結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)

1、1第第3章章 結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)2n結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)是最常規(guī)的試驗(yàn)之一結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)是最常規(guī)的試驗(yàn)之一不考慮慣性作用和加速度影響不考慮慣性作用和加速度影響n加載設(shè)備、測(cè)試元件和儀表、放大儀、加載設(shè)備、測(cè)試元件和儀表、放大儀、記錄儀等記錄儀等n觀察力、位移、應(yīng)變、溫度、裂縫寬觀察力、位移、應(yīng)變、溫度、裂縫寬度與分布、破壞或失穩(wěn)形態(tài)等度與分布、破壞或失穩(wěn)形態(tài)等3主要內(nèi)容主要內(nèi)容n1、靜載試驗(yàn)加載設(shè)備、靜載試驗(yàn)加載設(shè)備n2、試驗(yàn)裝置的支座設(shè)計(jì)、試驗(yàn)裝置的支座設(shè)計(jì)n3、應(yīng)變測(cè)試技術(shù)、應(yīng)變測(cè)試技術(shù)n4、靜載試驗(yàn)用儀器儀表、靜載試驗(yàn)用儀器儀表n5、試驗(yàn)準(zhǔn)備與實(shí)施、試驗(yàn)準(zhǔn)備與實(shí)施n6、結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)示例、結(jié)構(gòu)

2、靜載試驗(yàn)示例43.1 靜載試驗(yàn)加載設(shè)備靜載試驗(yàn)加載設(shè)備n靜載試驗(yàn)是指對(duì)結(jié)構(gòu)施加靜力荷載并考察結(jié)構(gòu)在靜載試驗(yàn)是指對(duì)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(xué)性能的試驗(yàn)。靜力荷載下的力學(xué)性能的試驗(yàn)。n加載設(shè)備和利用加載設(shè)備所施加的荷載必須滿足：加載設(shè)備和利用加載設(shè)備所施加的荷載必須滿足：試驗(yàn)荷載的作用方式必須使被試驗(yàn)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件產(chǎn)生預(yù)試驗(yàn)荷載的作用方式必須使被試驗(yàn)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件產(chǎn)生預(yù)期的內(nèi)力和變形方式期的內(nèi)力和變形方式加載設(shè)備產(chǎn)生的荷載應(yīng)能夠一足夠的精度進(jìn)行控制和加載設(shè)備產(chǎn)生的荷載應(yīng)能夠一足夠的精度進(jìn)行控制和測(cè)量測(cè)量加載設(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)加載設(shè)備或裝置不應(yīng)參與結(jié)構(gòu)工作，不改變結(jié)

3、構(gòu)或構(gòu)件的受力狀態(tài)件的受力狀態(tài)加載設(shè)備本身應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度加載設(shè)備本身應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度n加載方法：重力，液壓，機(jī)械，氣壓等加載方法：重力，液壓，機(jī)械，氣壓等53.1.1 重力加載重力加載n包括包括直接重力加載直接重力加載和和杠桿重力加載杠桿重力加載n重物荷載可直接堆放于結(jié)構(gòu)表面形成重物荷載可直接堆放于結(jié)構(gòu)表面形成均布均布荷載荷載，或置于荷載盤(pán)上通過(guò)吊桿掛于結(jié)構(gòu)，或置于荷載盤(pán)上通過(guò)吊桿掛于結(jié)構(gòu)上形成上形成集中荷載集中荷載，如荷載很大，可以通過(guò)，如荷載很大，可以通過(guò)杠桿來(lái)加載杠桿來(lái)加載n優(yōu)點(diǎn)：試驗(yàn)荷載可就地取材，可重復(fù)利用，優(yōu)點(diǎn)：試驗(yàn)荷載可就地取材，可重復(fù)利用，針對(duì)試驗(yàn)結(jié)構(gòu)或試件的變形，可

4、保持恒載，針對(duì)試驗(yàn)結(jié)構(gòu)或試件的變形，可保持恒載，可分級(jí)加載，容易控制可分級(jí)加載，容易控制n缺點(diǎn)：加載過(guò)程中需要花費(fèi)較大的勞動(dòng)力，缺點(diǎn)：加載過(guò)程中需要花費(fèi)較大的勞動(dòng)力，占據(jù)較大的空間，安全性差，試驗(yàn)組織難占據(jù)較大的空間，安全性差，試驗(yàn)組織難度大度大6n重物間隙要大于重物間隙要大于5cm，保持重物間不，保持重物間不搭接，防止產(chǎn)生拱作用而改變荷載分搭接，防止產(chǎn)生拱作用而改變荷載分布布78n采用水加載存在一個(gè)問(wèn)題？采用水加載存在一個(gè)問(wèn)題？面積很大時(shí)，試件中部產(chǎn)生撓度，面積很大時(shí)，試件中部產(chǎn)生撓度，向下變形，所以水深實(shí)際上是中間深，向下變形，所以水深實(shí)際上是中間深，邊上淺。均布荷載不很均布邊上淺。均布荷

