杨晓明建筑结构试验第一章绪论.pptx

6.3.2 钢筋混凝土框架节点组合体的抗震性能试 验
试件型式：十字梁柱节点、梁柱板节点（中柱、边柱、 角柱）
试件材料：高强混凝土，型钢混凝土、组合混凝土、 预应力混凝土等
研究目的：新型材料、新型结构、新型构造、加固性 能
加固方法及材料：扩大截面加固法、外包型钢加固法， 粘贴钢板加固法，复合材料加固法（碳纤维、钢纤维 片材、布等）
一加载间隔的恢复刚度值由试验实测和计算机分析 得到，以确定下一步加载值大小的试验方法，能模 拟地震作用下结构物的响应，是一种半数值半实测 的非线性地震反应试验研究方法。
第七章 结构动力特性试验（测试）
7.1 概述
7.1.1 结构动力特性参数：自振频率、阻尼系数、振型 结构动力特性参数与外荷载无关，便受外载作用
2.4 结构试验荷载设计
2.4.1 集中力 千斤顶、砝码、砖块、黄沙包
2.4.2 线荷载 多点集中力模拟（各点荷载大小相同、通过刚性 梁传递）
2.4.3 面荷载 多点集中力模拟（通过多级分配梁） 气囊加载 黄砂、水等堆载
2.4.4 反复或疲劳荷载
电液伺服作动器、疲劳机等
2.4.5 模拟地震作用
3.1.2 选用合适加载方法和设备的原则 （1） 选用的和计算的相一致 （2） 加荷大小在加载设备能力的20~80%之间 （3） 等效模拟加载应按观测参数考虑，如：挠度、应
变、弯矩、…
3.2 重力加载法
3.2.1 重力直接加载法：堆载、吊载 3.2.2 杠杆加载方法：荷载值稳定
3.3 液压加载法
3.3.1 普通液压千斤顶 单向作用（单顶式）、双向作用（推、拉式）、
几个概念介绍：
加载制度：试验进行期间荷载的时间过程 基本构件：梁、柱、板、墙 扩大构件：由若干基本构件组成的，如框架、连续

建筑结构试验
结构试验的目的：
./ 生产性试验（又称鉴定性试验或检验性试验） ./ 科研性试验
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《建筑结构试验》课件[1]
生产性试验：
建筑结构试验
• ./ 特点：非探索性、有比较成熟的计算理论、针对实际结 构或
件
• ./ 应用场合：
• ♦检验结构设计和施工质量；
• ♦检验已有建筑物的可靠性，推断剩余寿命；
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《建筑结构试验》课件[1]
结构试验设计
建筑结构试验
试件设计
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加载方案
荷载设备
测试方案
数据采集和测 量仪器
《建筑结构试验》课件[1]
建筑结构试验
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课时安 第一章 结构试验排概论
第三章 结构试验的荷载设备
（2课时） （2课时）
第四章 结构试验的数据采集和测量仪器 （2课时）
./ 支座； ./ 荷载支承机构； ./ 结构试验台座； ./ 现场试验荷载装置。
建筑结构试验
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《建筑结构试验》课件[1]
建筑结构试验
支座：
./ 支墩：简易支座，钢或钢筋砼制作，现场试验多 为砖砌体；
./ 支座作用形式：滚动铰支座、固定铰支座、球铰 支座； ./ 对铰支座的基本要求（课本P58－59）
♦ 电液伺服液压系统；
♦ 地震模拟振动台。
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《建筑结构试验》课件[1]
液压加载器：
建筑结构试验
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液压千斤顶
电动泵
《建筑结构试验》课件[1]
液压加载系统：
建筑结构试验
./ 组成部分
♦ 液压加载器 ♦ 液压控制台 ♦ 反力架 ♦ 台座

