結(jié)構(gòu)動(dòng)力反應(yīng)的測(cè)定10次課33

1、Lab of Prof. Tian Shizhu12.6 結(jié)構(gòu)動(dòng)力反應(yīng)的測(cè)定 生產(chǎn)和科研中提出的一些問(wèn)題，往往要求對(duì)生產(chǎn)和科研中提出的一些問(wèn)題，往往要求對(duì)結(jié)構(gòu)動(dòng)荷載作用下的動(dòng)力反應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)定結(jié)構(gòu)動(dòng)荷載作用下的動(dòng)力反應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)定工業(yè)廠房在動(dòng)力機(jī)械設(shè)備作用下振動(dòng)情況工業(yè)廠房在動(dòng)力機(jī)械設(shè)備作用下振動(dòng)情況橋梁在列車(chē)通過(guò)時(shí)引起的振動(dòng)；橋梁在列車(chē)通過(guò)時(shí)引起的振動(dòng)；高層結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載作用下的振動(dòng)問(wèn)題；高層結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載作用下的振動(dòng)問(wèn)題；結(jié)構(gòu)在地震作用下動(dòng)力反應(yīng)；結(jié)構(gòu)在地震作用下動(dòng)力反應(yīng)；1.1.有防振有防振( (震震) )要求的設(shè)備；要求的設(shè)備；Lab of Prof. Tian Shizhu2一、結(jié)構(gòu)特定

2、部位動(dòng)參數(shù)的測(cè)定一、結(jié)構(gòu)特定部位動(dòng)參數(shù)的測(cè)定 實(shí)踐中經(jīng)常遇到需要測(cè)定結(jié)構(gòu)物在動(dòng)荷載作實(shí)踐中經(jīng)常遇到需要測(cè)定結(jié)構(gòu)物在動(dòng)荷載作用下特定部位的用下特定部位的動(dòng)參數(shù)動(dòng)參數(shù)如振幅、頻率如振幅、頻率( (或頻率譜或頻率譜) )速度、加速度、動(dòng)變形等。在這種情況下，只要速度、加速度、動(dòng)變形等。在這種情況下，只要在結(jié)構(gòu)振動(dòng)時(shí)布置適當(dāng)?shù)膬x器在結(jié)構(gòu)振動(dòng)時(shí)布置適當(dāng)?shù)膬x器( (如位移傳感器、速如位移傳感器、速度傳感器、加速度傳感器或電阻應(yīng)變計(jì)等度傳感器、加速度傳感器或電阻應(yīng)變計(jì)等) )記錄下記錄下振動(dòng)圖即可。測(cè)點(diǎn)布置根據(jù)結(jié)構(gòu)情況和試驗(yàn)?zāi)康恼駝?dòng)圖即可。測(cè)點(diǎn)布置根據(jù)結(jié)構(gòu)情況和試驗(yàn)?zāi)康亩?。而定。Lab of Prof.

3、Tian Shizhu3測(cè)點(diǎn)布置測(cè)點(diǎn)布置為了校核結(jié)構(gòu)強(qiáng)度就應(yīng)將測(cè)點(diǎn)布置在最危險(xiǎn)為了校核結(jié)構(gòu)強(qiáng)度就應(yīng)將測(cè)點(diǎn)布置在最危險(xiǎn)的部位即控制斷面上；的部位即控制斷面上；如果是測(cè)定振動(dòng)對(duì)精密儀器的影響，一般應(yīng)如果是測(cè)定振動(dòng)對(duì)精密儀器的影響，一般應(yīng)在精密儀器基座處測(cè)定振動(dòng)參數(shù)。在精密儀器基座處測(cè)定振動(dòng)參數(shù)。1.1.多層廠房常需要測(cè)定某個(gè)振源多層廠房常需要測(cè)定某個(gè)振源( (如機(jī)床擾力如機(jī)床擾力) )引起的振動(dòng)在建筑物內(nèi)傳布和衰減情況。引起的振動(dòng)在建筑物內(nèi)傳布和衰減情況。Lab of Prof. Tian Shizhu4在圖中，振源為動(dòng)力機(jī)床，以在圖中，振源為動(dòng)力機(jī)床，以振源處測(cè)得的振幅定為振源處測(cè)得的振幅定為1