5、載不很均布9103.1.2 液壓加載液壓加載n是目前結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中應(yīng)用比較普遍和理想的是目前結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中應(yīng)用比較普遍和理想的一種加載方法。它的最大優(yōu)點(diǎn)是利用油壓一種加載方法。它的最大優(yōu)點(diǎn)是利用油壓使液壓加載器（液壓千斤頂）產(chǎn)生較大的使液壓加載器（液壓千斤頂）產(chǎn)生較大的荷載，試驗(yàn)操作安全方便，特別是對(duì)于大荷載，試驗(yàn)操作安全方便，特別是對(duì)于大型結(jié)構(gòu)構(gòu)件，當(dāng)試驗(yàn)要求荷載點(diǎn)數(shù)多、噸型結(jié)構(gòu)構(gòu)件，當(dāng)試驗(yàn)要求荷載點(diǎn)數(shù)多、噸位大時(shí)更為合適。位大時(shí)更為合適。n液壓千斤頂，移動(dòng)式同步液壓加載裝置，液壓千斤頂，移動(dòng)式同步液壓加載裝置，液壓試驗(yàn)機(jī)，電液伺服液壓試驗(yàn)系統(tǒng)液壓試驗(yàn)機(jī)，電液伺服液壓試驗(yàn)系統(tǒng)111、液壓千斤頂（液壓

6、加載器）、液壓千斤頂（液壓加載器）n主要工作原理是用高壓油泵將具有一定壓主要工作原理是用高壓油泵將具有一定壓力的液壓油壓入液壓加載器的工作油缸，力的液壓油壓入液壓加載器的工作油缸，使之推動(dòng)活塞，對(duì)結(jié)構(gòu)施加荷載。荷載值使之推動(dòng)活塞，對(duì)結(jié)構(gòu)施加荷載。荷載值可以用液壓加載器與荷載承力架之間所置可以用液壓加載器與荷載承力架之間所置的測(cè)力計(jì)直接讀數(shù)，或用傳感器將信號(hào)輸?shù)臏y(cè)力計(jì)直接讀數(shù)，或用傳感器將信號(hào)輸給應(yīng)變儀顯示。給應(yīng)變儀顯示。n液壓加載器有普通工業(yè)用的手動(dòng)液壓加載液壓加載器有普通工業(yè)用的手動(dòng)液壓加載器，有專(zhuān)門(mén)為結(jié)構(gòu)試驗(yàn)設(shè)計(jì)的單向作用和器，有專(zhuān)門(mén)為結(jié)構(gòu)試驗(yàn)設(shè)計(jì)的單向作用和雙向作用的液壓加載器雙向作用的

7、液壓加載器n液壓加載很難滿足多點(diǎn)同步加載、卸載，液壓加載很難滿足多點(diǎn)同步加載、卸載，尤其需要橫載時(shí)更難保持穩(wěn)壓狀態(tài)。尤其需要橫載時(shí)更難保持穩(wěn)壓狀態(tài)。12n液壓千斤頂液壓千斤頂 電動(dòng)泵電動(dòng)泵 132、移動(dòng)式同步液壓加載裝置、移動(dòng)式同步液壓加載裝置n是有儲(chǔ)油箱、高壓油箱、液壓加載器、是有儲(chǔ)油箱、高壓油箱、液壓加載器、測(cè)力裝置和各類(lèi)閥門(mén)通過(guò)高壓油管連測(cè)力裝置和各類(lèi)閥門(mén)通過(guò)高壓油管連接組成的操作臺(tái)接組成的操作臺(tái)n尤其適用于大噸位、大撓度、大跨度尤其適用于大噸位、大撓度、大跨度的結(jié)構(gòu)試驗(yàn)，不受加載點(diǎn)數(shù)的多少，的結(jié)構(gòu)試驗(yàn)，不受加載點(diǎn)數(shù)的多少，加荷點(diǎn)的距離和高度限制，并能適應(yīng)加荷點(diǎn)的距離和高度限制，并能適應(yīng)

8、均布和非均布、對(duì)稱和非對(duì)稱加荷的均布和非均布、對(duì)稱和非對(duì)稱加荷的需要需要14n鋼桁架結(jié)構(gòu)靜力反應(yīng)試驗(yàn)鋼桁架結(jié)構(gòu)靜力反應(yīng)試驗(yàn)153、液壓試驗(yàn)機(jī)、液壓試驗(yàn)機(jī)n結(jié)構(gòu)試驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行大型結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的一結(jié)構(gòu)試驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行大型結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的一種專(zhuān)門(mén)設(shè)備，比較典型的是結(jié)構(gòu)長(zhǎng)柱種專(zhuān)門(mén)設(shè)備，比較典型的是結(jié)構(gòu)長(zhǎng)柱試驗(yàn)機(jī)，主要用來(lái)進(jìn)行柱、墻板、砌試驗(yàn)機(jī)，主要用來(lái)進(jìn)行柱、墻板、砌體、節(jié)點(diǎn)與梁的受壓與受彎試驗(yàn)。這體、節(jié)點(diǎn)與梁的受壓與受彎試驗(yàn)。這種設(shè)備的構(gòu)造原理與一般材料試驗(yàn)機(jī)種設(shè)備的構(gòu)造原理與一般材料試驗(yàn)機(jī)相同，但噸位要比材料試驗(yàn)機(jī)大。相同，但噸位要比材料試驗(yàn)機(jī)大。164、電液伺服液壓試驗(yàn)系統(tǒng)、電液伺服液壓試驗(yàn)系統(tǒng)173.1.3

