第8章 土木工程结构抗震试验
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专业文档供参考,如有帮助请下载。 土木工程结构试验与检测总结
衣食住行是人类生活的主要方面,其中住虽然不是最重要的,却也是必不可少的。而这学期学习的土木工程结构试验与检测让我了解到一个建筑的来之不易,更让我了解到建筑质量的重要性。结构试验与检测是一项科学实践性很强的活动,是研究和发展工程结构新材料、新体系、新工艺,也是探索结构设计新理论及验证实体结构的受力性能、承载力和可靠性的重要手段。
通过学习这门课程,我了解到了建筑结构检测和试验的任务,目的,定义和作用,也了解到进行土木工程结构试验与检测的工具,比如重物加载的方法及相关的加载设备、液压加载的方法及相关的加载设备、加载辅助设备、试件支承装置。
结构试验是以工程结构、构件或者结构模型为对象,以试验仪器设备为工具,以各种测试技术为手段,通过试验方式量测结构受载后的各种参数(位移、应力、应变、裂缝、振幅、频率、加速度等),据此,对结构物的工作性能作出评价,对建筑物的承载能力、安全性能作出正确的评定,确定结构对使用要求的符合程度,并用以检验和发展结构的计算理论。根据不同的试验目的、荷载性质、试验对象、试验场所、构件破坏与否、荷载作用时间等不同因素进行分类,可以为研究性试验和检测性试验、静力试验和动力试验、实体(原理)试验和模型试验、试验室试验和现场试验、破坏性试验和非破坏性试验,以及短期荷载试验和长期荷载试验。
1、研究性试验和检测性试验
根据试验目的,可分为研究性试验和检测性试验。
(1)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。或是为了创造某种新型结构体系及其计算原理,而系统地进行的试验研究。
研究性试验一般都是在室内进行,需要使用专门的加载设备和数据测试系统,以便对受载试件的变形性能作连续观察、测量和全面的分析研究,从而找出其变化规律,为验证设计理论和计算方法提供依据。这类试验通常研究以下几个方面的问题。 专业文档供参考,如有帮助请下载。 ① 验证结构计算理论的假定。
土木工程结构试验
1. 土木工程结构试验与检测概论
结构试验是通过对结构物或构件受作用后的性能进行观测和对测量参数进行分析,从而对结构物的工作性能作出正确估计;并为验证和发展结构的计算理论提供可靠的依据。
科研性试验:以研究和探索为目的,实验对象是专为试验研究而设计制作的,任务:1.验证结构设计理论的各种假定2.为一些大型特种结构谋求设计依据。
鉴定性试验:服务生产为目的,真实结构为对象,任务:1.新的施工工艺试验和竣工验收试验2.原有结构检验3.处理工程突发事故4.产品质量检验
路标实验:书P7
土木工程结构试验的分类a按试验对象: 实物试验、模型试验b按荷载性质: 静力试验、动力试验c按试验时间: 短期荷载试验、长期荷载试验d按试验场合: 试验室试验、现场试验e按破坏程度:破坏性试验、非破坏性试验
(一) 实物试验与模型试验:a实物试验--试验对象:实物结构或者是按比例复制的结构或者是构件。优点:完全反应真实结构的受力特性,试验结论可靠。缺点:费用高,加载难度大,试验周期长;b模型试验--试验对象:缩尺试件(几何相似、材料相似、力学相似)。优点:实施方便,费用低。缺点:严格的相似条件难以实现,尺寸效应的影响,边界因素等
(二) 静力试验与动力试验:a静力试验--单调静力试验、低周反复静力试验(伪静力试验、伪(拟)动力试验)。优点:加载设备简单,试验观测方便。缺点:不能反映结构的动力性能b动力试验--振动台试验、疲劳试验、风荷载试验、抗爆抗冲击荷载试验等)。优点:能反映结构的动力性能。缺点:加载设备、测试手段以及后期的数据处理较复杂
