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第五章 静力试验数据处理

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静力压强实验报告

静力压强实验报告

静力压强实验报告实验目的：验证静力压强与液体深度、液体密度及重力加速度之间的关系。

实验器材与原理：U型管、透明塑料软管、量筒、秤、水、压力计。

实验原理：根据帕斯卡定律，液体压强与液体深度、液体密度及重力加速度之间存在一定的关系：P = ρgh，其中P为压强，ρ为液体密度，g为重力加速度，h为液体深度。

实验步骤：1. 准备实验器材，其中U型管一端连接透明软管，另一端开口并插入量筒。

2. 将U型管的另一端充满水，并且透明软管的端口封死，使得管内封闭充满水。

3. 将透明软管的端口打开，观察水位的变化，并记录下来。

4. 用秤测量透明软管上垂直方向的一小段长度的质量，计算该质量所受到的重力。

5. 根据实验步骤3中记录的水位变化，计算液体深度。

6. 根据实验步骤4中计算的质量所受到的重力，结合已知的液体密度和实验步骤5中计算的液体深度，计算压强。

实验数据记录：使用该方法反复进行实验，得到了以下数据（以某一次实验为例）：液体深度= 12 cm液体密度= 1000 kg/m^3重力加速度= 9.8 m/s^2质量= 0.05 kg实验结果分析：根据实验原理中的公式P = ρgh，代入已知数据进行计算，得到压强P = 1000 kg/m^3 * 9.8 m/s^2 * 0.12 m = 1176 Pa。

因此，该实验得到的压强为1176 Pa。

实验结果讨论：通过该实验，我们验证了静力压强与液体深度、液体密度及重力加速度之间的关系。

实验结果表明，压强与液体深度成正比，与液体密度和重力加速度有关。

实验中所得到的压强值与计算值较为接近，说明实验结果具有一定的准确性。

实验误差分析：在实际实验中，可能存在一些误差，如读数误差、器材误差等。

此外，实验中液体密度的准确性也可能会影响到实验结果的准确性。

为减小误差，可以通过多次重复实验取平均值来提高结果的准确性。

实验结论：通过该实验，我们验证了静力压强与液体深度、液体密度及重力加速度之间的关系。

第五章-结构静力试验剖析PPT课件

第五章-结构静力试验剖析PPT课件
在端节点砼表面沿自锚头长度方向布置若干 应变测点：横向测点和纵向测点
5）预应力钢筋张拉应力的测量
直接在预应力钢筋上布置应变测点测量，通 常布置屋架跨中和两端头。注意应变计的防 护处理。
6）裂缝测量
杆件开裂荷载和裂缝宽度。（端节点、腹杆 与下弦杆及节点交汇处较早开裂的位置）
2.4.4 薄壳和网架结构的试验
重 物 加载
液压加载
屋 架 成 对试验
屋架试验支撑设置
二、观测项目和测点布置 观测项目 1）桁架挠度及挠曲线。 2）开裂荷载及破坏荷载。 3）主要杆件的应变。 4）节点的变形及节点刚度对杆件的次应力影响 5）屋架端节点的应力分布 6）预应力钢筋张拉应力和对有关部位混凝土的预压 应力。 7）屋架下弦预应力钢筋对屋架的反拱作用。 8）预应力锚头工作性能。
离支座x处的挠 度和转角为：
悬臂梁的挠度和转角
自重和设备重作用下，梁的挠度为：
荷载等效的修正系数ψ：
采用等效荷载图式加载试验时，由于等 效时仅考虑了控制内力相等的原则等效，故 应对测量的挠度进行修正。
均布荷载1.0，四分点等效乘0.91, 三 分点等效乘0.98，四集中力五分点等效乘 0.99，八集中力十六分点1.00。
正位试验 卧位试验 对中： 先进行几何对中， 再进行物理对中。
5.3.2 压杆和柱的试 验
二、试验项目和测点 布置
1. 试验项目 2.测点布置 3.测力板
二、试验项目和测点布置
破坏荷载：力传感器 挠度：百分表或位移传
感器 曲率：曲率计 砼应变：应变片+应变
仪，应变片后贴。 钢筋应变：应变片+应
筋 拉
钢绞 断
线
1.4 0
1.50
B4

