结构试验

填空题1 结构试验可分为：生产鉴定性试验和科学研究性试验。

2 结构试验的特点：科学性、特殊性、创新性。

3 试件设计包括：试件形状、试件尺寸和试件数量。

4 试件形状设计主要注意的两个问题：与实际受力相一致的应力状态、边界条件的模拟，使其能反映该部分结构构件的实际工作状态。

5 试件尺寸受到尺寸效应、构造要求、实验设备和经费条件等因素的制约。

6 试验加载程序分为预加载、标准荷载、破坏荷载三个阶段。

7 荷载分级的目的：一方面是控制加荷速度，另一方面是便于观察结构变形。

分级加载的目的：保证变形稳定，为测度数据提供必要的时间。

8 确定相似条件，方程式分析法用于物理现象的规律已知，并可以用明确的数学物理方程表示的情况。

量纲分析法则用于物理现象的规律未知，不能用明确的数学物理方程表示的情况。

9 弹簧加载适用情况：常用于结构的持久荷载试验。

10 选择测量仪器主要考虑：量程、刻度值、灵敏度、精确度、滞后。

11 结构动力试验包括：动荷载特性的测定、结构自振特性的测定、结构在动荷载作用下的反映的测定。

12 试件加载的就为形式：正位试验、卧位试验、反位试验和原位试验。

正位实验：一般的结构试验均采用正位实验。

卧位试验：对于自重较大的梁、柱，跨度大、矢高的屋架及桁架等重型构件，当不便于吊装运输和进行测量时，可在现场就地采用卧位试验。

反位试验：对于混凝土构件进行抗裂或裂缝宽度试验时，为了便于观察裂缝和读取裂缝宽度值。

原位试验：对已建结构进行现场试验时均采用原位试验（检查既有构件）。

13 回弹法测试混凝土强度时需要进行：弹击角修正、混凝土浇筑面修正、泵送混凝土修正。

简答题一、土木工程结构试验包括：结构试验设计、试验准备、试验实施和实验分析。

二、试验设计主要考虑问题：试件设计、试验荷载设计、试验观测设计、试验误差控制措施、试验控制措施。

三、预加载作用：1使试讲各部分接触良好，进入正常工作状态;2检查全部试验装置是否可靠；3检查全部仪器仪表是否工作正常；4检查全体试验人员的工作情况，使他们熟悉自己的工作和职责以保证试验工作顺利进行。

预加载：目的：1.使试验结构的各支点进入正常工作状态。

2.检查加荷设备工作是否正常，加荷装置是否安全可靠。

3.检查测试仪表是否进入正常工作状态。

4.使试验工作人员熟悉自己担任的任务，掌握调表、读数等操作技术，保证采集的数据准确无误。

方法：预载一股分三级进行，每级取标准荷载的20％，加载持续一段时间后，分2~3级卸完，对于混凝土试件，预载值不宜超过开裂荷载值的70％。

分级加载：目的：1.控制加荷速度。

2.便于观察结构变形情况，为读取各种试验数据提供所必须的时间。

试验区别：（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。

除在设计阶段进行必要的试验研究外，在实际结构建成以后，要求通过试验，综合性地鉴定其质量的可靠程度。

（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。

人们为了计算上的方便，对结构构件的计算简图和本构关系作某些简化的假定。

加载系统：1.加载系统的承力部件必须有足够的强度和刚度，荷载分配系统必须是静定结构系统，以保证荷载传递的准确性。

2.试验用的荷载架、支座、支墩及支撑等均应有足够的刚度、强度和稳定性，能够承受试验荷载可能产生的冲击作用。

3.为了方便试验，重力加载：重物荷载可直接堆放于结构表面形成均布荷载或置于荷载盘上通过吊杆挂于结构上形成集中荷载，即利用重物自身重力进行加载。

优缺点：试验用的重物容易取得，并可重复使用，但加载过程中需要花费较大的劳动力。

等效荷载应满足下列条件：1.等效荷载产生的控制截面上的主要内力应与计算内力相等。

2.等效荷载产生的主要内力图形与计算内力相似。

3.由于等下荷载引起的变形差别，应给予适当修正。

4.控制截面上的内力等效时，其次要截面上的内力应与设计值接近。

三种方法优缺点：共振法：优点：对于较复杂的动力问题，可得到若干个固有频率。

结构试验试题及答案一、选择题（每题2分，共10分）1. 结构试验的目的是什么？A. 验证理论分析的正确性B. 确定结构的实际承载能力C. 检验结构的安全性D. 以上都是答案：D2. 在进行结构试验时，下列哪项不是必须考虑的因素？A. 试验环境B. 试验设备C. 试验人员D. 试验材料答案：C3. 结构试验中，加载的方式通常有哪几种？A. 静态加载B. 动态加载C. 循环加载D. 以上都是答案：D4. 在结构试验中，下列哪项不是试验结果分析的内容？A. 变形分析B. 应力分析C. 材料特性分析D. 试验设备性能分析答案：D5. 进行结构试验时，下列哪项不是试验前的准备工作？A. 试验方案的制定B. 试验设备的检查C. 试验材料的选择D. 试验结果的分析答案：D二、填空题（每题2分，共10分）1. 结构试验中，加载速率的选择应根据______来确定。

答案：结构的类型和试验目的2. 在进行结构试验时，应确保试验环境的______，以减少外界因素对试验结果的影响。

答案：稳定性3. 结构试验中，数据采集系统通常包括______、数据采集卡和计算机。

答案：传感器4. 结构试验的加载方式可以分为______和______两种。

答案：单向加载、多向加载5. 结构试验中，试验结果的分析通常包括______和______。

答案：定性分析、定量分析三、简答题（每题10分，共20分）1. 简述结构试验中常见的试验设备有哪些？答案：常见的结构试验设备包括加载设备、测量设备、数据采集系统、环境控制设备等。

