結(jié)構(gòu)靜載實驗-1課件

1、土木工程試驗土木工程試驗結(jié)構(gòu)靜載試驗內(nèi)容列表(1) 結(jié)構(gòu)試驗的加載設(shè)備(2) 試驗裝置的支座設(shè)計(3) 應(yīng)變測試技術(shù)(4) 靜載試驗用儀器儀表(5) 試驗準備與實施(6) 結(jié)構(gòu)靜載試驗示例 靜載試驗又稱為靜力荷載試驗，是指對結(jié)構(gòu)施加靜力荷載并考察結(jié)構(gòu)在靜力荷載下的力學性能的試驗，靜力是指試驗過程中結(jié)構(gòu)的反應(yīng)不包含任何慣性作用和加速度。結(jié)構(gòu)靜載試驗的加載設(shè)備 靜載試驗中使用的儀器、儀表和設(shè)備可分為加載設(shè)備、測試元件和儀表、放大儀和記錄儀等儀器設(shè)備。 試驗中觀測到物理量為力、位移、應(yīng)變、溫度、裂縫寬度與分布、破壞或失穩(wěn)形態(tài)等。結(jié)構(gòu)靜載試驗的加載設(shè)備加載設(shè)備和利用加載設(shè)備所施加的試驗荷載必須滿足下列

2、要求(1)試驗荷載的作用方式必須使被試驗結(jié)構(gòu)或構(gòu)件產(chǎn)生預(yù)期的內(nèi)力和變形方式。例：彎曲梁的平面內(nèi)偏心(2)加載設(shè)備產(chǎn)生的荷載應(yīng)能以足夠的精度進行控制測量。(3)加載設(shè)備或裝置不應(yīng)參與結(jié)構(gòu)工作，不改變結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的受力狀態(tài)。(4)加載設(shè)備本身應(yīng)有足夠的強度和剛度。 一般有兩種方法對結(jié)構(gòu)施加靜力荷載，一種方法是重力加載，另一類利用液壓或機械裝置加載。直接重力加載l0l0/6515cm直接重物加載方式直接重力加載示例湘水大橋預(yù)制梁板靜載實驗直接重力加載示例湖南大學汽車研究中心樓面板靜載實驗直接重力加載示例洞庭洋沙湖國際渡假區(qū)康橋洞庭洋沙湖國際渡假區(qū)康橋直接重力加載示例洞庭洋沙湖國際渡假區(qū)康橋堆載實驗洞庭

3、洋沙湖國際渡假區(qū)康橋堆載實驗直接重力加載1屋架試件；2支墩；3砝碼；4吊籃；5分配梁屋架靜載試驗加載裝置直接重力加載直接重力加載直接重力加載 板柱抗沖切試驗直接重力加載抗爆試驗的樓層堆載直接重力加載直接重力加載直接重力加載直接重力加載直接重力加載直接重力加載杠桿重力加載優(yōu)點優(yōu)點：無需測力裝置，不用調(diào)整可以保持荷載長期不變。杠桿重力加載液壓加載 液壓加載設(shè)備一般由液壓泵源、液壓管路、控制裝置和加載油缸組成。 工作原理： 液壓油泵輸出壓力油，經(jīng)控制裝置對油的壓力、流量調(diào)節(jié)后輸送到加載油缸，推動油缸活塞運動，對結(jié)構(gòu)施加荷載。移動式同步液壓加載 移動式同步液壓加載裝置可由多個加載油缸靈活安裝在試驗裝置

4、的各個部位上。 同步液壓加載設(shè)備通過調(diào)壓裝置和穩(wěn)壓裝置，可使多個加載油缸同步施加不同的壓力。移動式同步液壓加載液 壓 千 斤 頂反 力 鋼 梁力 傳 感 器拉 桿地 槽 錨 固移動式同步液壓加載大型鋼管桁架節(jié)點試驗裝置移動式同步液壓加載線張式撓度計傾角儀支座百分表加載拉力桿實驗框架分配梁大量程百分表傾角儀地腳螺栓反力墻線張式撓度計伺服作動器反力梁千斤頂?shù)鬃鶐L軸框架結(jié)構(gòu)試驗裝置移動式同步液壓加載T型梁的臥位試驗液壓千斤頂 液壓千斤頂由手動液壓泵、溢流閥、活塞和缸體組成。 特點：應(yīng)用方便、無需電源、適合現(xiàn)場結(jié)構(gòu)靜載試驗，也適用于實驗室內(nèi)的結(jié)構(gòu)試驗。液壓千斤頂扁式液壓千斤頂 現(xiàn)場砌體抗壓強度試驗時