第5章静力试验

第5章静力试验

沈阳建筑大学
土木工程结构试验与检测
5.1 单调静力荷载试验（monotonic static load testing）
单调静力荷载试验是指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。
图5.1.1 静载试验加载程序
沈阳建筑大学
土木工程结构试验与 简支梁试验等效荷载加载图示
沈阳建筑大学
土木工程结构试验与检测
图5.3.1拟动力试验的基本原理
沈阳建筑大学
土木工程结构试验与检测
图5.3.2 数值计算与拟动力试验之间的比较
沈阳建筑大学
土木工程结构试验与检测
5.3.3 输入地震波的加速度时程曲线
5.3.4 7层钢筋混凝土结构的平面和剖面图
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土木工程结构试验与检测
沈阳建筑大学
土木工程结构试验与检测
图5.4.1加速度放大系数曲线
图5.4.2 未加固砌体试件受压破坏
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土木工程结构试验与检测
图5.4.3 混凝土偏心受压构件的破坏形态展开图
沈阳建筑大学
土木工程结构试验与检测
本章系统的介绍了结构静力试验中的单调静力荷 载试验、拟静力试验和拟动力试验。 载试验、拟静力试验和拟动力试验。重点阐述了拟静 力试验、拟动力试验的基本原理、 力试验、拟动力试验的基本原理、试验设备和试验步 骤。系统地介绍了如何进行数据的整理换算、统计分 系统地介绍了如何进行数据的整理换算、 析和归纳演绎。学习本章之后，应熟悉基本构件单调 析和归纳演绎。学习本章之后， 静力试验的各个环节，重点掌握试件的安装、 静力试验的各个环节，重点掌握试件的安装、加载方 法，试验项目和测点布置，以及确定开裂荷载、极限 试验项目和测点布置，以及确定开裂荷载、 承载力等指标的概念和方法， 承载力等指标的概念和方法，掌握静力试验量测数据 的整理和结构性能的公式、 的整理和结构性能的公式、图像和数学模型的表达方 法。

第五章 结构静载试验

第五章 结构静载试验

Mg---是试件自重和加载设备重产生的弯距。
Mb、ab0 ---分别是试件出现裂缝前一级荷载产生的弯距和挠 度实测值。 ap----预应力钢筋的预压作用使构件产生反拱；对研究性试 验取实测值，对鉴定性试验取计算值； φ ----因加载图式变化产生的修正系数。见表5.1 采用等效荷载图式加载试验时，由于等效时仅考虑了控
校核测点的布置
为了能够正确的掌握测量的正确性，一般要设置 校核测点 。即应力已知的点，比如梁边缘凸缘处，应 力为零。
（3）裂缝测量
主要包括测定开裂荷载、位置、裂缝的发展和分布、 裂缝的宽度和深度。测定钢筋混凝土梁的抗裂性能。
有垂直裂缝和斜裂缝 垂直裂缝测定： 一般产生在弯矩最 大受拉区段，在该区段
（2）设计加载图式
荷载总值=100*5=500KN 四个集中力大小=500/4=125KN 作用点的位置：第一个距支座L/8=625mm 其它荷载相距L/4=1250mm
分配梁：单跨，上下两层，上层支座在下层分配梁跨中。
（3）计算该实验梁的内力并绘制内力图形
试验项目和测点布置
• 试验项目: 鉴定性试验：承载力、抗裂度和各级荷载作用下的挠度及裂
为构件承载力检验系数允许值见表560u0u0u00uuss或0us0u承载力检验标志及检验系数受力情况受拉轴拉偏拉受弯大偏压受压受剪标志编号b1b2b3b4b5b6承载力检验标志裂缝15mm挠度150受压砼压坏受力主筋拉断砼压坏斜裂缝15mm或斜裂缝末端砼剪压破坏斜压破坏或主筋端部滑脱13级钢冷拉12级冷拉34级热处理钢筋钢丝钢绞线13级钢冷拉12级冷拉34级热处理钢筋钢丝钢绞线检验系数121251451251301401501451351502按承载力检验0u0u00uuss或其中

【工程结构试验】第5章-结构单调加载静力试验(2课时)

【工程结构试验】第5章-结构单调加载静力试验(2课时)