4、 1，其，其余各點(diǎn)測(cè)得的振幅與振源處的余各點(diǎn)測(cè)得的振幅與振源處的振幅之比稱(chēng)為該點(diǎn)的傳布系數(shù)，振幅之比稱(chēng)為該點(diǎn)的傳布系數(shù)，將各點(diǎn)傳布系數(shù)標(biāo)在圖上就可將各點(diǎn)傳布系數(shù)標(biāo)在圖上就可明顯地看出：此振源產(chǎn)生的振明顯地看出：此振源產(chǎn)生的振動(dòng)情況在樓層內(nèi)的影響范圍和動(dòng)情況在樓層內(nèi)的影響范圍和衰減情況。衰減情況。是例如：例如：研究振動(dòng)在同一樓層內(nèi)傳布情況。研究振動(dòng)在同一樓層內(nèi)傳布情況。Lab of Prof. Tian Shizhu5二、測(cè)定結(jié)構(gòu)的振動(dòng)變位圖二、測(cè)定結(jié)構(gòu)的振動(dòng)變位圖 為全面了解結(jié)構(gòu)在動(dòng)荷載作用下的振動(dòng)狀態(tài)。為全面了解結(jié)構(gòu)在動(dòng)荷載作用下的振動(dòng)狀態(tài)?？梢园苍O(shè)多個(gè)測(cè)點(diǎn)作振動(dòng)變位圖。可以安設(shè)多個(gè)測(cè)點(diǎn)作振

5、動(dòng)變位圖。 振動(dòng)變位圖的測(cè)量方法，將各個(gè)測(cè)點(diǎn)的振動(dòng)振動(dòng)變位圖的測(cè)量方法，將各個(gè)測(cè)點(diǎn)的振動(dòng)圖用記錄儀器同時(shí)記錄下來(lái)，根據(jù)相位關(guān)系確定圖用記錄儀器同時(shí)記錄下來(lái)，根據(jù)相位關(guān)系確定變位的正負(fù)號(hào)，再按振幅（即變位）大小以一定變位的正負(fù)號(hào)，再按振幅（即變位）大小以一定比例畫(huà)在變位圖上，最后連成結(jié)構(gòu)在實(shí)際動(dòng)荷載比例畫(huà)在變位圖上，最后連成結(jié)構(gòu)在實(shí)際動(dòng)荷載作用下的振動(dòng)變位圖。作用下的振動(dòng)變位圖。Lab of Prof. Tian Shizhu6注意注意: : 這種測(cè)量和分析方法與前面講過(guò)的確定這種測(cè)量和分析方法與前面講過(guò)的確定振型振型的方法類(lèi)似。而結(jié)構(gòu)的振動(dòng)變位圖是結(jié)構(gòu)在特定的方法類(lèi)似。而結(jié)構(gòu)的振動(dòng)變位圖是結(jié)構(gòu)

6、在特定荷載作用下的變形曲線。荷載作用下的變形曲線。一般說(shuō)來(lái)并不和結(jié)構(gòu)的一般說(shuō)來(lái)并不和結(jié)構(gòu)的某一振型相一致。某一振型相一致。Lab of Prof. Tian Shizhu72.6 結(jié)構(gòu)動(dòng)力反應(yīng)的測(cè)定確定了振動(dòng)變位圖后，確定了振動(dòng)變位圖后，即有可能按結(jié)構(gòu)力學(xué)即有可能按結(jié)構(gòu)力學(xué)的理論近似地確定結(jié)的理論近似地確定結(jié)構(gòu)由于動(dòng)荷載所產(chǎn)生構(gòu)由于動(dòng)荷載所產(chǎn)生的內(nèi)力。的內(nèi)力。yEJQyEJMxfy )(Lab of Prof. Tian Shizhu8三、結(jié)構(gòu)動(dòng)力系數(shù)的試驗(yàn)測(cè)定三、結(jié)構(gòu)動(dòng)力系數(shù)的試驗(yàn)測(cè)定 承受移動(dòng)荷載的結(jié)構(gòu)如吊車(chē)梁、橋梁承受移動(dòng)荷載的結(jié)構(gòu)如吊車(chē)梁、橋梁等，常常要確定它的動(dòng)力系數(shù)，以判定結(jié)等，常

