做了介绍。

深度要求, 选用了“熟悉”、“熟练”和“熟练掌握并能灵活应用”几个不同含义而又存在递进关系的词汇来描述。

（三）考核目标考核目标是按照认知过程将考核知识点的深度、广度和难易程度转化成认知能力的概括。

根据前述高等教育自考对象的实际, 在本考纲第二部分第二项中, 区别考核的认知能力目标即基本目标和考核的难易程度目标即考核目标的具体要求, 作了不同的描述。

实验一钢弦传感器的工作原理及应变测试一、试验目的及要求1、掌握表面、内置钢弦传感器测试结构静应变的原理及方法；2、掌握内置、表面传感器的安装要点及注意事项；3、了解索结构内力测试采用弦式传感器的工作原理及优点。

二、试验仪器及设备JMZX-215型钢弦传感器、JMZX-212型钢弦传感器、JMZX-200X综合测试仪、502胶、砂纸、丙酮、标准杆、扳手，砝码。

三、试验内容及步骤1、在构件上画出将要黏贴钢弦传感器的位置，将表面打磨平整，用丙酮溶液将表面擦拭干净。

2、将钢弦传感器的底座黏贴在画好的黏贴的位置，再将钢弦传感器安装在底座上，固定好传感器，调整初始读数，并记录初始读数。

3、分级加载，并记录每级荷载下的钢弦传感器的读数。

四、试验报告1、根据附录所给公式，整理测点应变、应力随荷载变化历程；钢弦传感器测试数据记录表（E=2.05×105 MPa）2、分析钢弦传感器读数变化，分析表面传感器调整初读数的原因；钢弦传感器在受拉的时候应变增大，在受压的时候应变减小，即拉增大，压减小。

表面钢弦传感器的测试范围是0～5000με，所以需要根据具体的测试要求来调整钢弦传实验二半桥、全桥测量等强度梁的应变第一部分常温电阻应变片的筛选和粘贴一、实验目的掌握使用万用表筛选电阻应变片的方法、掌握应变片的粘贴、引线连接技术。

二、实验仪表与器材数字式万用电表、电桥、兆欧表、粘结剂（502胶）、等强度梁试件、补偿块、常温应变片、接线端子、电烙铁、镊子、砂布、剪子、聚乙烯塑料薄膜、脱脂棉、丙酮、钢尺、划针、引线以及防潮剂（蜂蜡或环氧树脂胶）。

三、实验方法和实验步骤1、筛选电阻应变片。

2、粘贴电阻应变片。

3、检验应变片的粘贴质量。

4、固定测量导线。

5、对应变片进行防护处理。

四、数据记录记录筛选出的电阻应变片的标称阻值和实际阻值、以及焊接后对应的阻值，并对应变片进行分组。

电阻阻值记录表第二部分应变仪的使用技术一、实验目的掌握静态电阻应变仪的使用和进行单点应变测量的基本原理；掌握应变片半桥及全桥应变测量的接线方法，了解不同桥路接线方式的工作特点。

建筑结构试验一、名词解释1、结构动力特性试验：指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性能的试验。

一八 10 082、结构动力反应试验：指结构在动力荷载作用下，量测结构或特定部位动力性能参数和动态反应的试验。

3、结构疲劳试验：指结构构件在等幅稳定、多次重复荷载的作用下，为测试结构疲劳性能而进行的动力试验。

二七八4、地震模拟振动台试验：指在地震模拟振动台上进行的结构抗震动力试验。

5、短期荷载试验：指结构试验时限与试验条件、试验时间或其它各种因素和基于及时解决问题的需要，经常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仅在一个较短时间段内完成的结构试验。

一八6、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的试验。

七7、现场试验：指在生产或施工现场进行的实际结构的试验。

8、相似模型试验：按照相似理论进行模型设计、制作与试验。

十9、缩尺模型：原型结构缩小几何比例尺寸的试验代表物。

07 09原型相似：对象是实际结构（实物）或者是实际的结构构件模型相似：是仿照（真实结构）并按一定比例关系复制而成的试验代表物，它具有实际结构的全部或部分特征，但大部分结构模型是尺寸比原型小得多的缩尺结构。

结构抗震试验：是在地震或模拟地震荷载作用下研究结构构件抗震性能和抗震能力的专门试验。

拟动力试验：是利用计算机和电液伺服加载器联机系统进行结构抗震试验的一种试验方法。

地震模拟震动台试验：是指在地震模拟振动台上进行的结构抗震动力试验。

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尽力试验。

短期荷载试验：是指结构试验时限与试验条件、试验时间或其他各种因素和基于及时解决问题的需要，经常对实际承受长期何在作用的结构构件，在试验时将荷载从零开始到最后机构破坏或某个阶段进行卸载，整个试验的过程和时间总和仅在一个较短时间段内（如几天、几小时、甚至几分钟）完成的结构试验长期荷载试验：是指结构在长期何在作用下研究结构变形随时间变化规律的试验。