裂缝测量
Suzhou University of Science and Technology 苏州科技学院
裂缝包括：弯曲裂缝、剪切裂缝、弯剪裂缝 基于力学分析在裂缝位置垂直方向布置测点 裂缝永远与σl垂直（事故处理常用原则） 裂缝出现的判别方法：
①目测②P－Δ曲线③应变值
最大裂缝宽度的测量方法：等弯矩段选取3 条，在纵筋水平位置处采用读数放大镜或裂 缝标尺 裂缝标注方法：试验完毕后绘制裂缝开展图
（二）试验观测
Suzhou University of Science and Technology 苏州科技学院
平面楼盖试验一般为非破坏性（T形梁强度 大），多梁式经常为现场试验 板、梁挠度的观测
工程中：精密水准仪、引出法 消除支座的影响
梁、板中混凝土及钢筋的原始应力测定
卸载法
荷载的施加一般采用成袋砂、石、水泥
二、单层工业厂房整体结构空间工作试验
Suzhou University of Science and Technology 苏州科技学院
单层工业厂房由排架、屋盖系统、山墙等 组成，由于屋盖系统和山墙对各榀平面排 架的约束作用，从而形成空间结构 试验目的：确定厂房整体空间作用性质及 具体分配系数
Suzhou University of Science and Technology 苏州科技学院
1、结构组成（屋盖/梁柱/基础/支撑/围护）
1. 屋面板 2. 天沟板 3. 天窗架 4. 屋架 5. 托架 6. 吊车梁 7.排架柱 8. 抗风柱 9. 基 础 10. 连系梁 11. 基础梁 12. 天窗架垂 直支撑 13. 屋架下弦 横向水平支撑 14.屋架端部 垂直支撑 15. 柱间支撑
裂缝的标注方法

土木工程检测知识点2

土木工程检测知识点2

一章1. 土木工程检测是如何分类的？1）按试验的目的分：科学研究性试验；生产鉴定性试验，2）按荷载的性质分：静力试验，动力试验（原型动力试验、结构疲劳试验、工程抗震试验）；甚至离心机试验3）按构件破坏与否分：破坏性试验，非破坏性试验；4）按试验的时间长短分：短期荷载试验，长期观测试验；5）按试验的对象分：原型试验；模型试验（足尺试验、缩尺试验、放大模型试验）；6）按试验的场地分：室内试验，野外试验(原位试验)。

2.什么是科研性试验？什么是鉴定性试验？科研性试验——这类试验带有研究性质，常常是为验证结构计算理论或为创造一种新型结构而进行的系统试验研究。

鉴定性试验——对一些在计算理论上没有太大问题的结构，由于一些特殊的原因，需要通过试验鉴定这些结构或构件是否符合规范或设计要求，作出技术结论。

二章1、研究性试验的全过程可以分为哪四个阶段？简述各阶段的主要工作？研究性试验主要包括设计阶段、准备阶段、实施阶段和总结阶段。

各阶段的主要工作：设计阶段——试件设计；加载方案设计；量测方案设计；安全措施。

准备阶段——试件制作；试件安装；仪器调试。

实施阶段——加载试验；观测记录；读数记录。

总结阶段——数据处理；试验分析；试验报告。

三章1、试验加载设备应具备哪些条件？试验加载设备应具备哪些条件：1）荷载值准确稳定。

对静力试验，要求荷载值不随时间、外界环境、结构变形而变化。

2）荷载要便于分级，以控制加、卸载速度和精度。

3）传力方式和作用点明确，不影响结构自由变形，在试验过程中不影响试验结构受力。

4）荷载系统本身必须安全可靠。

5）满足自动化要求。

2、常用的加载方法有哪些？哪种加载方法是目前最常用的方法？常用的加载方法有：重物加载、气压加载、机械机具加载、液压加载、电液伺服加载等。

液压加载是目前最常用的试验加载方法。

3、利用重物施加荷载时应注意哪些问题？答：1）当采用铸铁砝码、砖块、袋装水泥等作均布荷载时，应注意重物尺寸和堆放距离，防止出现荷载传递不明确或改变试件受载后的工作状态；2）当采用砂、石等松散颗粒材料作为均布荷载时，切勿连续松散堆放，宜采用袋装堆放，以防止砂石材料磨擦角引起的拱作用；3）当环境湿度不同时，可能引起砂石重量随含水率而变化，造成荷载值的不稳定。

静力触探试验数据利用

静力触探试验数据利用第一篇：静力触探试验数据利用根据静力触探曲线判断土层条件岩土工程勘察中，静力触探是常见的原位测试方法，静力触探试验可以在不扰动土层原位状态的情况下对土层进行试验，根据试验曲线，可以对土层的定名、物理力学性质等进行判断，将静力触探试验和钻探以及其他原位测试相结合后，可以有效的提高勘察结果的准确性。