2. 结构试验中，如何确定试验的加载速率？答案：确定结构试验的加载速率需要考虑结构的类型、材料特性、试验目的以及安全因素。

通常，加载速率应保证结构的应力应变关系能够充分反映其实际工作状态。

四、计算题（每题15分，共30分）1. 假设有一混凝土梁，其截面尺寸为200mm×400mm，材料的弹性模量为30GPa，试计算其在100kN集中荷载作用下的挠度。

结构试验的模型引言：结构试验是工程领域中一项重要的技术手段，通过对结构物进行实验，可以评估其力学性能和安全性能，为设计和施工提供依据。

本文将以结构试验的模型为标题，探讨结构试验的模型种类、应用范围以及其在工程实践中的重要性。

一、结构试验的模型种类1.缩尺模型试验缩尺模型试验是指将原结构按比例缩小后进行试验，一般采用模型比例尺为1:10或1:20。

这种试验方式可以在较小的空间内进行，成本相对较低。

常见的缩尺模型试验包括风洞试验、水槽试验等。

2.全尺寸模型试验全尺寸模型试验是指直接对原结构进行试验，模拟实际工况下的受力情况。

这种试验方式更加接近实际工程情况，结果更加准确可靠。

全尺寸模型试验适用于大型桥梁、高层建筑等工程结构的试验研究。

3.数字模拟试验数字模拟试验是利用计算机软件对结构进行数值模拟，通过建立结构的数学模型，模拟各种受力情况下的响应。

这种试验方式具有灵活性高、成本低等优点，适用于复杂结构的试验分析。

二、结构试验模型的应用范围1.土木工程领域结构试验模型在土木工程领域中有广泛的应用。

例如，在桥梁设计中，通过缩尺模型试验可以评估桥梁的抗风性能、抗震性能等；在地基工程中，通过全尺寸模型试验可以评估地基承载力、沉降性能等。

2.建筑工程领域结构试验模型在建筑工程领域中也有重要的应用。

例如，在高层建筑设计中，通过缩尺模型试验可以评估结构的抗风性能、抗震性能等；在节能建筑设计中，通过数字模拟试验可以评估建筑的能耗情况。

3.机械工程领域结构试验模型在机械工程领域中也有一定的应用。

例如，在汽车设计中，通过全尺寸模型试验可以评估车身刚度、碰撞安全性等；在机械设备设计中，通过数字模拟试验可以评估设备的振动性能、疲劳寿命等。

三、结构试验模型的重要性1.验证设计方案结构试验模型可以验证工程设计方案的合理性和可行性。

通过试验可以评估结构的受力情况和变形情况，发现设计中存在的问题，并进行相应的改进。

2.优化结构设计结构试验模型可以帮助优化结构设计。

结构试验现场检测技术
1.结构试验现场检测技术是用来检查结构实际状态的技术。

它通过对
结构的外观、尺寸和一定程度上的性能，运用诸如检查、测量、跟踪的方法，来诊断结构的当前状况，以及发现结构可能存在的问题，以实现安全、可靠、及时的施工。

2.现场检测技术是把结构的实际条件作为重点，而不是根据设计图纸
进行检测，通过实时观察，获取结构的当前状况，以便及时了解结构实际
状况，及时纠正施工质量问题。

它可以采用诸如现场拍照、拐角检查、结
构尺寸测量、支撑体系检查、螺栓紧固度测量等多种方法，检测结构抗力
及结构稳定性的性能，以确保结构物的安全使用。

3.使用结构试验现场检测技术的过程，基本上包括：现场有关结构的
检查，现场测量，结构图纸比对，结构及其设备检查，结构强度检查，结
构分析，结构元素检查，结构完整性检查等。

根据结构材料、构件类型和
结构类型，选择并结合各种不同测试技术，对结构的给定性能进行检测。

4.现场检测技术不仅可以及时掌握结构的实际情况，而且还能够对结
构的抗力性能和稳定性进行检测。

1。

结构试验分类：研究性试验和检验性试验(目的)、静力试验和动力试验(荷载性质)、实体试验和模型试验(试验对象不同）、实验室试验和现场试验(试验场合)、破坏性试验和非破坏性试验(是否被破坏)，以及短期荷载试验和长期荷载试验（荷载作用时间的长短)。

2、结构检测是为评定结构工程的质量或鉴定既有结构的性能等所实施的监测工作.检测包括检查和测试。

结构检测可分为结构工程质量的检测和既有结构性能的检测。

研究性试验的全过程:①设计阶段(试件设计、加载方案设计、测量方案设计、安全措施）;②准备阶段（试件制作、试件安装、仪器调试);③实施阶段（加载试验、观测试验)；④总结阶段(数据处理、试验分析、试验报告)。

什么是研究性试验？研究性试验具有研究探索和开发的性质,其目的在于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，或者是为了创造某种新型结构体系及其计算理论,而系统的进行的试验研究。

什么是检验性试验?检验性试验对象一般是真实的结构或构件,其目的是通过试验来检验结构构件是否符合结构设计规范及施工验收规范的要求,并对检验结果做出技术结论的试验。

常用的加载方式有哪些？重物加载、气压加载、机械机具加载、液压加载、动力加载.重物直接加载时应注意哪些问题？当采用铸铁砝码、砖块、袋装水泥等作为均布荷载时,应注意重物尺寸和堆放距离;当采用砂石等松散颗粒材料作为局部荷载时,切勿连续松散堆放，宜采用袋装堆放，以防止砂石材料摩擦角引起的拱作用；当环境温度不同时,可能引起砂石重量随含水率而变化,造成荷载值的不稳定。