7、常要確定它的動(dòng)力系數(shù)，以判定結(jié)構(gòu)的工作情況。構(gòu)的工作情況。 移動(dòng)荷載作用于結(jié)構(gòu)上所產(chǎn)生的動(dòng)撓移動(dòng)荷載作用于結(jié)構(gòu)上所產(chǎn)生的動(dòng)撓度，往往比靜荷載時(shí)產(chǎn)生的撓度大。度，往往比靜荷載時(shí)產(chǎn)生的撓度大。動(dòng)撓動(dòng)撓度和靜撓度的比值稱(chēng)為動(dòng)力系數(shù)。度和靜撓度的比值稱(chēng)為動(dòng)力系數(shù)。Lab of Prof. Tian Shizhu9為了求得動(dòng)力系數(shù)，先使移動(dòng)荷載為了求得動(dòng)力系數(shù)，先使移動(dòng)荷載以最慢的速度駛過(guò)結(jié)構(gòu)，測(cè)得撓度以最慢的速度駛過(guò)結(jié)構(gòu)，測(cè)得撓度圖如圖，然后使移動(dòng)荷載按某種速圖如圖，然后使移動(dòng)荷載按某種速度駛過(guò)，這時(shí)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生最大撓度度駛過(guò)，這時(shí)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生最大撓度( (實(shí)實(shí)際測(cè)試中采取以各種不同速度駛過(guò)，際測(cè)試中采取以各

8、種不同速度駛過(guò)，找出產(chǎn)生最大撓度的某一速度找出產(chǎn)生最大撓度的某一速度) )。從。從圖上量得最大靜撓度圖上量得最大靜撓度yj和最大動(dòng)撓度和最大動(dòng)撓度yd，即可求得動(dòng)力系數(shù)。，即可求得動(dòng)力系數(shù)。jdyyK結(jié)構(gòu)的動(dòng)力系數(shù)結(jié)構(gòu)的動(dòng)力系數(shù)一般用一般用試驗(yàn)方法試驗(yàn)方法實(shí)測(cè)確定實(shí)測(cè)確定Lab of Prof. Tian Shizhu10上述方法上述方法只適用于一些有軌的動(dòng)荷只適用于一些有軌的動(dòng)荷載如吊車(chē)荷載。載如吊車(chē)荷載。對(duì)無(wú)軌對(duì)無(wú)軌的動(dòng)荷載的動(dòng)荷載( (如如汽車(chē)汽車(chē)) )不可能使兩次行駛的路線完全不可能使兩次行駛的路線完全相同。這時(shí)可以采取只試驗(yàn)一次用相同。這時(shí)可以采取只試驗(yàn)一次用高速通過(guò)，記錄圖形如圖。

9、取曲線高速通過(guò)，記錄圖形如圖。取曲線最大值為最大值為yd，同時(shí)在曲線上繪出中，同時(shí)在曲線上繪出中線，相應(yīng)于線，相應(yīng)于yd處中線的縱座標(biāo)即處中線的縱座標(biāo)即yj。按公式即可求得動(dòng)力系數(shù)。按公式即可求得動(dòng)力系數(shù)。jdyyKLab of Prof. Tian Shizhu112.6.4 強(qiáng)震觀測(cè)觀測(cè) 近二十年來(lái)，強(qiáng)震觀測(cè)工作發(fā)展迅速，近二十年來(lái)，強(qiáng)震觀測(cè)工作發(fā)展迅速，很多國(guó)家已逐步形成強(qiáng)震觀測(cè)臺(tái)網(wǎng)，其中很多國(guó)家已逐步形成強(qiáng)震觀測(cè)臺(tái)網(wǎng)，其中尤以美國(guó)和日本領(lǐng)先。強(qiáng)震觀測(cè)工作已成尤以美國(guó)和日本領(lǐng)先。強(qiáng)震觀測(cè)工作已成為地震工程研究中最活躍的領(lǐng)域之一。為地震工程研究中最活躍的領(lǐng)域之一。我國(guó)強(qiáng)震觀測(cè)工作是在一些地

