(树大)建筑结构试验复习
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(1) 结构试验的任务:结构物或试验对象上,使用仪器设备为工具,
利用各种各种实验技术为手段,在荷载或其他因素作用下,通过量测与
结构工作性能有关的各种参数从强度 刚度和抗裂性以及结构实际破坏
形态来判明建筑结构的实际工作性能,估计结构的承载能力,确定结构
对使用要求的符合成度,并用以检验和发展结构的计算理论。
(2) 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。
解决什么问题:①结构的设计和施工通过试验进行鉴定 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 ③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 ④已建结构可靠性试验,推断
和估计结构的剩余寿命 ⑤鉴定预制构件的产品质量
(3) 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。
解决什么问题: ①验证结构设计计算的各种假定 ②为制定设计规范
提供依据 ③为发展和推广新结构、新材料及新工艺提供理论依据与实
践经验
(4) 建筑结构试验按 试验对象(真型试验 模型试验) 荷载性质(静
力试验 动力试验) 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) 分类
(5) 真型试验的试验对象 是实际结构或者按实际结构足尺寸复制的结
构。
(6) 模型试验的试验对象 是仿照真实结构并按一定比例复制而成的试
验代表物,它具有真实结构的全部或部分特征,是比真实结构尺寸小得
多的缩尺结构。
(7) 静力试验优缺点优 加载设备相对来说比较简单,荷载可以逐步施
加,还可以停下来仔细观测结构变形的发展,给人们以最明确和清晰的
破坏概念 缺:不能反应应变速率对结构的影响
(8) 试验室试验优点 有良好的工作条件,可以使用精密和灵敏的仪器
设备,有较高准确度
(9) 结构试验设计包括 结构试验目的 结构试验设计 结构试验准备 **
实施 **分析 结论
(10) 框架截面尺寸为真型1/4 ~ 1/2 框架节点为真型1/2 ~ 1 压弯构件
16×16 ~ 35×35 (cm)
短柱15×15 ~ 50×50 双向受力构件 10×10 ~ 30×30 多层剪力墙 1/10 ~ 1/3
(11) 模型相似要求: 几何相似 质量相似 荷载相似 物理相似 时间* 边界
条件* 初始条件*
(12) 结构在荷载作用的变形有 ①反映结构的整体工作状况的整体变形
②反映结构的局部工作状况的局部变形
(13) 测点的选择与布置原则:①测点的位置必须有代表性 ②为了保证
测量数据的可信度,还应布置一定数量的校核性测点 ③测点的布置应
有利于试验时操作和测读 ④结构动力试验中测点应布置在要求结构反
应的最大部位 ⑤测点宜少不宜多 ⑥考虑安全措施
(14) 选择试验荷载和加载方式的要求: ①选用的试验荷载的图式应与
结构设计计算的荷载图式所产生的内力值一致或接近 ②荷载传力方式
和作用点明确,产生的荷载数值要稳定,特别是静力荷载要不随加载时
间,外界环境和结构的变形而变化 ③荷载分级的分度值要满足试验量
测的精度要求,加载设备要有足够的强度储备 ④加载装置本身要安全
可靠,不仅要满足强度要求,还必须按变形条件来控制加载装置的设
计,即尚必须满足刚度要求 ⑤加载设备要操作方便,便于加载和卸
载,并能控制加载速度,又能适应同步加载或先后加载的不同要求 ⑥
试验加载方法要力求采用现代化先进技术,减轻体力劳动,提高试验质
量
(15) 确定材料力学性能方法:直接试验 间接试验
(16) 支座按自由度不同分 铰支座固定铰支座
(17) 铰支座基本要求: ①必须保证结构在支座处能自由转动和自由水
平移动 ②必须保证结构在支座处力的传递
(18) 试验台座按结构构造分 板式试验台座(槽式* 地脚螺丝式*)箱式*
抗侧立*
(19) 设备按显示和记录方式分:直读式,自动记录式;模拟式,数字式
(20) 数据采集遵循原则:同时性,客观性