首先是如何利用曲线进行土层分层，在曲线发生明显变化处，通常是土层发生变化的部位，比如锥尖阻力和锥侧阻力以及贯入阻力比值发生变化时，都是土层发生变化的部位。

但是在判断土层变化位置时，还要考虑到变化的超前和滞后现象。

根据长期的经验积累，可以通过静力曲线大致判断土层属于哪类土，但是不能仅仅依靠曲线对土层进行定名，需要将曲线同钻孔取样得到的土样结合后进行判断。

其次是利用静力触探曲线判断土层的状态，可以判断粘性土的塑性以及砂土的密实度，但是这些都是需要与当地经验相结合。

再次是利用静力触探曲线数据得到桩基设计参数。

这种方法已经比较成熟，并且在桩基设计规范中已经有相应的公式。

但是在利用公式进行计算的时候，需要注意的一点是，规范中的公式是根据全国各地的工程经验总结出来的，这些公式是否与当地土质相适应是十分关键的。

所以也不能生搬硬套到当地的设计中。

第二篇：化验室检验和试验数据管理制度化验室检验和数据管理制度一、目的为了规范检验、试验秩序和行为，实现生产分析检验和试验活动的有效性和时效性，准确提供质量数据，达到质量体系符合性要求，特制定本管理制度。

二、范围本管理制度适用于化验室一切检验和试验活动全过程及与之相关的活动过程。

三、管理要求１、检验程序１、１按规定要求采取样品，并做好登记和标识。

１、１１对于外购化工料，依据质量安全环保部质检组发下来的委托单，到现场核对实物，按规定采样。

１、１２对外购大宗原材料和内部互供料，接到生产调度或有关装置岗位人员的采样电话通知后到现场采样。

１、１３对于过程检验和试验，按《分析频率》的规定到生产装置现场采样。

第五章结构静力试验

1）采用拉压万能试验机进行加载。通过试验机的上、下 ）采用拉压万能试验机进行加载。通过试验机的上、 夹具将平板钢试件安装在试验机上， 夹具将平板钢试件安装在试验机上，用试验机控制加载量 的大小。 的大小。 2）采用电阻应变计和电阻应变测试系统测量试件在拉力作 ） 用下的纵向和横向应变，测点布置如图所示。 用下的纵向和横向应变，测点布置如图所示。 3）应变计选用 ×10mm电阻应变计。 电阻应变计。 ）应变计选用2× 电阻应变计 4）计算：由试验机所显示的拉力 和应变测试系统所测得 ）计算：由试验机所显示的拉力F和应变测试系统所测得 的应变值ε1和ε2，按下列式中计算弹性模量和泊松比ν。 的应变值ε 按下列式中计算弹性模量和泊松比ν
加载架 压力传感器
600
600
600
900
900
A
2φ8 300 2φ12
A 2000
200 A---A
2）采用50mm百分表量测梁最大挠度，测点布置如图所示。 ）采用 百分表量测梁最大挠度， 百分表量测梁最大挠度 测点布置如图所示。 3）在梁跨中顶面中间布置一片电阻应变计量测混凝土最大压应变，在梁底 ）在梁跨中顶面中间布置一片电阻应变计量测混凝土最大压应变， 每根钢筋上跨中位置布置2个电阻应变计量测钢筋最大拉应变 个电阻应变计量测钢筋最大拉应变， 每根钢筋上跨中位置布置 个电阻应变计量测钢筋最大拉应变，测点布置 如图。混凝土应变计选择3× 电阻应变计， 如图。混凝土应变计选择 ×80mm电阻应变计，钢筋应变计选择 电阻应变计 2×10mm电阻应变计，采用电阻应变仪量测。 电阻应变计， × 电阻应变计 采用电阻应变仪量测。
第五章 结构静力试验
●
结构静力试验的加载制度
100%
预载时间
加载时间