5、，將兩個扁式液壓千斤頂安裝在砌體上下兩條水平灰縫中，用手動液壓油泵對扁式液壓千斤頂供油，使千斤頂之間墻體受壓。現(xiàn)場砌體抗壓強度試驗液壓試驗機 尺寸較小試件可直接在通用的液壓試驗機上完成， 精度較高，剛度大，適合完成受力條件相對簡單的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件試驗，加載能力為2000kN，5000kN和10000kN，最大高度達10m，可由計算機控制。長柱試驗機電液伺服液壓試驗系統(tǒng) 電液伺服液壓試驗系統(tǒng)是由液壓泵源、液壓管路、控制裝置、加載油缸和電液伺服閥組成。將電流轉(zhuǎn)換為閥芯機械運動，通過閥芯的機械運動調(diào)節(jié)電液伺服閥的輸出和輸入流量及壓力。工作原理：發(fā)送指令信號-驅(qū)動加載油缸-油缸活塞力和位移信號-反饋至控制

6、裝置-指令信號與反饋信號比較-調(diào)節(jié)指令信號-循環(huán)電液伺服液壓試驗系統(tǒng)應(yīng)電液伺服液壓試驗系統(tǒng)湖南大學結(jié)構(gòu)試驗室電液伺服系統(tǒng)機械加載絞盤、卷揚機和手動葫蘆加載特點：變形很大的條件下連續(xù)加載機械加載 螺桿彈簧裝置主要用于長期荷載試驗，由于混凝土徐變，梁的變形持續(xù)增長，彈簧壓力松弛，因此在試驗過程中，要對螺桿進行適當調(diào)整。機械加載氣壓加載正壓加載，對氣囊充氣實現(xiàn)均勻加載。 壓力可達200kN/m2。氣壓加載負壓加載-結(jié)構(gòu)受到大氣的壓力實現(xiàn)氣壓加載壓力可達50100kN/m2。試驗裝置的支座設(shè)計思路一： 使被試結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的支座和邊界條件盡可能與實際一致思路二： 使被試結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的邊界條件盡可能理想化固定

7、鉸支座與活動鉸支座問題：連續(xù)梁的支座怎么安裝調(diào)試？柱式試件的鉸支座壓力作用點有比較高的定位要求，偏心距是試驗一個主要控制因素。柱式試件的鉸支座注意：液壓加載油缸前后兩端安裝球形支座或鉸支接頭，使其無彎矩傳遞。固定邊界條件的實現(xiàn)試件豎向加載器水平加載器四桿聯(lián)動機構(gòu)地腳螺栓反力架反力架反力架 四連桿機構(gòu)控制上橫梁不發(fā)生轉(zhuǎn)動特點：上橫梁不能轉(zhuǎn)動，水平豎向位移無約束固定邊界條件的實現(xiàn)試件豎向加載器水平加載器地腳螺栓反力架液壓加載控制臺反力架反力架輸油管伺服加載油缸控制上橫梁不發(fā)生轉(zhuǎn)動注意：油缸合力為試件軸力，加載油缸荷載之差形成轉(zhuǎn)動的約束彎矩。固定邊界條件的實現(xiàn)反力架反力架反力架加載油缸加載油缸鋼梁試件地腳螺栓扁擔梁鋼滾軸墻體試驗試驗臺架和反力支座非臺座支承方式 加載的鋼梁與加載架上部的橫梁形成自平衡體系，加載千斤頂反力通過加載剛架的拉桿傳至下部鋼梁。試驗臺座與反力剛架柱彎剪試驗裝置試驗臺座與反力剛架立柱橫梁定位塊螺栓地腳螺栓固定