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土木工程试验是解决土木工程结构领域科研和设计问题的必 不可少的手段 结构试验是人们认识自然的重要手段 结构试验是验证结构理论的有效方法 结构试验是土木工程结构质量鉴定的直接方式 结构试验是制定各类技术规范和技术标准的基础 结构试验是建筑工程自身发展的需要
土木工程结构试验主要内容包括 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测量技术 试验数据的采集 信号分析及助理技术以及对试验对象作出评价或理论分析
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1.2 结构试验的分类
结
按试验目的分类
构 试
按试验对象分类
验 分
按荷载性质分类
类
按试验时间分类
按试验场合分类
* 按荷载性质分类
(1)静力试验
静力试验是结构试验中最大量最常见的基 本试验，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加载要 求。静力试验的加载过程是从零开始逐步 递增一直到结构破坏为止，也就是在一个 不长的时间段内完成试验加载的全过程， 我们称它为结构静力单调加载试验。
计算机程序模拟分析
利用计算机程序模拟分析结构在各种作用下的作用效应 分析参数，寻找其中规律，解决结构功能问题
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此三种途径互为指导和验证关系
新的结构理论不够成熟，结构试验必不可少 试验不能完全模拟真实状态，受条件限制 借助计算机模拟，分析寻找规律，发展新的理论
本课程讲重点讲述土木工程结构试验
结
按试验目的分类
构 试
按试验对象分类
验 分
按荷载性质分类
类
按试验时间分类

建筑结构试验
结构试验在我国的发展历史：
./ 解放前，结构试验在我国几乎是空白； ./ 1953年，长春市25.3m输电塔原型检验性试验； ./ 1957年，武汉长江大桥静载和动载试验； ./ 1959年，北京火车站35m×35m双曲薄壳静力试验； ./ 70年代后，上海体育馆、南京五台山体育馆网架模型 试验； ./ 1977年，“建筑结构测试技术的研究”八年规划； ./ 上世纪80年代以来，随着大型高精度试验装置和数采 系统的应用，标志着我国结构试验达到一个新水平。
建筑结构试验
静力试验与动力试验：
./ 静力试验 ♦ 单调静力试验、低周反复静力试验等 ♦ 优点：加载设备简单，试验观测方便 ♦ 缺点：不能反映结构动力性能 ./ 动力试验 ♦ 振动台试验、疲劳试验、风载试验等 ♦ 优点：能真实反映结构的动力特性和动力响应 ♦ 缺点：加载设备和测试手段复杂
建筑结构试验
建筑结构试验
第三章 结构试验的荷载设备
建筑结构试验
结构试验中的加载方法：
./ 重力加载法； ./ 液压加载法； ./ 惯性力加载法； ./ 机械力加载法；
./ 气压加载法； ./ 电磁加载法； ./ 人激振动加载法； ./ 环境随机振动激振法。
建筑结构试验
重力加载法：
./ 包括重力直接加载法和杠杆加载法。 直接加载法 应注意避免因荷重 块产生拱作用而改 变荷载分布。 杠杆加载法 结构变形后荷载不 改变，但无法自行 卸载。
建筑结构试验
重力加载法：
预应力钢－混凝土组合梁长期荷载试验
建筑结构试验
液压加载法：
./ 目前结构试验中最常用的加载方法； ./ 可适用于静、动载试验，吨位可大、可小； ./ 液压加载方法 ♦ 液压加载系统和试验台座； ♦ 结构试验机系统。 ./ 液压加载装置

CCTV主楼振动台试验
北京首都体育馆加固改造 软钢耗能器
第一章 绪 论
科学研究性试验
特点： 具有试件。
作用： 验证结构计算理论及有关假定、推断等； 为编制和修订有关设计规范提供依据； 开发、研究和推广新材料、新方法、新工艺。
第一章 绪 论
科学研究性试验
结构试验的重要性
P
1638年，伽利略，视为刚体，认为横截面应力为均匀受拉； 1684年，马里奥托与莱布尼兹，横截面应力程三角形分布， 上缘最小，下缘最大； 1713年，巴郎，中和层假设，横截面应力既有拉应力，又有 压应力； 1767 年，荣格密里的木梁试验令人信服地证实了中和层的存 在。
第一章 绪 论
静载试验（忽略试件的加速度效应） 单调静力试验、低周反复荷载试验、拟动力试验；
拟动力试验是一种联机试验，将计算机与作动器联机 求解运动方程，由计算机控制加载模拟地震过程，研 究结构的抗震性能。
第一章 绪 论
静载试验与动载试验
静载试验（忽略试件的加速度效应） 单调静力试验、低周反复荷载试验、拟动力试验； 优点：加载设备简单，试验观测方便； 缺点：不能反应试件的动力性能。
P
P
路标性试验
第一章 绪 论
结构试验的重要性
认识自然的重要手段 验证结构理论的有效方法 土木工程结构质量鉴定的直接方式 制定各类技术规范和技术标准的基础
第一章 绪 论
第一章 绪 论
结构试验的任务和目的 结构试验的重要性 结构试验的分类 结构试验技术的发展
第一章 绪 论
按试验目的不同：
第一章 绪 论
原型试验与模型试验
原型试验 试验对象：实际结构或按等比例复制的结构构件。 优点：能完全反应真实结构的受力性能，试验结 论可靠。 缺点：费用高、周期长、加载难度大。