10、震區(qū)和重要我國(guó)強(qiáng)震觀測(cè)工作是在一些地震區(qū)和重要建筑物上設(shè)置了強(qiáng)震觀測(cè)站。建筑物上設(shè)置了強(qiáng)震觀測(cè)站。Lab of Prof. Tian Shizhu12四、強(qiáng)震觀測(cè)四、強(qiáng)震觀測(cè) 強(qiáng)地震發(fā)生時(shí)以?xún)x器為手段觀測(cè)地面運(yùn)動(dòng)的過(guò)強(qiáng)地震發(fā)生時(shí)以?xún)x器為手段觀測(cè)地面運(yùn)動(dòng)的過(guò)程和建筑物的動(dòng)力反應(yīng)的工作稱(chēng)為程和建筑物的動(dòng)力反應(yīng)的工作稱(chēng)為強(qiáng)震觀測(cè)強(qiáng)震觀測(cè)。強(qiáng)震觀測(cè)的基本任務(wù)：強(qiáng)震觀測(cè)的基本任務(wù)：(1)(1)取得地震時(shí)地面運(yùn)動(dòng)過(guò)程的記錄。為研究地震影取得地震時(shí)地面運(yùn)動(dòng)過(guò)程的記錄。為研究地震影響場(chǎng)和烈度分布規(guī)律提供科學(xué)資料。響場(chǎng)和烈度分布規(guī)律提供科學(xué)資料。(2)(2)取得結(jié)構(gòu)物在強(qiáng)震作用下振動(dòng)過(guò)程的記錄，為抗取得結(jié)構(gòu)物在

11、強(qiáng)震作用下振動(dòng)過(guò)程的記錄，為抗震結(jié)構(gòu)的理論分析與試驗(yàn)研究以及設(shè)計(jì)方法提供客震結(jié)構(gòu)的理論分析與試驗(yàn)研究以及設(shè)計(jì)方法提供客觀的工程數(shù)據(jù)。觀的工程數(shù)據(jù)。Lab of Prof. Tian Shizhu13 強(qiáng)震不是經(jīng)常發(fā)生，而且很難預(yù)測(cè)其發(fā)生時(shí)刻，強(qiáng)震不是經(jīng)常發(fā)生，而且很難預(yù)測(cè)其發(fā)生時(shí)刻，所以強(qiáng)震儀設(shè)計(jì)了專(zhuān)門(mén)的觸發(fā)裝置，平時(shí)儀器不運(yùn)所以強(qiáng)震儀設(shè)計(jì)了專(zhuān)門(mén)的觸發(fā)裝置，平時(shí)儀器不運(yùn)轉(zhuǎn)，無(wú)需專(zhuān)人看管，地震發(fā)生時(shí)，強(qiáng)震儀的觸發(fā)裝轉(zhuǎn)，無(wú)需專(zhuān)人看管，地震發(fā)生時(shí)，強(qiáng)震儀的觸發(fā)裝置便置便自動(dòng)觸發(fā)啟動(dòng)自動(dòng)觸發(fā)啟動(dòng)，儀器開(kāi)始工作并將振動(dòng)過(guò)程記，儀器開(kāi)始工作并將振動(dòng)過(guò)程記錄下來(lái)?？紤]到地震時(shí)可能中斷供電，儀器一般采錄下來(lái)。

12、考慮到地震時(shí)可能中斷供電，儀器一般采用蓄電池供電。在建筑物底層和上層同時(shí)布置強(qiáng)震用蓄電池供電。在建筑物底層和上層同時(shí)布置強(qiáng)震儀。地震發(fā)生時(shí)底層記錄到的是地面運(yùn)動(dòng)過(guò)程，上儀。地震發(fā)生時(shí)底層記錄到的是地面運(yùn)動(dòng)過(guò)程，上層記錄到的即為建筑物的加速度反應(yīng)。層記錄到的即為建筑物的加速度反應(yīng)。Lab of Prof. Tian Shizhu142.7 結(jié)構(gòu)疲勞試驗(yàn) 結(jié)構(gòu)物或構(gòu)件在重復(fù)荷載作用下達(dá)到破壞時(shí)結(jié)構(gòu)物或構(gòu)件在重復(fù)荷載作用下達(dá)到破壞時(shí)的應(yīng)力比其靜力強(qiáng)度要低得多，這種現(xiàn)象稱(chēng)為的應(yīng)力比其靜力強(qiáng)度要低得多，這種現(xiàn)象稱(chēng)為疲疲勞勞。對(duì)結(jié)構(gòu)而言，它既有材料的疲勞問(wèn)題又有結(jié)構(gòu)本對(duì)結(jié)構(gòu)而言，它既有材料的疲勞問(wèn)題又有結(jié)