9、機(jī)械加載機(jī)械加載n常用機(jī)具：螺旋式千斤頂、彈簧、手常用機(jī)具：螺旋式千斤頂、彈簧、手動(dòng)葫蘆、絞盤(pán)、卷?yè)P(yáng)機(jī)等動(dòng)葫蘆、絞盤(pán)、卷?yè)P(yáng)機(jī)等n優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡(jiǎn)單，集中立的方向便于優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡(jiǎn)單，集中立的方向便于控制控制n缺點(diǎn)：荷載較小，加載速度慢，荷載缺點(diǎn)：荷載較小，加載速度慢，荷載作用點(diǎn)的變形會(huì)引起荷載值的較大改作用點(diǎn)的變形會(huì)引起荷載值的較大改變變18n1）卷?yè)P(yáng)機(jī)、絞車(chē)加載）卷?yè)P(yáng)機(jī)、絞車(chē)加載卷?yè)P(yáng)機(jī)、絞車(chē)主要配合鋼絲或繩索對(duì)結(jié)構(gòu)卷?yè)P(yáng)機(jī)、絞車(chē)主要配合鋼絲或繩索對(duì)結(jié)構(gòu)施加施加拉力拉力拉力的大小通常采用拉力測(cè)力計(jì)測(cè)定拉力的大小通常采用拉力測(cè)力計(jì)測(cè)定n2）螺旋千斤頂加載）螺旋千斤頂加載螺旋千斤頂是利用齒輪及螺桿式蝸桿機(jī)

10、構(gòu)傳動(dòng)螺旋千斤頂是利用齒輪及螺桿式蝸桿機(jī)構(gòu)傳動(dòng)原理，當(dāng)搖動(dòng)千斤頂手柄時(shí)，蝸桿就帶動(dòng)螺旋原理，當(dāng)搖動(dòng)千斤頂手柄時(shí)，蝸桿就帶動(dòng)螺旋桿頂升，對(duì)結(jié)構(gòu)桿頂升，對(duì)結(jié)構(gòu)施加頂推壓力施加頂推壓力加載值大小可用測(cè)力計(jì)測(cè)定。加載值大小可用測(cè)力計(jì)測(cè)定。n3）螺桿、彈簧加載）螺桿、彈簧加載常用構(gòu)件的常用構(gòu)件的持久荷載試驗(yàn)持久荷載試驗(yàn)。當(dāng)荷載較小時(shí)，可。當(dāng)荷載較小時(shí)，可直接擰緊螺帽以壓縮彈簧；當(dāng)荷載值很大時(shí)，直接擰緊螺帽以壓縮彈簧；當(dāng)荷載值很大時(shí)，需用千斤頂壓縮彈簧后再擰緊螺帽需用千斤頂壓縮彈簧后再擰緊螺帽193.1.4 氣壓加載氣壓加載n利用利用壓縮空氣加載壓縮空氣加載，利用抽振動(dòng)產(chǎn)生，利用抽振動(dòng)產(chǎn)生負(fù)壓加載負(fù)壓加載

11、n適用于平板、殼體等平面解哦估施加適用于平板、殼體等平面解哦估施加均布荷載均布荷載n優(yōu)點(diǎn)：加、卸載方便，荷載穩(wěn)定、安優(yōu)點(diǎn)：加、卸載方便，荷載穩(wěn)定、安全，結(jié)構(gòu)破壞是能夠自動(dòng)卸載全，結(jié)構(gòu)破壞是能夠自動(dòng)卸載n缺點(diǎn)：加載面無(wú)法觀察缺點(diǎn)：加載面無(wú)法觀察203.2 試驗(yàn)裝置的支座設(shè)計(jì)試驗(yàn)裝置的支座設(shè)計(jì)n兩種思路：兩種思路：盡可能與實(shí)際結(jié)構(gòu)一致盡可能與實(shí)際結(jié)構(gòu)一致盡可能理想化，與計(jì)算簡(jiǎn)圖一致（研究盡可能理想化，與計(jì)算簡(jiǎn)圖一致（研究性試驗(yàn)）性試驗(yàn)）n包括支墩、餃支座；荷載支撐設(shè)備；包括支墩、餃支座；荷載支撐設(shè)備；結(jié)構(gòu)試驗(yàn)臺(tái)座結(jié)構(gòu)試驗(yàn)臺(tái)座213.2.1 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的餃支座結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的餃支座22233.2.2 固定邊

12、界條件的實(shí)現(xiàn)固定邊界條件的實(shí)現(xiàn)n結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中，通過(guò)螺栓連接等措施使結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中，通過(guò)螺栓連接等措施使構(gòu)件實(shí)現(xiàn)固定邊界條件是，應(yīng)注意試構(gòu)件實(shí)現(xiàn)固定邊界條件是，應(yīng)注意試件在固定邊界出所受的力件在固定邊界出所受的力243.2.3 試驗(yàn)臺(tái)座和反力剛架試驗(yàn)臺(tái)座和反力剛架n結(jié)構(gòu)試驗(yàn)室常采用的試驗(yàn)臺(tái)座有結(jié)構(gòu)試驗(yàn)室常采用的試驗(yàn)臺(tái)座有板式試驗(yàn)臺(tái)座（地槽式反力臺(tái)座）板式試驗(yàn)臺(tái)座（地槽式反力臺(tái)座）n加載點(diǎn)可沿縱向移動(dòng)加載點(diǎn)可沿縱向移動(dòng)箱式試驗(yàn)臺(tái)座（螺孔式反力臺(tái)座）箱式試驗(yàn)臺(tái)座（螺孔式反力臺(tái)座）n承載力高，剛度大，空間利用率高，但安裝承載力高，剛度大，空間利用率高，但安裝和移動(dòng)設(shè)備困難和移動(dòng)設(shè)備困難2526反力剛架反力剛