液压加载系统有哪几部分组成?优点？油泵、油管系统、千斤顶、加载控制台、加载架和试验台.优点是利用油压使液压千斤顶产生较大的荷载,试验操作安全方便。

量测技术包括量测方法,量测工具,量测误差分析量测仪表的基本量测方法,偏位测定法，零位测定法量测仪器通常由哪几部分组成？感受部分、放大部分、显示记录部分.感受部分，直接与被测对象连系，感受被测参量的变化,并将此变化传给放大部分，对于电测仪来说感受部分将非电量的量测对象转换为电量放大部分，将感受部分传来的被测参量通过各种方式进行放大显示记录部分，将放大部分传来的量测结果通过指针或电子数码管屏幕进行显示或通过各种记录设备将实验数据或曲线记录下来。

填空1.当一个框架承受水平动力荷载作用时，可以测得结构的自振频率、阻尼系数、振幅和动应变等研究结构的动力特性。

2. 液压加载法包括液压加载器、液压加载系统、大型结构试机、电液伺服液压系统和地震模拟振动台。

3. 荷载支承设备包括支座、荷载支承机构、结构试验台座等。

4. 板式试验台座按荷载支承装置与台座连接固定的方式与构造形式又可分为槽式试验台座和地脚螺丝式试验台座。

5. 传感器包括机械式传感器、电测式传感器和其他传感器三类。

6. 数据采集系统由传感器、数据采集仪和计算机三部分组成。

1. 结构试验按不同的试验目的，可归纳为生产性试验和科学研究性试验两大类。

2. 在结构试验中确定材料力学性能的方法有直接试验法和间接试验法两种。

3 重力加载法包括重力直接加载法、杠杆加载法两种。

4. 惯性加载法包括冲击加载、离心力加载和直线位移惯性加载三种。

5.冲击力加载分为初位移加载法、初速度加载法、反冲击加载法三种。

6. 常见的电磁加载设备有电磁式激振器及电磁振动台。

7.试验台座按结构构造的不同可分为板式试验台座、箱式试验台座、抗侧力试验台座。

8. 砖砌体强度的间接测定法包括冲击法、回弹法和推出法。

45. 裂缝测量的主要内容有裂缝发生的时刻和位置及裂缝的宽度和长度。

48. 常用的记录器有x—y记录仪、光线示波器、磁带记录仪和磁盘驱动器。

50. 混凝土强度的现场非破损检测方法有回弹法、超声脉冲法和超声回弹综合法。

53. 砖砌体原位轴心抗压强度测定法有扁顶法和原位轴压法。

24. 机械力加载法常用的机具有吊链、卷扬机、绞车、花篮螺丝、螺旋千斤顶及弹簧。

1. 振动台必须安装在质量很大的基础上这样可以改变系统的高频特性，并减小对周围建筑和其他设备的影响。

2. 数据采集就是用各种仪器和装置对结构的荷载作用力和试件的反应数据进行测量和记录。

3. 在结构试验时，如果试验目的不是要说明局部缺陷的影响，那么就不应该在有显著缺陷的截面上布置测点。

建筑结构试验02448第一章结构试验概论1.1 结构试验的任务1.简述结构试验的任务建筑结构试验的任务：在结构物或实验对象上以各种仪器设备为工具利用实验技术手段，在荷载作用下通过测试与结构工作性能有关的参数（变形挠度位移应变振幅频率），从强度刚度抗裂性和破坏形态判断实际工作性能，估计承载能力，确定结构对使用要求的符合程度，用来检验发展结构的计算理论。

2.剑术结构试验在科学发展中的作用和意义以实验方式测试有关数据。

反映结构构件的工作性能、承载能力、可靠度，为结构的安全使用、设计理论提供依据。

1.2 结构试验的目的结构试验从目的出发分为生产性试验和科研型试验。

A.生产性试验1.具有直接生产的目的，以实际建筑物或者构件为试验鉴定对象，通过试验对结构作出正确的技术结论。

2.生产性试验可以解决哪些问题？(1).综合鉴定重要工程和建筑物的设计与施工质量。

(2).鉴定预制构件的产品质量（比如生产的纲吉你混凝土预制构件出场或安装前必须用科学抽样试验的原则按照质量检验评定标准和试验规程推断其质量）(3).既有结构可靠性检验推断和估计结构剩余寿命（大多采用非破损检测试验法，采用与实际结构相符的分析模型和分析方法进行评判）(4).工程改建加固通过试验判断既有结构实际承载能力。

(5).处理受灾结构或者工程质量事故通过试验鉴定提供技术依据。

B.科研型试验1.目的是验证结构设计计算的假定，通过制定各种设计规范发展新的设计理论并改进计算方法，为发展和推广新结构新材料新工艺提供理论依据和实践经验。

2.科研型试验可以解决哪些问题？(1).验证结构计算理论的假定（对结构构件的计算图示和本构关系作简化假定，动力和静力分析中，本构关系模型化也是试验确定）(2).为制定设计规范提供依据（钢混结构和砖石结构的计算理论全部以试验研究的直接结果为基础，题型了结构试验在发展设计理论和改进设计方法上的作用）(3).为发展和推广新结构新材料新工艺提供实践经验1.3 结构试验的分类一.按试验对象的尺寸分类A.原型试验1.对象：实际结构或者实际结构构件，一般用于生产性试验。

结构试验标准有哪些
结构试验的标准通常包括以下几个方面：
1. 试验方法标准：规定了进行结构试验的具体方法和程序，包括试验设备的选用、试验样品的制备、试验参数的测量和记录等。