5工程结构静力试验


3.屋架挠度和节点位移的测量
注意事项：1.屋架跨度大，挠度测点数量宜适当增加 2.屋架只受节点荷载，测点可只布置在节点处 3.如还承受节间荷载，或节点刚度较大，还要 在节间增加测点，测杆件的局部挠度 4.因屋架整体变形大，要用大量程位移计或水准仪。 5.应适当布置平面外位移测点
4.屋架杆件内力测量 杆件内力型式：1 轴力 N
（1）挠度的测量
或其他截面应力大小和分布规律。
需测：最大挠度（跨中）和挠度曲线
挠度的大小反映试件的刚度，挠度曲线反 映试件变形的趋势和规律
变形曲线
最大挠度
测点布置：支座处，最大挠度处及欲知挠度处 测点数量：最大挠度—至少3个，两端支座处，最大挠度处
挠度曲线—5—7个，两端支座处，最大挠度处，其余均分。 宽度（梁、板宽〉600mm)—同一截面，对称布置
试件的几何中心和物理中心往往不重合，轴压试件要求物理对中，物理中心
与作用力的中心线对齐。
物理中心：试件的重心
几何中心：尺寸的中心
安装方法：1.将试件的几何中心对准作用力的中心；

2.加20%-40%的试验荷载;

3.量测四个面的应变;

4.调整作用力的轴线—重复上述过程直到四个面的应变均

匀。
位置 斜裂缝—斜裂缝与箍筋，弯起筋交汇处
裂缝最大宽度值：目测三条最大裂缝，测量，取其最大值。
压杆和柱的试验
受力分类
轴心受压 偏心受压
小偏心受压 大偏心受压
安装方法
正位安装 卧位安装
支座形式
刀口支座 双刀口支座
轴心受压柱的安装：

由于制作方面的原因，试件往往具有初始弯曲。又由于材料的不均匀，
作业

建筑结构试验网络作业题答案1

建筑结构试验⽹络作业题答案1建筑结构试验⽹络作业题答案⼀、阶段测验第⼀章（单项选择）1、建筑结构试验根据不同要素有多种分类⽅法，下列哪种试验是按荷载性质分类的？A. 结构模型试验B. 结构静⼒试验（page5）C. 短期荷载试验D. 现场结构试验2、结构试验中，常⽤科研性试验解决的问题是A. 综合鉴定重要⼯程和建筑物的设计与施⼯质量B. 鉴定预制构件的产品质量C. 已建结构可靠性检验、推断和估计结构的剩余寿命D. 为发展和推⼴新结构、新材料与新⼯艺提供实践经验（page3）3、下列不属于结构抗震试验的选项有A. 低周反复加载静⼒试验B. 拟动⼒试验C. 结构动⼒反应试验（page6）D. 地震模拟振动台试验4、结构试验中，试件制作中⼤量的试验对象为A. ⾜尺模型B. 相似模型C. 原型D. 缩尺模型（page5）5、下列哪些指标属于结构的承载能⼒极限状态范畴A. 刚度B. 抗裂性C. 稳定D. 挠度第⼆章1、杠杆加载试验中，杠杆制作⽅便，荷载值稳定不变，当结构有变形时，荷载可以保持恒定，对于做下列何种试验尤为适合（分数：2分）A. 动⼒荷载B. 循环荷载C. 持久荷载（page11）2、离⼼⼒加载是根据旋转质量产⽣的离⼼⼒对结构施加( )荷载A. ⾃由振动B. 简谐振动（page25）C. 阻尼振动D. 弹性振动3、螺旋千⽄顶加载属于A. 机械⼒加载（page21）B. 重⼒加载C. 液压加载D. 杠杆加载4、⼤型结构试验机的精度不应低于A. 1级B. 2级（page16）C. 3级D. 4级5、受压构件试验时，构件两端通常采⽤的⽀座形式为A. 固定铰⽀座B. 滚动铰⽀座C. ⼑铰⽀座（page33）D. 转动⽀座6、下列哪⼀项不属于分配梁的作⽤A. 实现荷载分配B. 实现荷载传递C. 实现荷载等效D. 实现荷载放⼤（page35）第三章1、⽤应变计测量试件应变时，为了得到准确的应变测量结果，应该使应变计与被测物体变形A. 不⼀致B. 不相仿C. 相仿D. ⼀致（page53）2、电阻应变计所测量是其标距内的A. 绝对变形B. 平均应变（page53）3、常⽤电阻应变计的电阻值⼤⼩为A. 120 （page53）B. 60C. 150D. 1004、在电阻应变测量中，温度补偿应变计的电阻值R2和⼯作应变计的电阻值R1应该A. R2 < R1B. R2 = R1 （page54）C. R2 > R1D. 没有要求5、千分表的刻度值为A. 0.01mmB. 0.01cmC. 0.001mmD. 0.001cm6、如果要测量振动物体的加速度，应使振动物体的⾃振频率（）测振传感器的⾃振频率A. 尽可能⼩于B. 尽可能⼤于C. 尽可能接近D. 尽可能远离第四章1、科研性的试件设计应包括试件形状的设计、尺⼨和数量的确定以及构造措施的考虑，同时必须满⾜结构和受⼒的（）的要求A. 边界条件（page74）B. 平衡条件C. ⽀承条件D. 协调条件2、实践证明，结构的尺⼨效应、构造要求、试验设备和经费条件等因素将制约试件的A. 强度B. 刚度C. 尺⼨（page76）D. 变形3、在钢筋混凝⼟框架结构模型动⼒试验中，若跨度的缩尺⽐例取1：2，那么框架梁截⾯尺⼨的缩尺⽐例为（分数：2分）A. １：２D. １：１６4、按照结构试验时结构构件的空间就位型式的不同进⾏分类，下列哪项⽅案不是A. 侧位试验（page87~88）B. 异位试验C. 正位试验D. 原位试验5、在进⾏混凝⼟结构试验时，对结构构件的刚度、裂缝宽度进⾏试验时，应确定（）的试验荷载值A. 开裂试验B. 正常使⽤极限状态（page93）C. 疲劳试验D. 承载能⼒极限状态6、测试⽅案的内容通常不包含下列哪⼀项A. 确定试验测试的项⽬B. 选择测点位置C. 选择测试仪器和数据采集⽅法D. 数据的处理与分析（page94）第五章1、结构静⼒试验的试验加载制度是A. 采⽤控制荷载或变形的低周反复加载B. 采⽤包括预加载、设计试验荷载和破坏荷载的⼀次单调加裁（page108图5-1）C. 采⽤正弦激振加载D. 采⽤模拟地⾯运动加速度地震波的激振加载2、梁是典型的受弯构件，测量纯弯区域正应⼒的单向应变测点布置截⾯和剪应⼒与主应⼒的应变测点布置截⾯分别为A. 跨中截⾯和１／４跨截⾯B. 跨中截⾯和⽀座附近截⾯（page111-112）C. １／４跨截⾯和⽀座附近截⾯D. ⽀座附近截⾯和跨中截⾯3、在钢筋混凝⼟柱⼦的荷载试验中，在达到使⽤状态短期试验荷载值之前，每级加载值不宜⼤于其荷载值的（）A. ５％B. １０％C. ２０％（page107）D. １５％4、在观测混凝⼟构件的裂缝时将测量仪交替布置在梁的受拉区段，如出现下列何种情形，则证明开始开裂。