13、構(gòu)本身的疲勞問(wèn)題。身的疲勞問(wèn)題。Lab of Prof. Tian Shizhu152.7 結(jié)構(gòu)疲勞試驗(yàn)按其受力狀況不同按其受力狀況不同: :可分為可分為壓力疲勞、彎曲疲勞和扭轉(zhuǎn)疲勞試驗(yàn)壓力疲勞、彎曲疲勞和扭轉(zhuǎn)疲勞試驗(yàn)按試驗(yàn)機(jī)產(chǎn)生的脈沖信號(hào)的大小按試驗(yàn)機(jī)產(chǎn)生的脈沖信號(hào)的大小: :可分為可分為等幅疲勞和變幅疲勞試驗(yàn)等幅疲勞和變幅疲勞試驗(yàn)Lab of Prof. Tian Shizhu162.7 結(jié)構(gòu)疲勞試驗(yàn) 此外，還有此外，還有環(huán)境疲勞試驗(yàn)環(huán)境疲勞試驗(yàn)，如在腐蝕性環(huán)境，如在腐蝕性環(huán)境下的疲勞試驗(yàn)、高溫或低溫下的疲勞試驗(yàn)、加壓下的疲勞試驗(yàn)、高溫或低溫下的疲勞試驗(yàn)、加壓或真空等條件下的疲勞試驗(yàn)。不同

14、條件下的疲勞或真空等條件下的疲勞試驗(yàn)。不同條件下的疲勞試驗(yàn)有不同的疲勞響應(yīng)，試驗(yàn)結(jié)果也各有特點(diǎn)。試驗(yàn)有不同的疲勞響應(yīng)，試驗(yàn)結(jié)果也各有特點(diǎn)。我們主要討論結(jié)構(gòu)構(gòu)件的疲勞試驗(yàn)問(wèn)題。我們主要討論結(jié)構(gòu)構(gòu)件的疲勞試驗(yàn)問(wèn)題。 Lab of Prof. Tian Shizhu172.7 結(jié)構(gòu)疲勞試驗(yàn)一、結(jié)構(gòu)疲勞試驗(yàn)的目的一、結(jié)構(gòu)疲勞試驗(yàn)的目的 結(jié)構(gòu)疲勞試驗(yàn)的直接目的是確定結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)疲勞試驗(yàn)的直接目的是確定結(jié)構(gòu)的疲勞極限，為了獲得結(jié)構(gòu)疲勞極限值，的疲勞極限，為了獲得結(jié)構(gòu)疲勞極限值，必須對(duì)結(jié)構(gòu)施加重復(fù)荷載，并測(cè)定結(jié)構(gòu)達(dá)必須對(duì)結(jié)構(gòu)施加重復(fù)荷載，并測(cè)定結(jié)構(gòu)達(dá)到疲勞破壞時(shí)荷載的重復(fù)次數(shù)。到疲勞破壞時(shí)荷載的重復(fù)次數(shù)。 La

15、b of Prof. Tian Shizhu18 結(jié)構(gòu)所能承受的荷載重復(fù)次數(shù)及結(jié)構(gòu)所能承受的荷載重復(fù)次數(shù)及應(yīng)力達(dá)到的最大值均與應(yīng)力的變化幅應(yīng)力達(dá)到的最大值均與應(yīng)力的變化幅度有關(guān)。研究表明，在一定應(yīng)力變化度有關(guān)。研究表明，在一定應(yīng)力變化幅度下，當(dāng)幅度下，當(dāng)疲勞應(yīng)力小于疲勞應(yīng)力小于某一應(yīng)力值某一應(yīng)力值以后，荷載重復(fù)次數(shù)的增加不再會(huì)引以后，荷載重復(fù)次數(shù)的增加不再會(huì)引起結(jié)構(gòu)的疲勞破壞。該疲勞應(yīng)力值稱(chēng)起結(jié)構(gòu)的疲勞破壞。該疲勞應(yīng)力值稱(chēng)疲勞極限應(yīng)力疲勞極限應(yīng)力，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)必須嚴(yán)格，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)必須嚴(yán)格按照疲勞極限應(yīng)力進(jìn)行設(shè)計(jì)。按照疲勞極限應(yīng)力進(jìn)行設(shè)計(jì)。n應(yīng)力與重復(fù)荷載作應(yīng)力與重復(fù)荷載作用次數(shù)的關(guān)系用次數(shù)的關(guān)系