13、架n由立柱和橫梁組成由立柱和橫梁組成27n施加水平荷載施加水平荷載n反力墻反力墻283.3 應(yīng)變測(cè)試技術(shù)應(yīng)變測(cè)試技術(shù)n機(jī)測(cè)機(jī)測(cè)測(cè)量位移，推算應(yīng)變測(cè)量位移，推算應(yīng)變優(yōu)點(diǎn)：操作簡(jiǎn)單，數(shù)據(jù)可靠，不受電磁干擾優(yōu)點(diǎn)：操作簡(jiǎn)單，數(shù)據(jù)可靠，不受電磁干擾缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：1）要求測(cè)點(diǎn)間有一定距離，只能測(cè)得）要求測(cè)點(diǎn)間有一定距離，只能測(cè)得測(cè)點(diǎn)間的平均應(yīng)變；測(cè)點(diǎn)間的平均應(yīng)變；2）不能自動(dòng)記錄數(shù)據(jù)；）不能自動(dòng)記錄數(shù)據(jù)；3）不宜消除溫度影響不宜消除溫度影響n電測(cè)電測(cè)光纖式應(yīng)變傳感器（可置于混凝土內(nèi)部）光纖式應(yīng)變傳感器（可置于混凝土內(nèi)部）電阻應(yīng)變片（電阻應(yīng)變即或應(yīng)變片）電阻應(yīng)變片（電阻應(yīng)變即或應(yīng)變片）293.3.1 電阻應(yīng)變

14、片的工作原理電阻應(yīng)變片的工作原理n“電阻應(yīng)變效應(yīng)電阻應(yīng)變效應(yīng)”，即金屬絲的電阻隨其機(jī)械變形，即金屬絲的電阻隨其機(jī)械變形而變化的物理特性而變化的物理特性n當(dāng)金屬絲受力而變形時(shí)，其長(zhǎng)度、電阻值及截面當(dāng)金屬絲受力而變形時(shí)，其長(zhǎng)度、電阻值及截面面積都將發(fā)生變化面積都將發(fā)生變化nK為金屬絲的靈敏系數(shù)，表示單位應(yīng)變引起的相為金屬絲的靈敏系數(shù)，表示單位應(yīng)變引起的相對(duì)電阻值變化對(duì)電阻值變化n長(zhǎng)度改變量較小時(shí)，長(zhǎng)度改變量較小時(shí)，K一般趨向于常量一般趨向于常量lRAdRKR30313.3.2 電阻應(yīng)變的測(cè)量原理電阻應(yīng)變的測(cè)量原理n一般情況下，試件應(yīng)變量較小，由此引起的電阻一般情況下，試件應(yīng)變量較小，由此引起的電阻

15、變化也非常微弱，難以進(jìn)行直接測(cè)量變化也非常微弱，難以進(jìn)行直接測(cè)量n惠斯登電橋能把電阻變化轉(zhuǎn)化成電壓或電流的變惠斯登電橋能把電阻變化轉(zhuǎn)化成電壓或電流的變化?；對(duì)于等臂電阻，其變化導(dǎo)致電壓對(duì)于等臂電阻，其變化導(dǎo)致電壓13241324()()outinR RR RUURRRR1234()4inoutUUK32橋路組成類(lèi)別橋路組成類(lèi)別n橋應(yīng)變測(cè)量橋應(yīng)變測(cè)量n半橋應(yīng)變測(cè)量半橋應(yīng)變測(cè)量n全橋應(yīng)變測(cè)量全橋應(yīng)變測(cè)量12inoutUUK1outinUU K14inoutUUK333.3.3 電阻應(yīng)變測(cè)試中的溫度補(bǔ)償電阻應(yīng)變測(cè)試中的溫度補(bǔ)償n附加應(yīng)變：附加應(yīng)變：1）應(yīng)變片自身受溫度影響）應(yīng)變片自身受溫度影響產(chǎn)

16、生的變形；產(chǎn)生的變形；2）試件和應(yīng)變片溫度線）試件和應(yīng)變片溫度線膨脹系數(shù)不同產(chǎn)生的變形膨脹系數(shù)不同產(chǎn)生的變形n溫度補(bǔ)償：橋路補(bǔ)償；應(yīng)變片自補(bǔ)償溫度補(bǔ)償：橋路補(bǔ)償；應(yīng)變片自補(bǔ)償橋路補(bǔ)償：外補(bǔ)和互補(bǔ)兩類(lèi)橋路補(bǔ)償：外補(bǔ)和互補(bǔ)兩類(lèi)n補(bǔ)償片不受力的橋路叫外補(bǔ)補(bǔ)償片不受力的橋路叫外補(bǔ)n互補(bǔ)則受力（課本圖互補(bǔ)則受力（課本圖340和和341）34電阻應(yīng)變片接橋方法電阻應(yīng)變片接橋方法n1）溫補(bǔ)半橋法）溫補(bǔ)半橋法此時(shí)此時(shí)儀儀（ ）實(shí)實(shí)1352）互補(bǔ)半橋法）互補(bǔ)半橋法此時(shí)此時(shí)儀儀（ ）實(shí)實(shí)2363）溫補(bǔ)全橋法）溫補(bǔ)全橋法此時(shí)此時(shí)儀儀（ ）實(shí)實(shí)2374）互補(bǔ)全橋法）互補(bǔ)全橋法此時(shí)此時(shí)儀儀（ ）實(shí)實(shí)4383.3.4 電