(三) 短期荷载试验与长期荷载试验:a短期荷载试验--一般试验过程持续几分钟到几天,通常的结构试验绝大多数为短期荷载试验。b长期荷载试验--试验过程持续几个月、几年到数十年。主要是研究与时间相关的结构特性,如:混凝土的徐变、收缩、预应力筋的松弛,结构的耐久性能等
研究性试验: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,或者为了创造某种新型结构体系及计算理论,而系统地进行的试验研究。静力试验:所谓“静力”一般是指试验过程中,结构本身运动均加速度效应(惯性力效应)可以忽略不计。单调静力荷载试验:试验荷载逐渐单调增加到结构破坏或预定的状态目标,研究结构受力性能的试验。拟静力试验:也叫低周期反复荷载试验或伪静力试验。利用加载系统对结构施加逐渐增大的反复作用荷载或交替变化的位移,使结构或构件受力的历程与结构在地震作用下的受力历程基本相似,属于结构抗震试验方法,但其加载速度远低于实际结构在地震作用下所经历的变形速度。结构动力试验主要包括:①动荷载的特性试验方法:直接测定法、间接测定法、比较测定法。②结构动力特性试验;③结构的动力反应试验;④模拟振动地震台试验;
⑤风洞试验;⑥疲劳试验。实体试验和模型试验;试验室试验和现场试验;非破坏性试验和破坏性试验。
结构检测:是为了评定结构工程的质量或鉴定既有结构的性能等所实施的检测工作。研究性试验包括哪几个阶段?设计阶段→准备阶段→实施阶段→总结阶段。试验阶段试验加载图式:试验荷载在试验结构构件上的布置(包括荷载类型和分布情况)称为加载图示。试验装置:①试验装置应有足够的刚度,在最大的试验荷载作用下,应有足够承载力(包括疲劳强度)和稳定性。②试验结构构件的跨度、支撑方式、支撑等条件和受力状态应符合设计计算简图,且在整个试验过程中保持不变。③试验装置要满足构件的边界条件和受力变形的真实状态,且不应分担试验结构构件承受的试验荷载和不应阻碍结构构件变形的自由发展。④应满足试件就位支撑、荷载设备安装、试验荷载传递和试验过程的正常工作要求。加载制度:是指试验进行期间荷载与时间的关系。测点的选择与布置:用仪器对结构或构件进行内力、变形等参数的量测时,测点的选择与布置应满足以下原则。仪器选择与测读原则:①选择的仪器,必须能满足试验所需的精度与量程要求。②仪器的量程应满足最大应变和扰度需要。试验中若仪器量程不够,中途调整必然会增加量测误差,应尽量避免。③现场试验时,仪器所处条件和环境较复杂,影响因素较多,电测仪器的适应性就不如机械式仪表。而测点较多时,机械式仪表却不如电测仪表灵活、方便。因此,选用对应做具体分析和技术比较。④为了简化工作,避免差错,量测仪器的型号、规格应尽可能一致,种类越少越好。结构试验准备阶段:将设计阶段确定的试件按要求制作、安装就位,将加载设备和测试仪器率定、安装就位,准备设计记录表格,算出各加载阶段试验结构各特征部位的内力及变形值。重物加载:它是利用物体本身的重量施加在结构上作为模拟荷载,在实验室内可以采用的重物有专门制作的标准铸铁砝码、混凝土试块和水箱等;在现场试验可以就地取材如砖、砂、石、袋装水泥等建筑材料作为加载物。气压加载:它分为正压加载与负压加载。正压加载是利用压缩空气的压力对结构施加压力负压加载是利用将实验结构物下面密封室内的空气抽出,使之形成真空,结构的外表面收到的大气压,就成为施加在结构上的均布荷载,由真空度可得出加载值。液压加载:液压千斤顶、大型结构试验机、电液伺服加载系统。电液伺服加载系统的组成:1、液伺服加作动器2、控制系统3、液压源。模拟地震振动台设备的组成:振动台台面与基础、液压驱动和动力系统、控制系统、测试和分析系统、动力加载法