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参数估计的方法： 1、用正态分布进行区间估计 置信区间 2、用t进行区间估计 科萨特（Gosset）提出 3）随机过程 量测对象是以时间为参数的随机变量，各时刻的 随机变量之间又有密切的相关关系。 解决问题：过程的数字化处理和统计特值的计算。 小结：（1）主要出现在静力测量中；（2）（3） 主要出现在动力试验中，如地震力，疲劳试验。
r
Kr t r Kt
－应变仪读数
K r－应变仪上的灵敏系数
e）电测长导线的修正 当寻线长度>10m时，
Rl 不能忽略。
R ) R RL
修正方法： 1）灵敏系数修正 K r Kt (
RL 2）读数修正 t r (1 ) f )波松系数修正 R 由于电阻应变片在测量时，存在横向效应，对K值有 影响。 1 C (1 t ) ' 修正公式： K K 1 C (1 n )
3、偶然误差（随机误差） 随机误差的发生是随机的，其数值变化规律符合 一定统计规律，通常为正态分布规律。因此，随机误 差的度量是用标准偏差，随着对同一量的测量次数的 增加，标准偏差的值变得更小，从而该物理量的值更 加可靠。随机误差通常是由于环境条件的波动以及观 察者的精神状态的等测量条件引起的。 一般参数及其误差都服从正态分布：
2）形态图
把结构在试验时的各种难以用数值表示的形态，用 图像表示，这类的形态如混凝土结构的裂缝情况、结构的 变形状态、结构的破坏状态等等，这种图像就是形态图。 形态图有：照片、手工画图 （1）照片形式的形态图可以真实地反映实际情况，但 有时却把一些不需要的细节也包括在内； （2）手工画的形态图可以对实际情况进行概括和抽象 ，突出重点，更好地反映本质情况。 形态图用来表示结构的损伤情况、破坏形态等，是 其他表达方法不能代替的。
1、表格方式 分类：汇总表格、关系表格
汇总表格：把试验结果中的主要内容或试验中的某些
重要数据汇集在一个表格中，起着类似于摘要和结论的作 用，表中的行与行、列与列之间一般没有必然的关系。 关系表格：把相互有关的数据按一定的格式列于表中 ，表中列与列、行与行之间都有一定的关系，它的作用是
使有一定关系的若干个变量的数据更加清楚地表示出变量
d
2
3.14 x12.0 x 220 x10
E xi xi
2
12
a
按误差传播规律可知E的绝对误差为：
E
E E E E p d p d (0.0202 0.00128 0.0335 0.0457) x1011 pa 0.1007 x105 Mpa
1误差表示法： （a）标准误差