16、飛Lab of Prof. Tian Shizhu19二、結(jié)構(gòu)疲勞試驗(yàn)的內(nèi)容二、結(jié)構(gòu)疲勞試驗(yàn)的內(nèi)容 抗裂性及開(kāi)裂荷載；抗裂性及開(kāi)裂荷載； 裂縫寬度及其發(fā)展；裂縫寬度及其發(fā)展； 最大撓度及其變化幅度；最大撓度及其變化幅度； 疲勞極限強(qiáng)度。疲勞極限強(qiáng)度。Lab of Prof. Tian Shizhu20二、結(jié)構(gòu)疲勞試驗(yàn)的內(nèi)容二、結(jié)構(gòu)疲勞試驗(yàn)的內(nèi)容對(duì)于科研性的疲勞試驗(yàn)對(duì)于科研性的疲勞試驗(yàn)，還應(yīng)包括：，還應(yīng)包括： 各階段截面應(yīng)力分布狀況，中和軸變化規(guī)律。各階段截面應(yīng)力分布狀況，中和軸變化規(guī)律。 疲勞破壞特征分析疲勞破壞特征分析 疲勞破壞荷載及承受疲勞荷載的重復(fù)次數(shù)疲勞破壞荷載及承受疲勞荷載的重復(fù)次數(shù)

17、 裂縫的寬度、長(zhǎng)度、間距及其隨荷載重復(fù)次數(shù)裂縫的寬度、長(zhǎng)度、間距及其隨荷載重復(fù)次數(shù)的變化。的變化。 鋼筋及混凝土的應(yīng)力隨荷載重復(fù)次數(shù)的變化。鋼筋及混凝土的應(yīng)力隨荷載重復(fù)次數(shù)的變化。Lab of Prof. Tian Shizhu21三、結(jié)構(gòu)疲勞試驗(yàn)的荷載三、結(jié)構(gòu)疲勞試驗(yàn)的荷載1 1、疲勞測(cè)試的上限荷載、疲勞測(cè)試的上限荷載Q Qmaxmax是根據(jù)構(gòu)件在標(biāo)準(zhǔn)荷載下最是根據(jù)構(gòu)件在標(biāo)準(zhǔn)荷載下最不利組合所產(chǎn)生的彎矩計(jì)算而得，荷載下限則根據(jù)疲勞試不利組合所產(chǎn)生的彎矩計(jì)算而得，荷載下限則根據(jù)疲勞試驗(yàn)機(jī)性能要求而定。驗(yàn)機(jī)性能要求而定。如圖是疲勞試驗(yàn)荷載的加載制度。正弦、等幅以模擬結(jié)構(gòu)如圖是疲勞試驗(yàn)荷載的加載制

18、度。正弦、等幅以模擬結(jié)構(gòu)構(gòu)件在使用階段不斷反復(fù)加載載的受力狀態(tài)。構(gòu)件在使用階段不斷反復(fù)加載載的受力狀態(tài)。Lab of Prof. Tian Shizhu222 2、疲勞測(cè)試的荷載頻率（速度）、疲勞測(cè)試的荷載頻率（速度） 為了保證構(gòu)件在疲勞測(cè)試時(shí)不產(chǎn)生共振，構(gòu)為了保證構(gòu)件在疲勞測(cè)試時(shí)不產(chǎn)生共振，構(gòu)件的穩(wěn)定振動(dòng)范圍應(yīng)遠(yuǎn)離共振區(qū)，即使疲勞測(cè)試件的穩(wěn)定振動(dòng)范圍應(yīng)遠(yuǎn)離共振區(qū)，即使疲勞測(cè)試荷載頻率的滿(mǎn)足條件。荷載頻率的滿(mǎn)足條件。 或或1.31.3為構(gòu)件固有頻率；為構(gòu)件固有頻率；為荷載頻率。為荷載頻率。5 . 0Lab of Prof. Tian Shizhu233 3、疲勞循環(huán)次數(shù)、疲勞循環(huán)次數(shù) 構(gòu)件經(jīng)受

19、下列控制次數(shù)的疲勞荷載作構(gòu)件經(jīng)受下列控制次數(shù)的疲勞荷載作用后，抗裂性（即裂紋寬度）剛度、強(qiáng)度必用后，抗裂性（即裂紋寬度）剛度、強(qiáng)度必須滿(mǎn)足現(xiàn)行規(guī)范中的有關(guān)規(guī)定。須滿(mǎn)足現(xiàn)行規(guī)范中的有關(guān)規(guī)定。中級(jí)工作制吊車(chē)梁中級(jí)工作制吊車(chē)梁 n=2106次次重級(jí)工作制吊車(chē)梁重級(jí)工作制吊車(chē)梁 n=4106次次Lab of Prof. Tian Shizhu24四、結(jié)構(gòu)疲勞試驗(yàn)的步驟四、結(jié)構(gòu)疲勞試驗(yàn)的步驟一般等幅疲勞測(cè)試的程序如下：一般等幅疲勞測(cè)試的程序如下：1 1、靜載試驗(yàn)階段、靜載試驗(yàn)階段 在靜載試驗(yàn)前先預(yù)加載，加載值為在靜載試驗(yàn)前先預(yù)加載，加載值為20%20%的的QmaxQmax，以消除松動(dòng)，接觸不良，壓緊構(gòu)件

