现代结构试验方法

结构抗震试验方法概述严健林业大学研究生院摘要：地震的多发性和破坏性，使得结构抗震试验研究越来越受到人类的广泛关注。

目前人类已经发明了很多结构抗震试验研究的方法，本文详细介绍了目前结构抗震试验常用的四种方法，分别是（1）拟静力试验方法；（2）多维拟静力试验方法；（3）地震模拟振动台试验方法；（4）拟动力试验方法，并对其各自特点及存在的问题进行了概述。

关键词:抗震试验；拟静力试验；振动台试验；拟动力试验；概述The Summary of the Dynamic Testing Method of Structures AbstractMore and more people pay more attention to the seismic research of structures which due to the multiple and devastating earthquake. Some dynamic test means were developed by human in the recent years. In this paper, four kinds of commonly used structure seismic test methods were describe, including The Pseudo Static experiment method, Dimensional Quasi-Static test methods, seismic simulation shaking table experiment method, Pseudo-dynamic test method.Key wordsdynamic testing; the pseudo-static experiment; shaking table experiment; pseudo-dynamic test;aseismatic design methods; summary0 前言地震是危害人类生命财产安全最严重的突发式自然灾害之一。

材料现代测试分析方法
材料现代测试分析方法是一种研究材料性能和组成的科学手段，包括多种实验技术和数学分析方法。

1. 结构分析方法：如X射线衍射（XRD）、中子衍射（ND）、电子衍射（ED）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等，用于研究材料的晶体结构、晶格参数、晶体形貌、晶界、晶体缺陷等结构相关性能。

2. 成分分析方法：如质谱法、元素分析、分子光谱法等，用于研究材料的化学组成、元素含量、官能团、化学键等成分相关性能。

3. 物理性能测试方法：如热分析、热力学测试、电学测试、磁学测试等，用于研究材料的热性能、电性能、磁性能等物理性质。

4. 力学性能测试方法：如拉伸试验、硬度测试、冲击试验等，用于研究材料的力学性能，如强度、韧性、硬度等。

5. 表面性能测试方法：如接触角测量、光学测量、表面电位测试等，用于研究材料的表面特性，如润湿性、光学性能、电化学性能等。

以上只是部分材料现代测试分析方法，随着科技的进步，测试方法不断更新和发展，为材料研究提供更全面和准确的实验手段。

工 业 技 术63 科技资讯 S CI EN CE & T EC HNO LO GY I NF OR MA TI ON 某小高层住宅工程屋面,为框架结构不上人屋面,混凝土强度等级为C25,板厚120mm,最大跨度3.8m,单体屋面层建筑面积约400m 2,配筋为Ф10@200,双向双层,该屋面混凝土浇捣时间为春夏交替季节,拆模后板底出现较多的不规则裂缝,雨天后出现较普遍的渗漏水现象,后通过防水剂作防水处理后,渗漏水现象得以基本消除,同时,对同批次浇筑混凝土的梁、墙(柱)进行回弹仪及钻芯取样检测,检测结果混凝土强度均合格,但有少数人还是提出将整个屋面板敲掉重来,而大部分对此持反对意见,为统一处理意见,经建设单位牵头组织,召开由建设、设计、监理、施工及商品混凝土厂等五方专家组成的研讨会,最后大家统一意见为:除要求提供商品混凝土厂当天供应同类混凝土的所有工地记录以及混凝土所需材料特别是能证明水泥安定性合格的原始凭证外,决定对现场现有屋面板结构做一次使用状态试验,以验证或评估在正常使用极限状态下结构的使用功能。

1 检测方案1.1检测数量和试验位置确定由于该屋面结构有多跨的双向板,考虑多跨结构的连续性,根据结构力学原理,当加荷的多跨连续梁(板)超过5跨时,可近似采用5跨连续梁(板)代替,但考虑到试验方便性,且设计荷载计划采用上人屋面代替非上人屋面,因此,根据现场实际观感质量情况,选取相对质量较差的三跨区间,同时,考虑到跨度及约束条件等因素,选取其中一个边跨及相对跨度较大的相邻二跨进行原位加载试验,基本能保证该结构试验结果的可靠性。