2. 试验数据处理标准：规定了对试验数据进行处理和分析的方法，包括数据的取舍、修正、统计分析等，以保证试验结果的准确性
和可靠性。

3. 试验报告编写标准：规定了试验报告的内容和格式，包括试验目的、试验方法、试验结果、结论等，以保证试验报告的规范性和可
读性。

4. 试验设备标准：规定了进行结构试验所需的设备和仪器的技术要求和检验方法，以保证试验设备的准确性和可靠性。

5. 试验安全标准：规定了进行结构试验时的安全要求和措施，以保证试验过程中人员和设备的安全。

以上是结构试验常见的标准，不同的行业和领域可能会有不同的具体要求和标准。

在进行结构试验时，应根据具体情况选择合适的标准，并严格按照标准要求进行试验。

复习资料对应教材：《结构检验》第一章绪论结构试验的任务：结构试验的任务是通过对结构物受作用后的性能进行观测和对量测数据进行分析，从而对结构物的工作性能作出评价，对结构物的结构性能作出正确估计，并为验证和发展结构的计算理论提出可靠依据。

结构试验的分类：试验目的：科学研究性试验、生产鉴定性试验荷载性质：静力试验（单调静力荷载试验，拟静力试验，拟动力试验）动力试验（疲劳试验，动力特性试验，地震模拟振动台试验，风洞试验) 结构静载试验是用物理力学方法，测定和研究结构在静力荷载作用下的反应，分析、判断结构的工作状态与受力情况；通过动力加载设备直接对结构施加动力荷载，了解结构的动力特性，研究结构在一定动力荷载下的动力反应，评估结构在动力荷载作用下的承载力及疲劳寿命等特性的试验称为结构动载试验。

试验对象：原型试验验、模型试验试验场合：试验室试验，现场试验试验时间：短期荷载试验，长期荷载试验第二章结构试验设计结构试验的一般步骤结构试验设计包括试验构件设计、试验加载方案设计、试验测试方案设计。

缩尺效应：材料的力学性能不再是一个常数，而是随着材料几何尺寸的变化而变化因子：试件性能影响因素水平：每个因子都可以发生变化，变化的幅度或者量值试件数量设计方法：因子设计法、正交试验设计法（上因下水下标个数）结构模型：建筑结构模型试验按研究的范围和目的可将结构模型分为弹性模型和强度模型。