17、阻應(yīng)變片電阻應(yīng)變片(儀儀)的構(gòu)造和種類(lèi)的構(gòu)造和種類(lèi)n箔式應(yīng)變片和絲繞式應(yīng)變片箔式應(yīng)變片和絲繞式應(yīng)變片n電阻應(yīng)變片的主要性能指標(biāo)電阻應(yīng)變片的主要性能指標(biāo)電阻值：一般為電阻值：一般為120標(biāo)距敏感柵長(zhǎng)度標(biāo)距敏感柵長(zhǎng)度n用應(yīng)變片測(cè)得的應(yīng)變值是整個(gè)標(biāo)距范圍內(nèi)的平均應(yīng)用應(yīng)變片測(cè)得的應(yīng)變值是整個(gè)標(biāo)距范圍內(nèi)的平均應(yīng)變，測(cè)量時(shí)應(yīng)根據(jù)試件測(cè)點(diǎn)的應(yīng)變梯度的大小來(lái)選變，測(cè)量時(shí)應(yīng)根據(jù)試件測(cè)點(diǎn)的應(yīng)變梯度的大小來(lái)選擇應(yīng)變片的標(biāo)距擇應(yīng)變片的標(biāo)距靈敏系數(shù)靈敏系數(shù)K基底尺寸，使用溫度，應(yīng)變極限等等基底尺寸，使用溫度，應(yīng)變極限等等n測(cè)量：零位讀數(shù)法；偏位讀數(shù)法測(cè)量：零位讀數(shù)法；偏位讀數(shù)法393.3.5 電阻應(yīng)變片的安裝及測(cè)試技術(shù)

18、電阻應(yīng)變片的安裝及測(cè)試技術(shù)n根據(jù)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的要求正確的選用電阻應(yīng)變片類(lèi)型根據(jù)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的要求正確的選用電阻應(yīng)變片類(lèi)型和規(guī)格尺寸和規(guī)格尺寸砼、鋼標(biāo)距；膠基穩(wěn)定；紙基便宜砼、鋼標(biāo)距；膠基穩(wěn)定；紙基便宜n正確地選用粘帖電阻應(yīng)變片的膠粘劑正確地選用粘帖電阻應(yīng)變片的膠粘劑502，AB膠等膠等n粘帖應(yīng)變片：粘帖強(qiáng)度和絕緣電阻粘帖應(yīng)變片：粘帖強(qiáng)度和絕緣電阻測(cè)點(diǎn)打磨干燥、定位劃線、涂底膠、粘片子、接線焊測(cè)點(diǎn)打磨干燥、定位劃線、涂底膠、粘片子、接線焊線、防潮及防護(hù)線、防潮及防護(hù)n用導(dǎo)線連接電阻應(yīng)變片和電阻應(yīng)變儀用導(dǎo)線連接電阻應(yīng)變片和電阻應(yīng)變儀導(dǎo)線不應(yīng)過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)線不應(yīng)過(guò)長(zhǎng)n設(shè)計(jì)應(yīng)變計(jì)溫度補(bǔ)償設(shè)計(jì)應(yīng)變計(jì)溫度補(bǔ)償403.4

19、靜載試驗(yàn)用儀器儀表靜載試驗(yàn)用儀器儀表n結(jié)構(gòu)靜力試驗(yàn)的目的是通過(guò)試驗(yàn)了解結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)靜力試驗(yàn)的目的是通過(guò)試驗(yàn)了解結(jié)構(gòu)的的靜力性能靜力性能。主要是指結(jié)構(gòu)在靜力作用下形態(tài)的變化，而反主要是指結(jié)構(gòu)在靜力作用下形態(tài)的變化，而反應(yīng)結(jié)構(gòu)性能變化的是定量的數(shù)據(jù)應(yīng)結(jié)構(gòu)性能變化的是定量的數(shù)據(jù)n結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中需測(cè)量的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中需測(cè)量的數(shù)據(jù)施加到結(jié)構(gòu)上的作用荷載、支座反力施加到結(jié)構(gòu)上的作用荷載、支座反力結(jié)構(gòu)在荷載作用下的反應(yīng)位移、應(yīng)變、裂縫結(jié)構(gòu)在荷載作用下的反應(yīng)位移、應(yīng)變、裂縫n獲得以上數(shù)據(jù)要通過(guò)各種試驗(yàn)設(shè)備儀器獲得以上數(shù)據(jù)要通過(guò)各種試驗(yàn)設(shè)備儀器413.4.1 測(cè)量?jī)x器的基本概念測(cè)量?jī)x器的基本概念n測(cè)量系統(tǒng)：傳感部分放大

20、部分顯示部測(cè)量系統(tǒng)：傳感部分放大部分顯示部分分n儀器儀表的主要性能指標(biāo)儀器儀表的主要性能指標(biāo)量程量程靈敏度靈敏度分辨率分辨率準(zhǔn)確度準(zhǔn)確度線性度線性度漂移量漂移量423.4.2 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中儀器儀表的選用原則結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中儀器儀表的選用原則n根據(jù)被測(cè)量的物理性質(zhì)選用儀器儀表的基根據(jù)被測(cè)量的物理性質(zhì)選用儀器儀表的基本功能本功能安裝結(jié)構(gòu)上的儀器要求質(zhì)量輕安裝結(jié)構(gòu)上的儀器要求質(zhì)量輕野外試驗(yàn)要求儀器具有良好溫度及電壓穩(wěn)定性野外試驗(yàn)要求儀器具有良好溫度及電壓穩(wěn)定性n預(yù)估被測(cè)物理量的變化范圍選擇儀器儀表預(yù)估被測(cè)物理量的變化范圍選擇儀器儀表的量程和精度的量程和精度量程：物理量最大值量程：物理量最大值6070精度：最