(21) 测量设备主要技术指标 刻度值 量程 灵敏度 分辨率 线性度 稳定性
重复性 频率响应
仪器的使用要求:①不影响结构工作,自重轻、尺寸小 还要考虑仪器
附加质量和对结构作用力 ②具有合适的灵敏度和量程 ③安装使用方便
稳定性和重复性好 ④价廉耐用,可重复使用,安全可靠,维修容易 ⑤
在达到要求的前提下,尽可能多功能 多用途
(22) 传感器:感受所需要测量的物理量,按一定规律把它们转换成可以
直接测度的形式
(23) 电阻应变计原理:利用某种金属丝导体的“应变电阻效应”,即这种
金属丝的电阻值随其机械变形的物理特征。 技术指标: ①电阻R ②标
距L ③灵敏系数K
(24) 黏贴注意事项:①测点基底平整、清洁、干燥 ②粘接剂电绝缘
性、化学性能稳定和工艺性能良好,以及蠕变小、粘贴强度高、温湿度
影响小 ③同一组应变计规格相同 ④黏贴牢固 方位准确 不含气泡
(25) 惠斯登电桥原理 把电阻变化转化为电压或电流的变化,使信号得
以放大并解决温度补偿
(26) 零位读数法:通过测量可变电阻调节值来测量应变的方法。
(27) 直读法:不用可变电阻,直接测量电桥失去平衡后的输出电压,在
算成应变值的方法。
(28) 测量应变的仪器和方法 ①电阻应变仪 ②手持应变仪 (位移计方法和
光测法)
(29) 力传感器和压力传感器 线位移传感器 角位移传感器 裂缝测量器
测振传感器
(30) 裂缝测量主要内容:①开裂:即裂缝发生的时刻和位置 ②度量:
即裂缝的宽度和长度数
(31) 磁电式速度传感器:根据电磁感应原理制成,其特点是灵敏度高,
性能稳定,输出阻抗低,频率响应范围有一定宽度;调整质量、弹簧和
阻尼系统的动力参数,可以使传感器既能测量非常微弱的震动和较强震
动。
(32) 单调加载静力试验 指在短时间内对试验对象进行平稳的连续加
载,荷载从零开始一直加到结构构架破坏或达到预定荷载,或是在短时
间内平稳地施加若干次预定的重复荷载后,再连续增加荷载知道结构构
件破坏。
(31) 试验加载制度 试验进行期间荷载与时间的关系
(32) 预载目的 ①使试验各部位接触良好,进入正常工作状态,荷载与
变形关系趋于稳定 ②检验全部试验装置的可靠性 ③检查全部观测仪表
工作是否正常 ④检查现场组织工作和人员的工作情况,起演习作用。
(33) 钢筋为什么贴片 钢筋混凝土梁受拉区的混凝土开裂后,由于该处
混凝土部分退出工作,此时仪表失去其作用。为了探求截面受拉性能,
所以........
(34) 自由震动法 强迫震动法
(35) 回弹法:利用回弹仪检测混凝土结构构件中混凝土抗压强度的方法
称为回弹法。
每个测区的数目不少于10个 测区宜为400cm2 能纳16个为宜 测区间距不
宜大于2m 量测碳化深度 1%酚酞酒精 16个中剔除3个最大最小值 求其
平均值
d≤0.4m 无碳化 按d=0处理 d≥6mm 按d=6mm
(33) 回弹法原理 回弹法的基本原理是使用回弹仪的弹击拉簧驱动仪器
内的弹击重锤,通过中心导杆,弹击混凝土的表面,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R,由它与混凝土强度
的相关关系来推定混凝土的强度
(34) 超声法检测混凝土缺陷的原理 采用低频超声波检测仪,测量超声
脉冲的纵波在结构混凝土中的传播速度,接受波形信号的振幅和频率等
声学参数的相对变化,来判断混凝土的缺陷。
(35) 钢材强度测定采用方法 表面硬度法 超声法(检测钢材和焊缝缺
陷)
(36) 脉动 建筑结构由于收外界的干扰而经常处于不规则的振动中,其
振幅一般在10μm以下。
(37) 数据处理的内容与步骤 ①数据的整理和换算 ②数据的误差分析 ③
数据的表达
(38) 对试验数据进行修约 ①四舍五入,即拟舍数位的数字小于5时舍
去,大于5时进1,等于5时,若所保留的末位数字为奇数则进1,为偶数
则舍弃 ②负数修约时,先将它的绝对值按上述规则修约,然后在修约
值前面加上负号 ③拟修约的数值应在确定修约位数后一次性修约获得
结果,不得多次连续修约
(39) 误差分类:系统误差、随机误差和过失误差
(40) 异常数据舍弃方法:3σ方法 肖维纳 格拉布斯 数据表达:表格 图
像 函数
(41) 分辨率:指仪器测量被测物理量最小变化值的能力