20、并檢查以消除松動(dòng)，接觸不良，壓緊構(gòu)件并檢查測(cè)試儀表是否進(jìn)入正常工作狀態(tài)。該階段的加載測(cè)試儀表是否進(jìn)入正常工作狀態(tài)。該階段的加載程序與一般靜力試驗(yàn)基本相同，程序與一般靜力試驗(yàn)基本相同，分五級(jí)分五級(jí)加至加至QmaxQmax，然后按同樣等級(jí)卸回至零荷載。然后按同樣等級(jí)卸回至零荷載。Lab of Prof. Tian Shizhu252 2、疲勞試驗(yàn)階段、疲勞試驗(yàn)階段疲勞試驗(yàn)期間應(yīng)保持荷載上、下限值的疲勞試驗(yàn)期間應(yīng)保持荷載上、下限值的穩(wěn)定穩(wěn)定，其誤差不宜超過(guò)最大荷載的其誤差不宜超過(guò)最大荷載的3 3。在試驗(yàn)過(guò)程中。在試驗(yàn)過(guò)程中還應(yīng)有計(jì)劃地停機(jī)進(jìn)行還應(yīng)有計(jì)劃地停機(jī)進(jìn)行靜態(tài)測(cè)點(diǎn)讀數(shù)靜態(tài)測(cè)點(diǎn)讀數(shù)，停機(jī)宜在，停

21、機(jī)宜在重復(fù)加載到重復(fù)加載到1 1、1010、5050、100100、200200、400400萬(wàn)次時(shí)進(jìn)萬(wàn)次時(shí)進(jìn)行。行。 動(dòng)應(yīng)變和動(dòng)撓度的量測(cè)，應(yīng)在荷載加至動(dòng)應(yīng)變和動(dòng)撓度的量測(cè)，應(yīng)在荷載加至1 1、2 2、5 5、1010、2020、5050、100100、150150、200200、300300、400400萬(wàn)次萬(wàn)次時(shí)分別進(jìn)行。此外，時(shí)分別進(jìn)行。此外，在臨近破壞時(shí)也應(yīng)加強(qiáng)觀測(cè)。在臨近破壞時(shí)也應(yīng)加強(qiáng)觀測(cè)。Lab of Prof. Tian Shizhu26五、結(jié)構(gòu)疲勞試驗(yàn)的觀測(cè)五、結(jié)構(gòu)疲勞試驗(yàn)的觀測(cè)1 1、疲勞強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度構(gòu)件所能承受荷載作用次數(shù)構(gòu)件所能承受荷載作用次數(shù)(n)(n)，取決于最大

22、應(yīng)力，取決于最大應(yīng)力值值maxmax及應(yīng)力變化幅度及應(yīng)力變化幅度 ；依據(jù)此條件進(jìn)行疲勞試驗(yàn)，在控制疲勞次數(shù)內(nèi)，依據(jù)此條件進(jìn)行疲勞試驗(yàn)，在控制疲勞次數(shù)內(nèi)，構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度、抗裂性應(yīng)滿(mǎn)足現(xiàn)行規(guī)范要求。構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度、抗裂性應(yīng)滿(mǎn)足現(xiàn)行規(guī)范要求。maxminLab of Prof. Tian Shizhu27當(dāng)進(jìn)行當(dāng)進(jìn)行科研性科研性疲勞試驗(yàn)時(shí)，構(gòu)件是以疲勞極限強(qiáng)疲勞試驗(yàn)時(shí)，構(gòu)件是以疲勞極限強(qiáng)度和疲勞極限荷載作為最大的疲勞承載能力。構(gòu)度和疲勞極限荷載作為最大的疲勞承載能力。構(gòu)件達(dá)到疲勞破壞時(shí)的荷載上限值為件達(dá)到疲勞破壞時(shí)的荷載上限值為疲勞極限荷載疲勞極限荷載。構(gòu)件達(dá)到疲勞破壞時(shí)的應(yīng)力最大值為構(gòu)件達(dá)到疲