建筑结构试验是科技进步的重要手段 ，通过试验可以推动建筑技术的创新 和发展。
建筑结构试验的分类
按试验对象分类
可分为整体结构试验和模型试验 。整体结构试验是对实际结构进 行的试验，模型试验则是对缩尺
模型进行的试验。
按试验场地分类
可分为现场试验和实验室试验。现 场试验是在实际工程现场进行的试 验，实验室试验是在实验室环境下 进行的试验。
《建筑结构试验》ppt 课件
目录
• 建筑结构试验概述 • 建筑结构试验的常用方法 • 建筑结构试验的设计与准备 • 建筑结构试验的过程与操作 • 建筑结构试验的案例分析 • 建筑结构试验的未来发展与挑战
01
建筑结构试验概述
定义与目的
定义
建筑结构试验是通过对实际结构 或模型进行加载，以测试结构的 性能和承载能力的试验。
案例三：模型的抗震性能试验
总结词
测试建筑模型在地震作用下的抗震性能
详细描述
通过模型抗震性能试验，模拟建筑物在实际地震作用下的反应，评估其抗震性能 和结构安全性，为建筑物的抗震设计提供依据。
06
建筑结构试验的未来发 展与挑战
新技术与新方法的研发
自动化与智能化技
术
研发自动化、智能化的试验设备 和方法，提高试验效率，减少人 为误差。
03
建立数据库与共享 平台
建立建筑结构试验数据库和共享 平台，促进试验数据的共享、交 流与利用。
THANKS
感谢观看
模型试验的优点是能够在短时间内对大量结构进行测试 ，有助于发现结构的潜在问题。
伪静力试验
伪静力试验是一种将动力试验 与静力试验相结合的测试方法
。
伪静力试验的主要目的是同时 测定结构的静力和动力性能。

试验； 9 1977年，“建筑结构测试技术的研究”八年规划； 9 上世纪80年代以来，随着大型高精度试验装置和数采
系统的应用，标志着我国结构试验达到一个新水平。
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建筑结构试验
结构试验的发展趋势：
9 大型化、体系化； 9 精密性，包括试件设计、加载、测试； 9 计算机联机试验。
我校的结构试验建设情况：
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建筑结构试验
静力试验与动力试验：
9 静力试验
♦ 单调静力试验、低周反复静力试验等 ♦ 优点：加载设备简单，试验观测方便 ♦ 缺点：不能反映结构动力性能
9 动力试验
♦ 振动台试验、疲劳试验、风载试验等 ♦ 优点：能真实反映结构的动力特性和动力响应 ♦ 缺点：加载设备和测试手段复杂
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建筑结构试验
9 共有六个试验室； 9 静力、拟动力、振动台、抗火、风洞、耐久性。
10
结构试验的任务：
9 定义：课本P1－2
P
P
Δ
应变片
建筑结构试验
P－Δ曲线（构件） M－φ关系（截面） 承载力、挠度、裂缝 平截面假定验证
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建筑结构试验
结构试验的目的：
9 生产性试验（又称鉴定性试验或检验性试验） 9 科研性试验
2
结构试验设计
建筑结构试验
试件设计
加载方案
荷载设备
测试方案
数据采集和测 量仪器
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建筑结构试验
课时安排
第一章 结构试验概论
（2课时）
第三章 结构试验的荷载设备
（2课时）
第四章 结构试验的数据采集和测量仪器 （2课时）
第二章 结构试验设计
（4课时）
第五章 结构单调加载静力试验
（2课时）