弹性模型的试验目的是获得原结构在单性阶段的资料，研究范围限于结构的弹性工作阶段，模型材料不必和原型结构材料完全相似，例如，用有机玻璃制作的桥梁弹性模型。

强度模型研究原型结构受荷全过程性能，重点是破坏形态和极限承载能力。

强度模型的材料与原型结构相同钢筋混凝土结构的模型试验常采用强度模型。

相似常数：相似条件：相似常数之间所应满足的一定关系就是模型与原型结构之间的相似条件，是模型设计需要遵循的原则。

几何相似：要求模型与原型之间所有对应部分尺寸成比例。

建筑结构试验复习整理第一章：结构试验概要一、结构工程发展依靠结构试验、结构理论和数值计算三部分组成;结构试验是检验理论与计算正确与否的重要手段;二、结构试验的任务就是在结构物或试验对象上,使用仪器设备为工具,利用各种实验技术为手段,在荷载重力、机械扰动力、地震力和风作用下,以及其它因素作用下温度、腐蚀等通过测量结构工作性能有关的各种参数强度、变形、挠度、应变、振幅、频率从强度、刚度以及结构变形等实际破坏状态来判断建筑结构的实际工作性能,估计结构的承载能力,确定结构对使用要求的符合程度,并用以检验和发展新的结构计算理论;对象、荷载、参数、性能三、结构试验的目的根据不同的试验目的,结构试验归纳为两大类：一类为工程鉴定性试验,另一类为科学研究性试验;工程鉴定性试验：一般具有直接生产目的,以实际建筑物或结构构件为鉴定对象,经过试验对具体结构作出正确的技术结论,如结构承载力是否足够,变性能力是否达到设计要求等；生产性试验一般解决以下问题：１. 结构设计和施工通过试验进行鉴定主要对一些重要建筑,在设计阶段要做一些试验来判断设计是否存在不足,如东方明珠电视塔、目前新建的国际金融大厦,都作了振动台试验,考察设计结构的抗震性能；有一些结构建成后,通过试验鉴定其质量的可靠度,如一些大桥,南浦大桥、杨浦大桥和刚建成的东海大桥,都在建成后经过实际车辆施压,验证其可靠性; 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;对旧有建筑进行改造加固,由于旧有建筑材料性能的变化、环境的影响、使用过程中受荷历史、基础的变化等因素,使的很难单凭理论计算确定其实际承载力,所以有的时候需要通过试验来确定结构的实际能力;３. 处理工程事故、通过试验鉴定提供技术依据;只要指建筑在建造使用过程发现有严重缺陷,包括新建建筑,都要通过一系列试验来确定事故的主要原因;另外一些遭受地震、火灾以及爆炸等受损的结构,为了估计其剩余承载力,为了加固改造作准备,也往往需要通过试验来确定结构的性能,如承载能力,结构动力特性等;４. 已建结构的可靠性鉴定、通过试验推断估计结构的剩余寿命；主要是结构随着使用时间的增加,结构逐步会出现老化现象,使用功能发生退化,为了保证建筑安全使用,有必要鉴定建筑的安全性,预测其剩余使用寿命;往往需要实际观察,测定建筑材料的实际强度以及破坏情况如构件裂缝、钢筋锈蚀情况、重要构件挠度、整体结构的垂直度等参数,结合计算分析对推断结构的剩余寿命; ５. 鉴定预制构件产品的质量主要针对构件厂或现场生产的钢筋混凝土预制构件,按照预制构件的质量检验评定标准和试验规程的要求,通过少量试验推断成批产品的质量;科学研究性试验：验证结构设计计算的各种假定,通过制定各种设计规范,发展新的设计理论,改进设计计算方法；为发展和推广结构新材料和新工艺提供理论和实践经验;一般解决的问题为：1.验证结构计算理论的假定为了计算方便,对结构构件的计算模式和本构关系做一些假定,而这些假定合理与否,一般通过试验来验证;如平截面假定,钢筋混凝土梁抗弯计算假定、抗剪计算假定等；２. 为制定规范提供依据在实际观察,理论分析和试验等大量研究成果基础上,编制了结构设计规范,也体现了最新可实用的研究成果;这些成果的取得,往往需要大量的试验提供可靠的基本资料和试验数据;如基本荷载的确定、构件的承载能力、结构的整体变形能力等;３. 为发展和推广新材料和新工艺提供实践经验;由于一个新材料的应用、一个新结构的设计以及新工艺的施工,没有实际观察结果、没有合适的计算理论,所以需要多次的科学试验和工程实践,积累资料,逐步改进设计计算理论,使设计更可靠合理和简便;四、建筑结构试验分类建筑结构试验除了按照试验目的分为生产性试验和科学研究性试验;还经常以试验对象、荷载性质、试验场和、试验时间等不同因素进行分类;1、按试验对象分为真型试验和模型试验；真型试验的试验对象是实际结构或者按照实物结构足尺复制的结构或构件;实际结构一般用于生产性试验：如一些结构的整体非破坏性的承载力试验,一些建筑实测动力特性等；足尺复制的结构或结构构件,一般指一跟梁、柱、板等构件,进行静动力试验;整体结构的试验相对较少,不过随着抗震研究发展,一些足尺试验也在进行,如１９７９年同济大学进行的五层硅酸盐砌体房屋抗震破坏试验；日本完成七层钢筋混凝土房屋的足尺试验等；模型试验：由于真型试验投资大,周期长,在物质和技术上存在困难,大部分试验都采用模型试验;模型一般是仿照真实结构按照一定比例复制成的试验代表物;具有实际结构的全部或部分特征,但尺寸要比真实结构小;模型设计、荷载以及分析结果要求相似理论来确定;但在实际中,要做到严格相似如几何相似、材料相似和力学相似比较困难,所以一般采用部分相似,如采用真实结构所小比例的试验代表物,将模型试验结果与理论计算对比,用以研究结构性能,验证设计假定和计算方法正确性,并把这些一般规律和计算理论推广到设计结构中去;2、静力试验和动力试验1. 静力试验：采用静力荷载完成的试验;由于大部分结构工作时承受的是静力荷载,所以静力试验是最基本的试验;加载过程一般是荷载从零一直增加直到结构破坏;➢特点是加载设备简单,荷载可以逐步施加,加载过程中可以停下来观察结构变形的情况,给明确清晰的破坏概念,所以一些承受动力荷载的结构也采用静力方式模拟;如结构抗震性能研究很多采用低周反复静力加载试验来研究;➢缺点是不能反应应变速率对结构的影响,不能反应结构的动力性能;2动力试验：在一些情况下,为了了解结构在动力下下的性能 ,如厂房在吊车作用下的动力性能、吊车梁的疲劳强度和寿命,建筑物在风、地震以及爆炸作用下的性能,为了真实了解结构性能,通过动力加载设备在结构上直接施加动力荷载是最合适的;如模拟地震作用的振动台试验,模拟风荷载的风洞试验等;3、短期荷载试验和长期荷载试验➢尽管结构承受的静力荷载大都是长期作用的,但是由于试验条件、时间等限制,一般采用短期荷载进行试验,整个加载过程控制在较短的时间内;即疲劳荷载也往往在几天内完成;这样试验与结构实际受力有一定的影响,这些在分析结果中要加以考虑;➢长期荷载试验研究结构在长期作用下的性能,如混凝土徐变,预应力钢筋松弛,混凝土腐蚀研究等,这样试验一般需要几个月甚至几年,需要长期的观察才能获得有效的数据;4、试验室试验和现场试验➢建筑结构和构件的试验可以有专门的设备在实验室内进行,也可以在现场进行试验;➢不同之处是,试验室有良好的工作条件,测试仪器受环境影响小;而现场试验受场地条件以及环境影响,选用测试方法一定要结合现场的条件,结合实际工程来进行;第二章结构试验设计一、结构实验的试件设计1、试件形状：试件形状设计目的是造成与设计目的相一致的应力状态;对静定系统的单一构件,一般比较容易满足要求;对整体中取出部分,尤其是复杂超静定结构,必须注意边界条件的模拟,使其能反应该构件的实际工作状态;2、试件尺寸：3、试件数目二、结构试验的模型设计几何相似质量相似荷载相似物理相似时间相似边界条件相似初始条件相似三、试验结构荷载设计试验荷载图式试验荷载装置加载制度第三章结构试验的荷载设备一、静力实验重力加载法液压加载法液压千斤顶、液压试验机机械加载法四、动力实验电液伺服加载系统地震模拟振动台惯性力加载环境随机激振第四章结构实验的数据采集和测量仪器1、结构试验对仪器设备的使用要求：（1）测量仪器影不影响结构的工作（2）测量仪器应该有合适的灵敏度和量程（3）安装方便,稳定性和重复性好（4）廉价耐用,可重复使用,安全可靠,维修容易;（5）多功能,多用途2、电阻应变计的黏贴；（1）测点基地平整、清洁、干燥（2）黏贴剂的电绝缘性、化学稳定性、工艺性良好,蠕变小、黏贴强度高、温湿影响小（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;第五章结构单调加载静力实验1、预载的目的：1使结构进入正常的工作状态;2可以检查实验组织工作人员和人员工作的情况,检查全部实验装置和荷载设备的可靠性;预载试验所用的荷载一般是分级荷载的1-2级;由于混凝土结构构件抗裂试验的结果离散型较大,因此预载加载值不宜超过改试件开裂荷载计算值的70%; 