23、勞破壞時(shí)的應(yīng)力最大值為疲勞極限強(qiáng)疲勞極限強(qiáng)度。度。Lab of Prof. Tian Shizhu28為了得到給定值條件下的疲勞極限強(qiáng)度和疲勞為了得到給定值條件下的疲勞極限強(qiáng)度和疲勞極限荷載，一般采取的辦法是：根據(jù)構(gòu)件實(shí)際承載極限荷載，一般采取的辦法是：根據(jù)構(gòu)件實(shí)際承載能力，取定最大應(yīng)力值能力，取定最大應(yīng)力值maxmax，作疲勞試驗(yàn)，求得疲，作疲勞試驗(yàn)，求得疲勞破壞時(shí)荷載作用次數(shù)勞破壞時(shí)荷載作用次數(shù)n n，從，從maxmax與與n n雙對(duì)數(shù)直線關(guān)雙對(duì)數(shù)直線關(guān)系中求得控制疲勞次數(shù)下的疲勞極限強(qiáng)度，系中求得控制疲勞次數(shù)下的疲勞極限強(qiáng)度，作為標(biāo)作為標(biāo)準(zhǔn)疲勞極限強(qiáng)度準(zhǔn)疲勞極限強(qiáng)度。疲勞破壞的標(biāo)志應(yīng)根據(jù)

24、相應(yīng)規(guī)范的要求而定，對(duì)科研性疲勞破壞的標(biāo)志應(yīng)根據(jù)相應(yīng)規(guī)范的要求而定，對(duì)科研性的疲勞試驗(yàn)有時(shí)為了分析和研究破壞的全過(guò)程及其特征，往的疲勞試驗(yàn)有時(shí)為了分析和研究破壞的全過(guò)程及其特征，往往將破壞階段延長(zhǎng)至構(gòu)件完全喪失承載能力。往將破壞階段延長(zhǎng)至構(gòu)件完全喪失承載能力。Lab of Prof. Tian Shizhu292 2、疲勞試驗(yàn)的應(yīng)變測(cè)量、疲勞試驗(yàn)的應(yīng)變測(cè)量 一般采用電阻應(yīng)變片測(cè)量動(dòng)應(yīng)變，測(cè)點(diǎn)布置一般采用電阻應(yīng)變片測(cè)量動(dòng)應(yīng)變，測(cè)點(diǎn)布置依試驗(yàn)具體要求而定。測(cè)試方法有以下兩種：依試驗(yàn)具體要求而定。測(cè)試方法有以下兩種： （1 1）動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀和記錄儀組成測(cè)量系統(tǒng)。）動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀和記錄儀組成測(cè)量系統(tǒng)

25、。這種方法的缺點(diǎn)是測(cè)點(diǎn)數(shù)量少。這種方法的缺點(diǎn)是測(cè)點(diǎn)數(shù)量少。 （2 2）用靜動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀組成測(cè)量系統(tǒng)。這）用靜動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀組成測(cè)量系統(tǒng)。這種方法簡(jiǎn)便且具有一定精度，可多點(diǎn)測(cè)量。種方法簡(jiǎn)便且具有一定精度，可多點(diǎn)測(cè)量。Lab of Prof. Tian Shizhu303 3疲勞試驗(yàn)的裂縫測(cè)量疲勞試驗(yàn)的裂縫測(cè)量 由于裂縫的開(kāi)始出現(xiàn)和微裂縫的寬度由于裂縫的開(kāi)始出現(xiàn)和微裂縫的寬度對(duì)構(gòu)件安全使用具有重要意義。因此，裂縫對(duì)構(gòu)件安全使用具有重要意義。因此，裂縫測(cè)量在疲勞試驗(yàn)中也是重要的，目前測(cè)裂縫測(cè)量在疲勞試驗(yàn)中也是重要的，目前測(cè)裂縫的方法還是利用光學(xué)儀器目測(cè)或利用應(yīng)變傳的方法還是利用光學(xué)儀器目測(cè)或利用應(yīng)變傳感器電測(cè)裂縫等。感器電測(cè)裂縫等。Lab of Prof. Tian Shizhu314 4疲勞試驗(yàn)