2 ( x m ） i x 1
n

n 1
---越小，说明较小误差占优势，精度高，反之精度低。

（b）平均误差δ
( x m)
i 1 i
n
(c）或然误差γ 指置信程度为50%的置信区间。 (d）极限误差3ζ（权限误差，最大误差） 一般说来误差在－ζ与ζ之间的概率为68%； 误差在－2ζ与2ζ之间的概率为95%； 误差在－3ζ与3ζ之间的概率为99.5%； 在一般情况下，99.5%可以认为代表测量的全体，所以把 ±3ζ叫做权限误差，对于任何一次测量值不应该超出该范围。
随机变量和概率分布
可以设想，当误差个数n→∞，同时又无限缩小误差区间dΔ，图 5-1中各矩形的顶边折线就成为一条光滑的曲线，如图5-2所示。该 曲线称为误差分布曲线。 2
其函数式为：

2 2 2
1 y f () e 2
2 1 e 2 2
即正态分布曲线上任 一点的纵坐标y均为横坐 标Δ的函数。均方差（标 准差）大小反映观测精度 的高低，定义为：
4p 4 x5000 N 5 E＝ 2 2.02 x 10 MPa 2 12 d 3.14 x12.0 x 220 x10
若把游标卡尺的精度改为0.01mm，则d引起的误差为：
4 p 2 11 0.00335x10 PaLeabharlann d 3 d则ε项的允许误差
0.0404 (0.0202 0.00128 0.00335) x d 2 2
t2