3通过预载检查现场试验装置、荷载设备以及数据采集系统的工作情况;2、荷载分级3、荷载间歇时间4、荷载恒载第六章结构低周反复加载静力试验1、结构抗震试验的特点是荷载作用反复、结构变性很大;主要研究结构在地震作用下的性能;采用假定在第一振型条件下,给试验对象施加低周反复循环的力或位移;2、试验目的：（1）研究结构在地震作用下的恢复力特性,确定结构构件的恢复力计算模型; （2）通过实验可以从强度、变形和能量等三个方面判别和鉴定结构的抗震性能; （3）通过试验研究结构构件的破坏机理,为改进现行抗震设计方法和修改所设计规范提供依据;3、优缺点：优点：试验过程中可以随时停下来观察结构的开裂和破坏状态,可根据试验需要修正和改变加载历程;不足之处是：加载历程是事先由试验者确定的,与地震记录不发生关系;由于荷载在是按照力或位移对称反复加载,与实际地震反应相差很远,另外不能反映应变速率对结构的影响;4、单向反复加载制度1控制位移加载等幅加载、变幅加载、变幅等幅混合加载2控制力加载3控制力和位移混合加载5、双向反复加载XY轴双向同步加载XY轴双向非同步加载第九章结构现场检测和鉴定1、安全性：是指结构在规定的条件下应能承受可能出现的各种作用荷载或变形,偶然作用下也能保持整体的稳定性;2、适用性：指建筑物在正常使用时,应能满足预定的使用要求,如不能过大的变形和裂缝等;3、耐久性：指建筑物在正常使用和正常维护的条件下,材料性能随时间推移而变化,但仍能满足预定的功能;4、可靠性包括安全性、适用性和耐久性;5、致建筑物不能满足预定功能的原因6、1结构在使用过程中,不同程度发生老化；7、2遭受地震、火等灾害荷载受到损伤；8、3设计不周或有误;如对场地的了解不够、荷载计算有误、以及计算简图与实际不符等；9、4施工质量低劣；10、5使用不当或改造不合理,如随意加层或改造,以及增大使用荷载、拆除承重墙等；11、6使用环境恶化,如受高温、振动、化学腐蚀等；12、检测方法：（1）非破损检测混凝土强度：回弹法、超声法、回弹超声法（2）半破损检测混凝土强度：钻芯法、拔出法（3）非破损检测混凝土内部缺陷：超声脉冲法;13、回弹法检测：（1）回弹法基本原理：是通过测量混凝土表面硬度来推算混凝土强度;通过回弹仪弹击混凝土表面时,并测得重锤反弹的距离,以反弹距离与弹簧初始长度之比为回弹值,由它与混凝土强度的相互关系来推定混凝土强度;（2）测点布置：每一试件测区数目不少于10个;每一测区大小宜为200Cm2,相邻测区间距不大于2m,能容纳16个测点为宜;测点均匀布置,两点净距不小于2mm;选用混凝土浇筑的侧面,侧面要平整;（3）回弹法适用条件：不适用表面或内部质量有明显差异,或内部存在缺陷的混凝土;对表面冻结或湿润的混凝土,应该解冻或风干在检测;14、超声回弹法检测混凝土强度（1）回弹法的回弹值反应了混凝土表面的弹性性质,同时在一定程度上也反应了混凝土的塑性性质,但他只能反应黁凝土表面约3cm左右厚度的状态;超声法反应了混凝土内部的材料性质;故综合法既能反应混凝土弹性,又能反应混凝土塑性,既能反应混凝土表层状态,又能反应混凝土内部构造,能够较好的反映混凝土强度;（2）测点布置：超声测点与回弹测定布置在同一测区内,先进行回弹检测,然后进行超声检测,声速探头不应与回弹击点重合;15、混凝土缺陷和裂缝检测混凝土裂缝检测对于开裂深度小于或等于500mm的裂缝：平测法和斜测法;裂缝中不允许有积水或泥浆;平测法：结构的裂缝部位只有一个可测表面时;将发射和接受换能器布置在裂缝两侧,测得其时间;将发射和接受换能器布置在完好的的混凝土表面测得其时间;斜测法：结构的裂缝部位有两个相互平行的可测表面时;采用该方法测量时,裂缝要无积水和泥浆;当有钢筋穿过裂缝时,换能器的布置要使其轴线离开钢筋轴线或成一定的角度,要是钢筋太密无法避开,则不能采用超声波检测裂缝的深度;：对于开裂深度大于500mm的裂缝,采用钻孔探测;钻孔探测：1两侧钻孔距离宜为2000mm.’（3）测试前向测控中注入清水;（4）将两换能器自上而下同步移动,读出数据;（5）测试无裂缝混凝土声学参数做对比;混凝土内部空洞缺陷检测结构具有两对相互平行测试面采用对测法;结构具有一对相互平行的测试面采用斜测法;当测试距离较大时,可以在测区适当部位钻孔,直径为45－50mm,换能器布置见上图;16、混凝土结构钢筋位置和钢筋锈蚀的监测（1）钢筋位置钢筋位置测试仪是通过电磁感应原理进行检测;由于钢筋的存在,使的感应电流的相位与原来交流电的相位产生偏移,该变化值是钢筋与探头的距离和钢筋直径的函数;（2）钢筋锈蚀必要性：由于钢筋锈蚀,导致钢筋受力面积减小,混凝土保护层胀裂、剥落,直接影响混凝土结构的承载能力和寿命,故对已建结构进行鉴定和可靠性鉴定时,需要进行钢筋锈蚀检测;产生锈蚀原因：混凝土为碱性材料,在混凝土中的钢筋周围产生一层钝化膜,在正常情况下对钢筋提供了良好的保护;但由于结构开裂,氧气、水分等侵入,产生电化学腐蚀现象,造成钢筋锈蚀;另外,混凝土碳化,也会降低混凝土的PH值,破坏了混凝土对钢筋的钝化状态,使之发生锈蚀;一般采用自然电位法;检测方法：利用电化学原理来定性判断混凝土中钢筋锈蚀程度的一种方法;当混凝土中的钢筋锈蚀时,钢筋表面会有腐蚀电流,钢筋表面和混凝土表面存在电位差;电位差的大小和腐蚀程度有关,运用电位测量装置,可大致判断钢筋的锈蚀范围和其严重程度;17、已有建筑物的可靠性鉴定（1）计算和验算的内容：（2） 1需要进行结构承载力验算,有时要验算结构的倾覆和滑移；（3） 2对地震区结构,要进行结构抗震验算；（4） 3对使用上要求控制变形的结构构件,还应该进行变形验算；（5） 4有些直接承受疲劳荷载,需要进行疲劳验算;（6） 5根据裂缝控制等级的要求,对混凝土裂缝控制情况进行验算;（7）已有建筑物的鉴定方法：传统经验法实用鉴定法步骤：1初步调查：包括调查建筑概况、建设规模、图纸资料、环境、结构形式和鉴定目标;2调查建筑物的地基基础、建筑材料、和建筑结构结构尺寸、变形、裂缝、损伤、抗震能力等；3结构计算分析以及试验室进行模型试验;概率法：考虑不确定因素的影响;（8）结构设计与可靠性鉴定的不同：1设计基准期和目标使用期结构设计时考虑的设计基准期,而结构可靠性鉴定一般考虑下一个目标使用期；设计基准期：为确定可变作用及时间相关的材料性能的而选用的时间参数;目标使用期：根据国民经济和社会发展状况,工艺更新,服役结构技术状况等综合确定;2设计荷载和验算荷载进行结构设计时采用的设计荷载；根据规范取值;而验算荷载根据服役结构在使用期间内的实际荷载,并考虑荷载规范的基本原则确定的;3抗力计算依据4可靠性控制级别：设计时,以规范为依据,一般分为满足与不满足；而鉴定时,一般以某个等级指标给出的;4民用建筑可靠性鉴定：可靠性鉴定安全性鉴定和使用性鉴定5鉴定评级层次和等级划分：安全性鉴定按构件、子单元和鉴定单元三个层次,每个层次又分为四个等级进行鉴定;构件可以是一个单件,如一根梁或柱,也可以是一个组合件,如组合柱和桁架;也可以是一片墙或一段条形基础;构件的可靠性鉴定是最基本的鉴定单位;子单元是由构件组成,民用建筑可靠性鉴定标准是按地基基础、上部承重结构、维护结构系统分为三个子单元;鉴定单元由子单元组成,根据鉴定建筑物的构造特点和承重体系的种类,可将该建筑物划分位一个或几个可独立进行鉴定的区段,这样每个区段就是一个鉴定单元;使用性鉴定分为三个层次,每个分为三个等级可靠性鉴定：按构件、子单元和鉴定单元三个层次,每个层次分四个等级进行鉴定;各层次可靠性鉴定评级,以该层次的安全性和使用性的评定结果为依据综合确定;民用建筑可靠性鉴定评级各层次分级标准如下：Ⅰ——可靠性符合标准要求,具有正常的承载能力和使用功能,可不采取措施；Ⅱ——可靠性略低于标准要求,尚不显着影响承载能力和使用功能,有些构件需要在使用性上采取适当措施,有些需要在安全性上采取适当措施;Ⅲ——可靠性不符合标准要求,影响正常承载能力和使用功能;应采取措施;Ⅳ——可靠性严重不符合要求,已危机安全,应停止使用,必须立即采取措施;9、构件鉴定构件安全性鉴定一混凝土结构构件包括承载能力、构造、不适合继续承载的位移和裂缝四各检查项目;承载能力项目一般有抗弯与抗剪取最的一级作为该项目的评定等级小表;构造检查项目按下表分别评定两个内容等级,然后取较低一级作为该项目的评定等级;构件使用性鉴定正常使用性鉴定应以现场调查和检测结果为基本依据;在下列情况下,还需要按照正常使用极限状态的要求进行计算分析和验算：检测结果需要与计算值比较；检测只得到部分数据,还需要进行计算分析进行鉴定,为改变建筑用途、使用条件或使用要求而进行的鉴定;验算时弹性模量、剪切模量和泊松比等物理性能指标,可以根据鉴定确定的材料品种和强度等级,按现行规范采用;验算结果按现行规范限值进行评级;如验算合格,按照验算结果和实际完好程度评为a级或b级;如果不合格,就定为C级;混凝土构件正常使用鉴定包括位移和裂缝两个检查项目；其中位移项目包括受弯构件挠度和柱顶水平位移;受弯构件挠度的评级为：检测值小计算值或现行设计规范限值为a级；若检测值大于计算值,但是小于现行规范限值为b ,当检测值大于现行设计规范限值时为 c级;裂缝宽度的正常使用性评定为：检测值小计算值或现行设计规范限值为a级；若检测值大于计算值,但是小于现行规范限值为b当检测值大于现行设计规范限值时为 c 级;沿主筋方向出现的锈蚀裂缝,应直接评为 c 级;若一种构件出现两种裂缝应分别评级,取较低一级作为该构件的裂缝等级;18、子单元地基、上部承重结构鉴定、维护结构子单元安全性鉴定子单元适用性鉴定。