21、小讀數(shù)不大于最大值精度：最小讀數(shù)不大于最大值5n選用可靠性程度較高的儀器儀表選用可靠性程度較高的儀器儀表可靠性與精度一般很難同時(shí)滿足可靠性與精度一般很難同時(shí)滿足433.4.3 位移測(cè)試儀表位移測(cè)試儀表n線位移傳感器線位移傳感器機(jī)械式百分表和千分表機(jī)械式百分表和千分表張線式位移傳感器張線式位移傳感器電阻應(yīng)變式位移傳感器電阻應(yīng)變式位移傳感器滑動(dòng)電阻式位移傳感器滑動(dòng)電阻式位移傳感器線性差動(dòng)電感應(yīng)位移傳感器線性差動(dòng)電感應(yīng)位移傳感器磁致伸縮式位移傳感器磁致伸縮式位移傳感器443.4.4 轉(zhuǎn)角測(cè)量?jī)x表轉(zhuǎn)角測(cè)量?jī)x表n水準(zhǔn)管式傾角測(cè)量?jī)x水準(zhǔn)管式傾角測(cè)量?jī)xn電阻應(yīng)變式傾角傳感器電阻應(yīng)變式傾角傳感器453.4.5

22、 力的測(cè)量?jī)x器力的測(cè)量?jī)x器n機(jī)械式機(jī)械式原理：彈性元件的變形轉(zhuǎn)換為受力原理：彈性元件的變形轉(zhuǎn)換為受力n電阻應(yīng)變式電阻應(yīng)變式原理：測(cè)量應(yīng)變后轉(zhuǎn)換為力原理：測(cè)量應(yīng)變后轉(zhuǎn)換為力n振動(dòng)弦式振動(dòng)弦式原理：測(cè)量鋼絲振動(dòng)頻率后轉(zhuǎn)換為力原理：測(cè)量鋼絲振動(dòng)頻率后轉(zhuǎn)換為力463.4.6 裂縫測(cè)量?jī)x器裂縫測(cè)量?jī)x器n借助放大鏡肉眼觀察借助放大鏡肉眼觀察n粘帖應(yīng)變片粘帖應(yīng)變片n聲傳感器捕捉開(kāi)裂聲音聲傳感器捕捉開(kāi)裂聲音n在試件表面涂脆性材料在試件表面涂脆性材料473.4.7 溫度測(cè)量?jī)x器溫度測(cè)量?jī)x器n接觸式和非接觸式接觸式和非接觸式水銀溫度計(jì)，熱電偶溫度計(jì)水銀溫度計(jì)，熱電偶溫度計(jì)紅外溫度計(jì)紅外溫度計(jì)483.5 試驗(yàn)準(zhǔn)備與

23、實(shí)施試驗(yàn)準(zhǔn)備與實(shí)施n3.5.1 結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)大綱結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)大綱概述概述n相關(guān)調(diào)查研究，文獻(xiàn)綜述和已有研究成果，提出試相關(guān)調(diào)查研究，文獻(xiàn)綜述和已有研究成果，提出試驗(yàn)?zāi)康牡囊饬x驗(yàn)?zāi)康牡囊饬x試件設(shè)計(jì)和制作工藝試件設(shè)計(jì)和制作工藝n給出試件規(guī)格和數(shù)量，繪制施工圖，傳感器布置給出試件規(guī)格和數(shù)量，繪制施工圖，傳感器布置加載方案與設(shè)備加載方案與設(shè)備測(cè)試方案和內(nèi)容測(cè)試方案和內(nèi)容安全技術(shù)措施安全技術(shù)措施試驗(yàn)組織管理試驗(yàn)組織管理附錄附錄493.5.2 試件設(shè)計(jì)試件設(shè)計(jì)501、試件形狀、試件形狀n基本要求：在規(guī)定的荷載條件下，試基本要求：在規(guī)定的荷載條件下，試件的受力特征可以反應(yīng)實(shí)際結(jié)構(gòu)的受件的受力特征可以反應(yīng)實(shí)際

24、結(jié)構(gòu)的受力特征，實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)?zāi)康牧μ卣鳎瑢?shí)現(xiàn)試驗(yàn)?zāi)康膎基本原則：基本原則：受力條件受力條件和和邊界條件邊界條件的模的模擬擬n如框架節(jié)點(diǎn)的試驗(yàn)方案，板柱結(jié)構(gòu)的如框架節(jié)點(diǎn)的試驗(yàn)方案，板柱結(jié)構(gòu)的受力特征（板帶寬度的選?。┦芰μ卣鳎ò鍘挾鹊倪x?。?12、試件尺寸、試件尺寸n主要考慮試驗(yàn)成本、試驗(yàn)設(shè)備能力、主要考慮試驗(yàn)成本、試驗(yàn)設(shè)備能力、試件尺寸對(duì)試件性能的影響等因素試件尺寸對(duì)試件性能的影響等因素n混凝土梁柱試驗(yàn)混凝土梁柱試驗(yàn)n鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)高強(qiáng)螺栓或焊縫問(wèn)題高強(qiáng)螺栓或焊縫問(wèn)題n砌體結(jié)構(gòu)試驗(yàn)砌體結(jié)構(gòu)試驗(yàn)523、試驗(yàn)數(shù)量與試驗(yàn)參數(shù)、試驗(yàn)數(shù)量與試驗(yàn)參數(shù)n由試驗(yàn)?zāi)康募霸囼?yàn)參數(shù)的選取決定由試驗(yàn)?zāi)康募?/p>