; 0,1)
分布参数的估计 母体：研究对象的全体。 子样：母体中的一部分叫做子样。 统计处理的目的：从子样去推断母体并对这种推断 的精确度作出估计。 随机变量主要的数学特征参数：数学期望m和标准 误差σ。 参数估计的内容： 1、点估计：根据子样观测值计算子样特征值并根 据子样特征值对母体特征值进行估计。 2、区间估计：估计子样取值和母体参数之间的随 机偏差，即估计出母体参数可能在怎样的区间内取 值。
史的误差；仪表安装位置的误差；测量系统的各种误差。
（3）数据处理阶段的误差 运算及处理方法的误差。
§5-3 试验结果的表达 一、试验结果的表达的要求 试验结果应包含的内容需视试验目的而定。 1、鉴定性试验 需要给出试验结构的强度、刚度等方面的结果，对于混 凝土结构还应给出有关裂缝的分布，发展等方面的结果。 2、研究性试验 除鉴定性试验要求的内容以外，一般还要给出所研究 的各种变动因素和结构力学性能之间的关系，从中找出规 律。 二、试验结果的表达形式 试验数据表达方式：表格、图像（曲线）和函数（经验公 式）
0.98加两个集中荷载 K为换算系数 K 0.97加四个集中荷载
§5-2 试验误差的分析
测量值与真值之间的差叫做测量误差，它是由使用仪 器、测量方法、周围环境、人的技术熟练程度和人的感官 条件等的技术水平和客观条件的限制所引的，在测量过程 中它是不可能完全消除的，但可通过分析误差的来源、研 究误差的规律来减小误差，提高精度。并用科学的方法处 理实验数据，以达到更接近于真值的最佳效果。 一、量测误差分析 进行误差分析的作用和意义： （1）只有了解了试验误差的范围，才有可能正确估计试 验所得到的结果。 （2）对试验误差进行分析将有助于在试验中控制和减少 误差的产生。
n
（e）范围误差 指一组测定值中最大值与最小值之差，不能反映测定值的 精度，不常用。 为了方便，常常采用相对误差来表示。
2、间接测定值的误差分析 间接测定值可以看作各有关直接测定值的函数，利用 误差传递公式，由自由变量的误差，算出函数的误差。
例题：测定钢筋的弹性模量 E，用绝对误差为±0.1mm 的 游标卡尺测得钢筋的平均直径d＝12.0mm，加载试验机在 5000N范围内误差为±1%，应变ε的总误差为2.25%，当p ＝5000N，ε＝220x10－6时，求E，并分析测量误差。 4 x5000 N 解： E＝ 4p 2.02 x105 MP
根据误差产生的原因和性质：系统误差、过失误差、 偶然误差。
误差表示： 1）绝对误差：
V x
x ：测量值
2）相对误差
：真值
只表示大小，不能表示精度
V R 100% 为无量纲 x
1、系统误差 系统误差是由于测量原理的方法本身的缺陷、测 试系统的性能、外界环境（如温度、湿度、压力等） 的改变、个人习惯偏向等因素所引起的误差。 有些系统误差是可以消除的，其方法是改进仪器 性能、标定仪器常数、改善观测条件和操作方法以及 测定值进行合理修正等。 1）测量系统由于客观因素所造成的误差。（测定方 法，测量仪表，测量条件） 系统误差有一定规律： (1)固定系统误差（数据偏差为常数） (2) 变化系统误差（数据偏差变化） 2）防止系统误差措施：预先对整个测量系统标定， 以确定系统误差出现的规律及其量值。
lim
n
[ 2 ] n
正态分布密度函数f(x)可以写为n（x；m，σ）, 正态分布函数F(x)可以写为N（x；m，σ），当m ＝0；σ＝1时的正态分布称为标准正态分布：
1 2 2 u n(t ;0,1) e 2
对于非标准的正态分布可以转化为标准的正态分布
N ( x; m, ) N ( xm
3）对引起的误差进行修正的项目： a）根据仪表传感器的率定曲线对测定值修正。 b）对挠度数据作支座沉降的修正。 梁的跨中挠度计算公式：
式中： ——跨中位移测量值； ——两个支座位移测量值。
c）自重的修正 仪表在构件吊装就位后才安装。 d）电阻应变片灵敏系数的修正
－实际应变 t
Kt －实际灵敏系数
1）常量 量测对象的客观真值是确定不变的量。实际试 验中，真值一般无法测试，常用平均值来代表。 解决问题：主要是误差分析，然后进行必要的 修正和推算。 2）随机变量 量测对象在客观上的取值具有随机性。 特点：（1）分散性和不确定性；（2）（统计） 规律性。 解决问题：对测量数据进行推算和必需的修正， 推断该随机变量的概率分布，估计其特征值及置信 区间。
§5-1 间接测定值的推算 间接测定值：表达最终试验结果的数据是由直接 测定值经过推算得到的。 特点：推算工作量多，其内容根据测量内容、测量方 法和试验目的的不同而定。 举例： 1 a b 1、受弯构件曲率 h 式中： a ; b 上下表面的应变值； h为截面高度。 f Kf r 2、集中荷载代替均布荷载
4p 1.7x106
故需选用刻度值为1με的应变仪，其相对误差为
1.7 E =0.77 220
3、产生试验误差的因素 （1）准备阶段的误差
试件制作几何尺寸的误差；材料误差；试件安装就位
时的支撑点，加载点的误差；试件安装时的水平度、垂直 度的误差；制作初应力引起的误差等。 （2）加载试验阶段误差 荷载示值误差，加载点及支撑点摩擦力的误差；加载
第五章 试验数据处理
工程质量的评价是以试验检测数据为依据的。试 验检测采集得到的原始数据类多量大，有时杂乱无 章，甚至还有错误，因此，必须对原始数据进行分 析处理才能得到可靠的试验结果。 1、定义 原始数据：直接测得的数据称为原始数据。 数据处理：对原始数据进行分析，找出试验中各参 量的相互关系和变化规律的过程，就是数据处理。 2、试验测量对象的分类 对于不同的测量对象，试验数据处理的目的， 要求,方法,测量对象可以完全不同。根据数学特性， 试验测量的对象可以分为三类：