1.2试验荷载的确定偏于安全考虑,尽管该工程屋面设计为非上人屋面(实际设计荷载为0.5k N /m 2),试验时按上人屋面考虑,设计荷载按2.0kN/m 2计算,由于楼板自重已存在,不再考虑,仅考虑建筑找坡层平均厚度10cm及屋面活载,活荷载取S g =2.0k N /m 2,根据《混凝土结构试验方法标准》GB/T50152关于检验构件在正常使用极限状态下,其准永久组合设计值=恒载设计值+可变荷载×可变荷载准永久值系数,最大加载值为:S=1.35×0.10×20.0+2.0×0.4=3.5kN/m 2,即试验的最大加载限值取3.5k N/m 2。

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。

钢筋混凝土梁的力学性能试验与测试方法钢筋混凝土梁是现代建筑工程中常见的结构构件之一。

为了确保梁的力学性能满足设计要求并具有足够的承载能力，需要进行相应的试验与测试。

本文将介绍钢筋混凝土梁的力学性能试验内容和常用测试方法，以及一些注意事项。

钢筋混凝土梁的力学性能试验通常包括弯曲性能、剪切性能以及挠度性能等方面的测试。

各项试验都有相应的测试方法和标准。

首先是弯曲性能的试验与测试。

弯曲性能是评价梁的承载能力和抗挠度的重要指标之一。

弯曲试验通常采用静载试验方法，将梁放置在两个支座上，逐渐施加静载，记录下梁的挠度-载荷曲线。

这个过程中需要测量和记录梁的变形、裂缝宽度以及载荷等参数。

同时还需注意保证荷载的均匀施加，避免破坏取样。

其次是剪切性能的试验与测试。

剪切性能是评价梁抗剪承载能力和破坏形式的指标。

常用的剪切试验方法包括直剪试验、双侧剪试验和三点弯试验等。

直剪试验是将梁上下两部分固定，加压使其剪切破坏，记录并分析剪切破坏过程中的荷载-位移曲线和剪切破坏形式。

双侧剪试验是将梁自由支承，通过剪切力使其破坏，同样记录并分析破坏过程中的荷载-位移曲线和剪切破坏形式。

三点弯试验则是将梁支座固定，施加剪切力致使梁发生破坏。

这些试验的目的都是了解梁在剪切作用下的抗剪承载能力。

除了弯曲性能和剪切性能的试验，钢筋混凝土梁的挠度性能也需要进行测试。

挠度性能包括了梁在受力过程中的挠度变形和恢复特性，直接关系到梁的稳定性和使用寿命。

挠度试验通常通过加载和卸载来进行，记录和分析载荷-挠度曲线，即可得到相应的挠度性能参数。

在进行钢筋混凝土梁的力学性能试验与测试过程中，还需注意以下几点：首先，确保试验设备和仪器的准确性和可靠性，包括荷载、位移、变形等测量装置的校准和使用。

其次，选择合适的试验方法和条件，确保试验结果能够准确反映实际使用条件下的梁的性能。

同时，需要对试验样品进行严格选取和制备，确保其符合设计要求，并且在试验过程中避免损坏和扭曲成形。

冲击响应谱试验技术冲击响应谱试验技术是现代结构工程领域常用的一种试验方法，主要用于评估建筑、桥梁和其他大型工程结构在地震等冲击载荷下的抗震性能。

以下是关于该技术的一些详细介绍：试验原理：冲击响应谱试验技术是通过在结构体系的某一部位施加正弦波冲击负载，并记录结构响应中的两个参数：加速度和速度。

根据加速度与速度之间的线性关系，可以计算出该结构在不同频率下的响应加速度和速度。

对于特定频率下的响应，可以使用标准的地震响应谱进行比较和分析，从而评估结构的抗震能力。