《建筑结构试验》试验指导书土木建筑工程系建筑结构试验室试验注意事项为了确保试验顺利进行，达到预定目的，应做到以下几点：一、做好试验前的准备工作1、试验指导书，明确本次实验目的、方法、步骤和试验注意事项。

2、预习与本次试验有关的基本原理和其他参考资料等。

3、对试验中所用的仪器、设备，试验前应有一定的了解和熟悉。

4、必须清楚的知道本次试验所须记录的项目和数据处理方法，事先作好记录表格等准备工作。

二、遵守试验室的规章制度1、严肃认真、保持安静。

2、爱护仪器设备，严格遵守操作规程。

3、非本试验所用设备及仪器切勿随意动用。

4、试验完毕后，应将仪器设备擦拭干净，并恢复到原来正常状态。

三、认真作好试验1、认真听取老师讲解。

2、清点有关试验用设备、仪表和器材。

3、应有严格的科学作风，认真细致的按照要求的试验方法和步骤进行。

4、对于带电或贵重的试验设备和仪器，在边接和布置完成时，应经教师检查通过后，方可开始试验。

5、试验过程中，应密切观察试验现象，随时进行分析，若发现异常，应及时报告，试验过程还应注意采取防护措施，确保人身、仪器和设备安全。

6、记录下全部所需测量数据，以及仪器型号、精度、量程，试件的尺寸、材料标号、保护层厚度、钢筋含量和规格等，如果试验结果与温度有关还应记录温度、湿度。

原始数据不得任意修改。

7、教学试验是培养学生动手能力的一个重要环节，在试验小组中虽有一定的分工，但每个学生都必须自己动手，相互交流，完成全部试环节。

8、如学生希望观察一些与本试验有关的其他现象，或用其他方案进行试验，在完成本试验规定项目后，经教师同意可以进行。

四、写好试验报告试验报告，是试验的总结，通过对它的书写，可以提高分析问题的能力，因此必需独立完成。

报告要求整洁清楚，要有分析和自己的观点，并进行讨论。

一般试验报告应具有下列内容：1、试验名称，试验目的，试验者及同组人员。

2、试验目的。

3、试验的基本原理、方法及步骤。

4、设备及仪器型号、精度、量程等。

1.根据不同的实验目的，结构实验一般分为研究性试验和鉴定性试验。

2.研究性试验解决的问题：①验证结构设计计算的各种假定；②制定各种设计规范；③发展新设计理论；④为发展和推广结构新材料与新工艺提供理论和实践经验。

3.鉴定性试验解决的问题：①鉴定结构设计和施工质量可靠度；②为工程改建或加固判断结构实际承载能力；③为处理工程事故提供技术依据；④检验结构可靠度、估算结构寿命；⑤鉴定预制构件质量。

4.根据结构试验中被选试验的结构或构件所承受的荷载对结构试验做出分类，可分为静载试验和动载试验两大类。

5.所谓“静力”一般是指试验过程中结构本身运动的加速度效应即惯性力效应可以忽略不计、根据试验性质的不同，静载试验可分为单调静力荷载试验，低周反复荷载试验和拟动力试验。

6.试验加载过程从零开始逐步递增，直至结构破坏，也就是在一个不长时间段内完成试验加载过程叫做单调静力荷载试验。

7.在低周反复荷载试验中，利用加载系统使结构受到逐渐增大的反复作用荷载或交替变化的位移，直至结构破坏。

8.结构拟动力试验中，将试验过程中量测的力、位移等数据输入计算机中，计算机根据结构的当前状态信息和输入的地震波，控制加载系统使结构产生计算机确定的位移，由此形成一个递推过程。

9.结构动力特性是指结构物在振动的过程中所表现的固有性质，包括固有频率（自振频率）、振型和阻尼系数。

10.在结构分析中，采用振型分解法求得结构的自振频率和振型，成为模态分析。

11.现场检测混凝土强度的有回弹法，超声—回弹综合法，拔出法，还有是结构受到轻微破损的钻心法等方法，检查混凝土内部缺陷的有超声法、脉冲回波法、X射线法和雷达法等方法。

12.结构试验一般可分为：试验规划与设计：结构试验是一项细致而复杂的工作，实验前应当认真规划，编制试验大纲。

试验技术装备：一个试验能否达到预期目的，很大程度上取决于试验技术准备；试验实施过程：试验实施过程主要是操作仪器设备，对试件的反应进行观测；试验数据分析与总结：试验结束后，及时整理试验数据，撰写实验报告。