土木工程试验检测措施研究
摘要:近几年,土木工程不断增加,工程质量问题也逐渐凸显,成为人们关注的焦点。对土木工程质量进行检测已显得非常必要,并作为保障土木工程质量的重要环节而受到重视。本文在分析土木工程试验检测基础上探讨其存在的问题,并提出完善措施,为提升我国土木工程试验检测水平提供参考。
关键词:土木工程;试验检测;质量;措施
引言
对于现代土木工程,工程质量是否达标是确保其安全性和稳定性的主要因素,也影响工程的成本、经济效益和社会效益的重要因素。工程建设全过程中,涉及地基、建筑材料、施工工艺等方面,无论是已建还是在建工程,都需要进行试验检测工作。因此,本文从常见的技术措施入手,分析如何提升工程试验检测水平。
1土木工程检测现状
随着我国建筑施工越来越成熟,对于检测方的要求也是越来越多。从目前的形势来看,由于各大建设单位响应国家西部建设号召,更多的施工现场建立在了一些特殊地段,在这些地段施工之前,检测就显得尤为重要,对于检测方技术要求和检测手段的要求也越来越高。质量是工程施工的生命,检测更是保证施工质量最为重要的一个环节。目前国内检测行业的现状,由于许多房屋等设施使用寿命过久,对于建筑本身的检测来说,前景以及市场还是比较大的,随着检测行业竞争越来越激烈,轻质量重效率的行为越来越多,这就导致了第三方检测公信度不够等一系列问题的出现,对检测质量要求不严格将会对施工产生很大的影响,在日后的建筑使用中也难免会出现一系列的安全问题。其中部分小型企业也加入到了检测行业中,这些企业资质不足,检测手段以及设备更是落后,对于检测的结果无法提供更为详细有力的证明,对于当前建筑行业来讲严重限制了工程施工的进度以及质量保证要求。 2试验检测方法分析
在土木工程试验检测中,主要应用的试样方法有抗震试验、加载试验、模拟台试验、无损检测和钻心检测等方法。不同检测方法针对的检测对象不同,检测目的也不相同。在抗震试验中,主要针对土木工程结构问题进行试验。该方法通过实验室反复低周加载进行试验,该试验方法与拟动力试验相似,能够精确地模拟地震振动台的人工地震、现场等进行试验,从而计算出土木工程结构的抗震性能。低周反复加载试验是通过对地震进行模拟来测算其对土木工程结构的作用的,同时测定土木结构在地震中的恢复力,并在此基础上评估土木工程抗震性能。该试验时一种破坏性的试验。相较于低周反复加载试验的破坏试验,地震模拟台试验则具有一定的优势。模拟台试验只需利用计算机控制就能再现天然地震波的各种类型,能够再现其对土木工程结构的损坏程度。同时,在振动台上安装的结构模型也能接受到实际地震的作用,对于地震导致的土木工程结构开裂、地震破坏的全过程等都能进行再现。模拟台试验能够对变速率影响进行真实反映,且能依据相似要求调整加速度幅值及压缩其域上幅值。与上述检测试验相比,无损检测试验对构件受力性能及结构承载力、适用功能都不产生影响,可以直接测定土木工程结构适当参数及物理量,利用这些物理量对影响其承载能力的参数进行推定,而后依据推定数据判定现有损伤及质量情况。与上述试验检测方法不同的钻芯检测方法操作更便捷。该安防应用专业性水冷式钻机对混凝土构件钻芯取样,直接钻芯获取小直径或标准直径芯样试件,试验室内检测其抗压强度,进而发现混凝土内部缺陷及其强度的相关数据。利用该安防能够直观地对混凝土质量性能进行反映,且在试验过程中,不需要进行混凝土强度与检测参数间的换算就能精准地评估混凝土强度和质量性能。如果综合利用钻芯法和回弹法,更能有效地提高混凝土强度现场检测的效率和可靠性。