25、試驗(yàn)參數(shù)的選取決定n生產(chǎn)性試驗(yàn)：按試驗(yàn)任務(wù)的要求來(lái)確定試件數(shù)量生產(chǎn)性試驗(yàn)：按試驗(yàn)任務(wù)的要求來(lái)確定試件數(shù)量n科研型試驗(yàn)：由試驗(yàn)?zāi)康乃?guī)定的試驗(yàn)參數(shù)決定科研型試驗(yàn)：由試驗(yàn)?zāi)康乃?guī)定的試驗(yàn)參數(shù)決定單因素：根據(jù)因素的水平數(shù)來(lái)確定試件數(shù)量單因素：根據(jù)因素的水平數(shù)來(lái)確定試件數(shù)量多因素：采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)法來(lái)進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)，并對(duì)多因素：采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)法來(lái)進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)，并對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行科學(xué)分析試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行科學(xué)分析n多因素試驗(yàn)存在的問(wèn)題：多因素試驗(yàn)存在的問(wèn)題：全面試驗(yàn)的次數(shù)（試件數(shù)量）與實(shí)際可行的試驗(yàn)次數(shù)全面試驗(yàn)的次數(shù)（試件數(shù)量）與實(shí)際可行的試驗(yàn)次數(shù)之間的矛盾。之間的矛盾。N個(gè)因素，個(gè)因素，m個(gè)水平，則全面試驗(yàn)次

26、數(shù)個(gè)水平，則全面試驗(yàn)次數(shù)mn實(shí)際所做的少數(shù)試驗(yàn)與全面掌握內(nèi)在規(guī)律的要求之間實(shí)際所做的少數(shù)試驗(yàn)與全面掌握內(nèi)在規(guī)律的要求之間的矛盾的矛盾5354正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)n利用事先制好的正交表來(lái)安排多因素利用事先制好的正交表來(lái)安排多因素試驗(yàn)，并進(jìn)行試驗(yàn)結(jié)果分析的一種試試驗(yàn)，并進(jìn)行試驗(yàn)結(jié)果分析的一種試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法。驗(yàn)設(shè)計(jì)方法。n正交表正交表是正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)法中合理安排是正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)法中合理安排試驗(yàn)并對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析的一試驗(yàn)并對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析的一種特殊表格。種特殊表格。n常用正交表常用正交表L4(23),L9(34),L12(3124)55n正交設(shè)計(jì)就是從選優(yōu)區(qū)全面試驗(yàn)點(diǎn)（水平組合）中挑選出有代

27、表性的部分試驗(yàn)點(diǎn)（水平組合）來(lái)進(jìn)行試驗(yàn)。上述選擇，保證了A因素的每個(gè)水平與B因素、C因素的各個(gè)水平在試驗(yàn)中各搭配一次。對(duì)于A、B、C3個(gè)因素來(lái)說(shuō)，是在27個(gè)全面試驗(yàn)點(diǎn)中選擇9個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)，僅是全面試驗(yàn)的三分之一。n 從圖中可以看到，9個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)在選優(yōu)區(qū)中分布是均衡的，在立方體的每個(gè)平面上，都恰是3個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)；在立方體的每條線上也恰有一個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)。9個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)均衡地分布于整個(gè)立方體內(nèi)，有很強(qiáng)的代表性， 能 夠比較全面地反映選優(yōu)區(qū)內(nèi)的基本情況。 5657584、試件構(gòu)造設(shè)計(jì)、試件構(gòu)造設(shè)計(jì)n鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土試件鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土試件集中荷載作用點(diǎn)和支座部位預(yù)埋鋼板，防止局集中荷載作用點(diǎn)和支座部位預(yù)

28、埋鋼板，防止局部破壞部破壞n砌體受壓構(gòu)件砌體受壓構(gòu)件砌筑在預(yù)制的墊塊上，上表面安裝墊塊砌筑在預(yù)制的墊塊上，上表面安裝墊塊n鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)端部焊接鋼板傳力端部焊接鋼板傳力n預(yù)埋件，預(yù)埋孔道預(yù)埋件，預(yù)埋孔道要有可靠的防護(hù)措施要有可靠的防護(hù)措施593.5.3 加載和觀察方案加載和觀察方案n結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)：結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)：短期荷載試驗(yàn)短期荷載試驗(yàn)n單調(diào)加載靜載試驗(yàn)單調(diào)加載靜載試驗(yàn)n反復(fù)加載靜載試驗(yàn)反復(fù)加載靜載試驗(yàn)長(zhǎng)期荷載試驗(yàn)長(zhǎng)期荷載試驗(yàn)60單調(diào)加載靜載試驗(yàn)單調(diào)加載靜載試驗(yàn)n定義：定義：是指在短時(shí)期內(nèi)對(duì)試驗(yàn)對(duì)象進(jìn)行平穩(wěn)的一次是指在短時(shí)期內(nèi)對(duì)試驗(yàn)對(duì)象進(jìn)行平穩(wěn)的一次連連續(xù)施加荷載續(xù)施加荷載，荷載從，荷載從“零零”

29、開(kāi)始一直加到結(jié)構(gòu)開(kāi)始一直加到結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞，或是在短時(shí)期內(nèi)平穩(wěn)地施加若干次構(gòu)件破壞，或是在短時(shí)期內(nèi)平穩(wěn)地施加若干次預(yù)訂的重復(fù)荷載后，再連續(xù)增加荷載直到結(jié)構(gòu)預(yù)訂的重復(fù)荷載后，再連續(xù)增加荷載直到結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞構(gòu)件破壞n是是最普遍最普遍的試驗(yàn)類(lèi)型的試驗(yàn)類(lèi)型n主要用于模擬結(jié)構(gòu)主要用于模擬結(jié)構(gòu)承受靜荷載作用承受靜荷載作用下觀測(cè)下觀測(cè)和研究結(jié)構(gòu)構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度、抗裂性等和研究結(jié)構(gòu)構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度、抗裂性等基本性能和破壞機(jī)制基本性能和破壞機(jī)制611、靜載試驗(yàn)的加載制度、靜載試驗(yàn)的加載制度n定義：試驗(yàn)進(jìn)行期間荷載與時(shí)間的關(guān)定義：試驗(yàn)進(jìn)行期間荷載與時(shí)間的關(guān)系系n試驗(yàn)加載應(yīng)與結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力情況吻試驗(yàn)加載應(yīng)與結(jié)構(gòu)的實(shí)際