《建筑结构试验》实验报告同济大学土木工程学院结构工程与防灾研究所工程结构试验中心实验一电阻应变计、电阻应变仪、百分表和电测位移传感器的使用一实验目的与内容本实验的目的是：1、了解电阻应变计、电阻应变仪、百分表和电测位移传感器的构造；2、通过等强度梁的加载实验，掌握电阻应变计、电阻应变仪、百分表和电测位移传感器的使用方法；3、了解机械测量和电测测量的特点；4、了解应变测试中不同电桥接法以及相应的桥臂特性；5、掌握实验数据处理方法。

实验的主要内容和实施过程简述如下：实验内容：1、观察和了解电阻应变计、电阻应变仪、百分表和电测位移传感器的外型和构造；2、观察和了解电阻应变计的使用方法、操作过程（选用和粘贴）；3、观察和了解电阻应变仪的使用方法、操作过程，1/4桥、半桥和全桥的接法等；4、观察和了解百分表和电测位移传感器的使用方法（安装、操作过程与读数等）；5、用电阻应变计和电阻应变仪测量等强度梁截面应变，用百分表和电测位移传感器测量等强度梁的挠度，并进行相应的数据处理、编写实验报告。

实验过程：1、用游标卡尺和钢皮尺测量等强度梁的几何尺寸并进行记录；2、采用位移标定支架，对YHD-30型位移传感器进行线性和重复性标定；3、检查等强度梁的加载位置、砝码等；4、检查等强度梁的应变测点的位置、应变计的粘贴质量等；5、按要求安装百分表和电测位移传感器，调零；6、进行电桥桥臂特性测试，按要求进行桥路的连接组合，调零；1）按图1-5，1-6 和表1-1 的顺序将相应的应变计接入静态电阻应变仪，组成不同的电桥；2）将电路调零；当不能调零时，则可调至某整数作为初读数，并注意观察读数是否稳定。

7、进行电阻应变多点测试，按要求进行桥路的连接组合，调零；1）将等强度梁上所贴的R1~R6 六个应变计，分为两组接到预调平衡箱上，用R7 和R8 分别进行温度补偿，组成半桥进行多点测量；2）将电路调零；当不能调零时，则可调至某整数作为初读数，并注意观察读数是否稳定。

建筑结构试验在结构物或试验对象上，利用设备仪器为工具，以各种试验技术为手段，在施加各种作用力的情况下，通过量测与试验对象工作性能有关参数与试验对象的实际破坏形态，来评定试验对象刚度、抗裂度、裂缝状态、强度、承载力和耗能能力，并用以检验和发展结构的理论温度补偿法在实际应变测量中，如果试验时间过长，温度发生了变化，测得的试件应变中包含着温度引起的应变，有时这应变值非常大，如果试件中只需测量试件受除温度作用以外的荷载作用所产生的应变，就应该设法除去由于温度变化引起的应变。

结构静力试验的数据处理结构静力实验后对采集到的数据进行整理，换算，统计分析和归纳演绎，已得到代表结构性能的公式，图像，表格，数学模型和数值，这就是数据处理。

加载制度是指实验进行期间荷载的大小和方向与时间的关系。

它包括加载速度的快慢，加载时间间歇的长短，分级荷载的大小和加载卸载循环的次数重力加载利用物体的重力作用在试验对象上，通过重物数量控制加载值大小的加载方法质量相似在结构的动力问题中，要求结构的质量分布相似，及模型与原型结构对应部分的质量变化的反应能力。

测量仪器的灵敏度被测量的单位物理量所引起仪器输出或显示装置值的大小。

即仪器对被测物理量变化的反应能力。

电阻灵敏系数K表示单位应变引起应变片的电阻变化。

试验水平数对于每一个因子又要考虑几种状态（如混凝土的强度等级不同），将不同的状态称为水平数。

因子数（影响因子的数量）对试验研究的内容有影响的发生变化的因素试验加载误差实验装置设计和边界条件模拟上的不完善，会使时间受荷载作用后不能很好反应它的实际工作。

同时必定会对时间增加约束，阻止自由变性，甚至产生卸载作用使试件受力和变形受到影响，产生误差。

试验规划是指导试验工作具体进行的技术文件，对每个试验，每次加载，每个测点与每个仪表都应该有十分明确的目的性与针对从。

回弹法用回弹仪弹击混凝土表面时，由仪器重锤回弹能量的变化，反映混凝土的弹性和塑性性质超声-回弹法以超声波在建筑结构和构件混凝土内传播的速度和混凝土表面回弹值两项测试指标，综合推定结构和构件抗压强度的一种无损检测方法单调加载静力试验建筑结构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“零”开始一直加到结构构件破坏，或是在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结构构件破坏。