试验步骤：1. 在结构上确定测试点、传感器和冲击负载位置。

2. 安装传感器并测试基准响应。

这意味着在施加冲击之前，记录结构的加速度和速度响应。

3. 施加冲击载荷，并记录结构响应中的加速度和速度数据。

4. 分析测试数据并绘制冲击响应谱。

5. 基于冲击响应谱结果进行结构抗震能力评估。

试验优势：1. 对于大型结构以及在恶劣条件下进行测试的可能性较小的结构来说，冲击响应谱试验是几种试验中最适合的模拟方法。

2. 在特定频率范围内，响应结果可以准确描述结构的动态性能。

3. 通过比较实测冲击响应谱和标准地震响应谱，可以评估结构在地震条件下的实际行为。

4. 通过收集结构的响应数据，可以优化模型并验证数值模型的准确性。

试验限制：1. 试验过程中，冲击载荷必须施加在结构的合适位置，不能施加在结构刚度过大或过小的区域。

2. 如果测试点数量不够，会影响数据的准确性。

3. 在横向载荷下，结构可能会出现非线性的响应，这时候响应谱分析的准确性可能会受到一定程度的影响。

结论：随着科学技术的不断发展，冲击响应谱试验技术在结构工程领域中得到了广泛的应用。

通过冲击响应谱试验，工程师们可以更好地了解结构抗震能力，优化结构的响应性能，并提高结构在地震等重要冲击载荷下的安全性和可靠性。

结构试验加载方法与设备结构试验是一种对构件、结构体系、材料等进行力学性能和安全评估的方法，常用于工程实践中。

为了进行结构试验，需要合适的加载方法和设备来提供所需的力和位移。

本文将介绍一些常见的结构试验加载方法和设备。

一、加载方法：1.静载荷法：静载荷法是最简单和常用的加载方法之一、它是通过在构件上施加恒定的静力来加载构件，如通过重力、螺栓预应力等来提供静力。

此方法适用于强度和刚度的评估。

2.动转法：动转法是利用电机或气动液压系统产生旋转力矩或摩擦力矩来加载构件。

常见的动转法有摩擦力矩法、转轴法和测力矩法。

该方法可用于评估构件的强度、疲劳寿命和动态响应特性。

3.预制压力法：预制压力法是通过预先给定的压力来加载构件，如压力容器试验中的液体或气体压力。

该方法主要用于评估构件的稳定性和密封性能。

4.动力加载法：动力加载法是利用冲击、振动或爆炸等方式对构件进行瞬时或周期性的力加载。

该方法主要用于评估构件的动态响应特性和疲劳寿命。

二、加载设备：1.压力加载设备：压力加载设备用于施加压力加载的试验。

例如，液压机可提供大范围的静态和动态油压加载。

气动系统也可用于提供气体压力加载。

2.弯曲加载设备：弯曲加载设备用于施加弯矩加载的试验。

例如，弯矩加载台可通过应变臂和负荷辊来产生弯矩。

电机驱动的矩形弯矩台可提供多种不同弯矩荷载。

3.拉伸加载设备：拉伸加载设备用于施加拉伸荷载的试验。

例如，拉伸试验机可通过伸缩夹具和负荷传感器来产生拉伸荷载，并测量样品的应变和负荷。

4.冲击加载设备：冲击加载设备用于施加冲击加载的试验。

例如，冲击试验机可通过释放重锤或弹簧装置来产生冲击荷载，以模拟构件在意外冲击或爆炸中的响应。

5.振动加载设备：振动加载设备用于施加振动加载的试验。

例如，振动台可通过振动台面和激振器来产生各种频率和振幅的振动，以模拟构件在地震或机械振动中的响应。

总之，结构试验加载方法和设备的选择取决于试验的目的、要求和试验对象的性质。