1、根据不同试验目的，结构试验可分为生产性试验和科研性试验两大类2、生产性试验：①综合鉴定重要工程和建筑的设计与施工质量②对已建结构进行可靠性检验，以推断和估计结构的剩余寿命③工程改建和加固，通过试验判断具体结构的实际承载能力④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⑤鉴定预制构件的产品质量3、按试验对象的尺寸分类：①原型试验②模型试验4、按试验荷载的性质分类：①结构静力试验②结构动力试验5、按试验时间长短分类：①短期荷载试验②长期荷载试验6、按试验场所在地分类：①试验室结构试验②现场结构试验7、试验工作者在试验设计中经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8、所谓等效荷载是指在它的作用下，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9、测点的选择与布置有一下几条原则：①在满足试验目的的前提下，测点宜少不宜多，②测点的位置必须要有代表性③为了保证量测数据的可靠性，应该布置一定数量的校核性测点④测点的布置对试验工作的进行应该是方便的、安全的10、试验加载设备应满足下列基本要求：①荷载值准确且符合实际荷载作用模式及传递模式，产生的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11、使用砂、石等松散材料作为均布荷载时应注意重物的堆放方式，勿将材料连续堆放以免荷载材料本身的起拱作用造成结构卸载12、利用水作为重力加载用的荷载简单、方便而又经济。