30、受力情況吻合，如三種荷載組合（短期、長(zhǎng)期、合，如三種荷載組合（短期、長(zhǎng)期、基本）情況基本）情況n預(yù)加載試驗(yàn)預(yù)加載試驗(yàn)一般為分級(jí)荷載的一般為分級(jí)荷載的12級(jí)，為開(kāi)裂荷載級(jí)，為開(kāi)裂荷載的的70左右。左右。62典型的單調(diào)靜載試驗(yàn)加載程序典型的單調(diào)靜載試驗(yàn)加載程序63荷載分量要求荷載分量要求n達(dá)到短期荷載值（荷載短期效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值與加達(dá)到短期荷載值（荷載短期效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值與加載圖式經(jīng)轉(zhuǎn)換確定）前，每級(jí)加載值不宜大于短載圖式經(jīng)轉(zhuǎn)換確定）前，每級(jí)加載值不宜大于短期荷載值的期荷載值的20，超過(guò)短期荷載值后，每級(jí)荷載，超過(guò)短期荷載值后，每級(jí)荷載值不宜大于短期荷載值的值不宜大于短期荷載值的10n達(dá)到開(kāi)裂荷載計(jì)算

31、值達(dá)到開(kāi)裂荷載計(jì)算值90后，每級(jí)不宜大于短期后，每級(jí)不宜大于短期荷載值荷載值5；開(kāi)裂后，按；開(kāi)裂后，按1n達(dá)到承載力荷載計(jì)算值達(dá)到承載力荷載計(jì)算值90后，每級(jí)加載不宜大后，每級(jí)加載不宜大于短期荷載值的于短期荷載值的5n每級(jí)卸載值可取短期荷載值每級(jí)卸載值可取短期荷載值2030；且卸載剩；且卸載剩余值應(yīng)與加載某一荷載值對(duì)應(yīng)，以便對(duì)比測(cè)試數(shù)余值應(yīng)與加載某一荷載值對(duì)應(yīng)，以便對(duì)比測(cè)試數(shù)據(jù)。據(jù)。64荷載持續(xù)時(shí)間荷載持續(xù)時(shí)間n分級(jí)加載級(jí)間間歇時(shí)間分級(jí)加載級(jí)間間歇時(shí)間t1（卸載級(jí)間間歇（卸載級(jí)間間歇時(shí)間時(shí)間t3）砼結(jié)構(gòu)砼結(jié)構(gòu)10min，鋼結(jié)構(gòu)略少，鋼結(jié)構(gòu)略少基本原則：變形、應(yīng)變等基本穩(wěn)定基本原則：變形、應(yīng)變等

32、基本穩(wěn)定n恒載持續(xù)時(shí)間恒載持續(xù)時(shí)間t2一般科研型試驗(yàn)一般科研型試驗(yàn)30min生產(chǎn)鑒定性試驗(yàn)生產(chǎn)鑒定性試驗(yàn)10min新結(jié)構(gòu)和大跨結(jié)構(gòu)新結(jié)構(gòu)和大跨結(jié)構(gòu)12hn空載持續(xù)時(shí)間空載持續(xù)時(shí)間t4：1.5t2652、試驗(yàn)觀測(cè)方案設(shè)計(jì)、試驗(yàn)觀測(cè)方案設(shè)計(jì)n確定觀測(cè)項(xiàng)目確定觀測(cè)項(xiàng)目整體變形、轉(zhuǎn)角、局部變形整體變形、轉(zhuǎn)角、局部變形n選擇測(cè)量范圍、布置測(cè)點(diǎn)位置選擇測(cè)量范圍、布置測(cè)點(diǎn)位置測(cè)點(diǎn)具有代表性、宜少不易多、布置校測(cè)點(diǎn)具有代表性、宜少不易多、布置校核性測(cè)點(diǎn)核性測(cè)點(diǎn)n選擇測(cè)量?jī)x器儀表選擇測(cè)量?jī)x器儀表精度和量程精度和量程663、試驗(yàn)前技術(shù)準(zhǔn)備工作、試驗(yàn)前技術(shù)準(zhǔn)備工作n材料力學(xué)性能測(cè)定材料力學(xué)性能測(cè)定最大荷載、開(kāi)裂荷載最大荷載、開(kāi)裂荷載鋼材性能鋼材性能n試件安裝就位試件安裝就位檢查相關(guān)試驗(yàn)設(shè)備再安裝檢查相關(guān)試驗(yàn)設(shè)備再安裝安裝后檢查試件及相關(guān)配套設(shè)施安裝后檢查試件及相關(guān)配套設(shè)施n安裝加載設(shè)備和測(cè)試儀表安裝加載設(shè)備和測(cè)試儀表垂直荷載、水平荷載垂直荷載、水平荷載加載設(shè)備能自平衡，測(cè)量?jī)x器儀表加載設(shè)備能自平衡，測(cè)量?jī)x器儀表平面外設(shè)置支撐體系平面外設(shè)置支撐體系673.6 結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)示例結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)示例n1、鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁板靜載試驗(yàn)、鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁板靜載試驗(yàn)n2、鋼筋混凝土偏心受壓柱靜載試驗(yàn)、鋼筋混凝土偏心受壓柱靜載試驗(yàn)n3、鋼筋混凝土板殼結(jié)