加载可以利用进水管，卸载则可利用虹吸管原理，可以减少大量的加载劳动。

应注意水荷载的不均匀性对结构受力所产生的影响。

利用水作为均布荷载的缺点是全部承载面的被掩盖，不利布置测量仪表及裂缝观测。

1.土木工程结构试验的任务：是基于结构基本原理，使用各种仪器仪表和试验设备，通过有计划地对结构物受载后的性能进行观测，对测量参数（位移，应力，振幅，频率等）进行分析，达到对结构物的工作性能作出评价，对其承载能力作出正确估计，并为验证和发展结构的计算理论提供依据的目的。

1.1结构试验的一般过程：试验规划，试验准备，试验实施，试验分析2.土木工程结构试验的作用：是结构发展理论的重要途径，是发现结构设计问题的主要手段，是验证结构理论的主要方法，是结构质量鉴定的直接方式，是制定各类技术规范和标准的基础。

3.结构试验的分类：（1）按试验目的分类：科学研究性试验、生产鉴定性试验（2）按试验对象分类：真型试验、模型试验、小构件试验（3）按荷载性质分类：静力试验，动力试验（4）按试验时间长短分类：短期荷载试验、长期荷载试验（5）按试件破坏与否分类：（6）按试验场地分类：实验室试验、现场试验4.科学研究性试验：验证结构设计计算理论的各种假定、为制定设计规范提供依据、发展新的设计理论改进设计计算方法、为发展和推广新结构、新材料、新工艺提供理论和实践的依据。

5.生产鉴定性试验：1鉴定结构设计和施工质量的可靠程度2为工程改建或加固判断结构的实际承载能力3为处理工程事故提供技术依据4检验结构可靠性5估算结构剩余寿命6鉴定预制构件的产品质量。

5.1发展简史：解放前科学技术极端落后，根本没有土木工程结构试验这门学科，解放后，迅速发展，建立一大批各种规模的结构实验室，拥有一支实力雄厚的专业技术队伍，具有一定数量的现代化仪器设备，并积累了丰富的试验技术经验。

目前随着智能仪器的出现、计算机和终端设备的广泛使用，各种试验设备自动化水平的提高，越来越先进的试验技术手段会不断涌现。

5.2试验准备阶段主要工作：试件的制作、试件的尺寸与质量检查、试件的安装与就位、安装加载设备、设备仪器的率定、做辅助试验、仪表的安装和连线调试、记录表格的设计准备、通过计算结构内力进行判断和控制加载5.3试验实施阶段：（1）确定基本加载方案，如破坏与否、试验周期的长短等（2）荷载图式的选择，如集中荷载还是均布荷载。

1. 一般结构试验的加载程序分为：预载、标准荷载、破坏荷载。

2. 在进行试件设计时，试验数目的设计方法有：优选设计法、因子设计法、正交设计法、均匀设计法。

3. 结构低周反复加载静力试验中，单向反复加载方案一般有：控制位移加载、控制作用力加载、控制作用力和控制位移的混合加载。

4. 测量结构的动力特性，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迫振现象。

5. 试验加载装置设计要求符合结构的受力条件，要求能模拟结构构件的边界条件和变形条件，严防失真。

6.利用重物作为均布荷载，施加在结构上，重物应分跺堆放，避免拱效应。

7.载结构动力试验中，利用冲击力加载常用的方式有：初位移加载法、初速度加载法、反冲激振法。

8.利用非破损和半破损方法进行现场结构试验时主要是针对材料强度检测和内部缺陷检测，9.现场利用非破损方法检测构件混凝土强度通常采用回弹法、检测构件混凝土缺陷采用超声脉冲法。

10.在进行结构动力特性测试时，应将测振传感器布置在结构可能发生最大振幅的部位，但要避开某些杆件可能发生局部荷载效应。

11.电阻应变片三指标：电阻值R、标距L、灵敏度系数K。

12.载点侧中，通常传感器输出的电信号比较弱，一般还需按传感器的种类配置放大器。

13.结构试验测点布置原则：①测点数量和布置充分合理，满足试验目的前提下，测点宜少不宜多。

②测点布置有代表性，便于计算分析。

③有一定数量校核测点。

④便于操作，读数。

14.温度效应：试件与应变片受温度影响产生的变形与由于试件材料与应变片的温度线膨胀系数不同而产生的变形。

15.温度效应消除方法：温度补偿。

16. 消除温度效应应注意：①应变片、补偿片相同。

②材料相同。

③导线相同。

④贴片工艺相同。

⑤温度相同。

17.惠思登电桥利用加减特性可解决：能将电阻变化的信号转化为电流或电压变化的信号，并使信号得以放大，…………18.超声脉冲检测混凝土强度原理：利用超声波载混凝土中的传播参数与结构混凝土的抗压强度之间的相互关系推算混凝土的强度。