《建筑結(jié)構(gòu)檢驗(yàn)》第1章

1、建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)主講人: 朱 江建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)是一門什么性質(zhì)的課程？ 1、是電學(xué)、光學(xué)、光電子學(xué)、力學(xué)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)等學(xué)科相互交叉的、實(shí)用性很強(qiáng)的一門學(xué)科；2、是用試驗(yàn)的方法研究和測量建筑結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)受荷載作用后的反應(yīng)及評估建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)品質(zhì)量的一門學(xué)科。建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)應(yīng)達(dá)到的基本要求是什么？ 1掌握經(jīng)常使用的各種測試方法的基本原理和測量技術(shù)，培養(yǎng)試驗(yàn)技能，具有從事一般建筑結(jié)構(gòu)的檢測能力，為進(jìn)行現(xiàn)場結(jié)構(gòu)檢測和科學(xué)研究的試驗(yàn)打下良好的基礎(chǔ)。2掌握建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的前期準(zhǔn)備工作程序，為結(jié)構(gòu)試 驗(yàn)的順利進(jìn)行準(zhǔn)備測試方案。3掌握典型建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的測試內(nèi)容、測試方法、數(shù)據(jù)處理及書寫測試報(bào)告的全過

2、程。4熟練掌握建筑結(jié)構(gòu)無損檢測的原理和檢測方法。建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)課程內(nèi)容體系建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)課程主要是講述建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中的試驗(yàn)準(zhǔn)備工作，加載方法的選擇，測點(diǎn)和測試方法的選擇，試驗(yàn)過程、數(shù)據(jù)處理及測試報(bào)告的書寫等內(nèi)容。教學(xué)內(nèi)容按教材的章節(jié)的模塊化進(jìn)行設(shè)計(jì):建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)準(zhǔn)備工作、試驗(yàn)裝置和加載設(shè)備、測試技術(shù)、無損檢測技術(shù)、試驗(yàn)?zāi)Ｐ驮O(shè)計(jì)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理。應(yīng) 用 1建設(shè)工程質(zhì)量安全監(jiān)督站、試驗(yàn)室2建筑工程管理處、房屋鑒定單位3建筑公司、市政公司、建筑樁基公司4各級工程檢測、鑒定機(jī)構(gòu)，材料試驗(yàn)室5各級建委（建設(shè)局）、舊城改造管理單位6各建設(shè)監(jiān)理公司、各工程建設(shè)單位、施工企業(yè)7各建筑構(gòu)（配）件生產(chǎn)企業(yè)、商品混凝土

3、公司 8各建筑科研、設(shè)計(jì)院第一章 建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)概述1.1 建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的任務(wù)1.2 建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的作用1.3 建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的分類1.4 建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的發(fā)展第一節(jié) 建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的任務(wù)研究對象：建設(shè)工程的結(jié)構(gòu)物任務(wù)： 在試驗(yàn)研究對象上應(yīng)用科學(xué)的試驗(yàn)組織程序，使用儀器設(shè)備為工具，利用各種實(shí)驗(yàn)為手段，在荷載或其它因素作用下，通過量測與結(jié)構(gòu)工作性能有關(guān)的各種參數(shù)，從強(qiáng)度、 剛度和抗裂度以及結(jié)構(gòu)實(shí)際破壞形態(tài)來判明結(jié)構(gòu)的實(shí)際工作性能，估計(jì)結(jié)構(gòu)的承載能力 確定結(jié)構(gòu)對使用要求的符合程度，并用以檢驗(yàn)和發(fā)展結(jié)構(gòu)的計(jì)算理論。 所謂建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)，就是對建筑結(jié)構(gòu)或者是它的構(gòu)件施加一定的荷載，這個(gè)荷載我們指的就是比較廣義的

4、，包括力，也包括溫度或者是變形，然后用現(xiàn)代的測試手段對它引起來的各種反應(yīng)，比如說：變形、位移、應(yīng)變等等進(jìn)行測量，通過這些測量來觀測結(jié)構(gòu)對荷載的反應(yīng)能力，考查它是否符合使用和設(shè)計(jì)要求。例如： 鋼筋混凝土簡支梁在靜力集中荷載作用下，可以通過測得梁在不同受力階段的撓度、截面應(yīng)變和裂縫寬度等參數(shù)，來分析梁的整個(gè)受力過程以及結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、撓度和抗裂性能。 適筋受彎構(gòu)件截面受力的幾個(gè)階段:第一階段截面開裂前階段（抗裂驗(yàn)算）第二階段從截面開裂到受拉區(qū)縱向鋼筋開始 屈服階段（變形和裂縫寬度驗(yàn)算）第三階段破壞階段（承載力計(jì)算） T形梁截面構(gòu)造圖 a 鋼筋砼截面 b 鋼纖維增強(qiáng)鋼絲網(wǎng)砼截面 T形梁截面構(gòu)造圖 試驗(yàn)梁

5、的加載裝置 T形截面應(yīng)變測量點(diǎn)布置圖T形梁應(yīng)變測量布置F.C.的T形梁抗彎性能試驗(yàn)測量項(xiàng)目 試驗(yàn)中各級荷載下的跨中撓度 跨中縱向受拉鋼筋的應(yīng)變 跨中混凝土拉應(yīng)變和壓應(yīng)變 測定初裂荷載并測量記錄各級荷載下裂縫寬度 測量主裂縫間距 測定極限荷載F.C.的T形梁受力過程分析 B-021B-023B-022B-01 T形梁的荷載撓度曲線 F.C.梁平均應(yīng)變沿截面高度的分布 第二節(jié) 建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的作用一、發(fā)展結(jié)構(gòu)理論的重要途徑二、發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題的主要手段三、驗(yàn)證結(jié)構(gòu)理論的唯一方法四、建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量鑒定的直接方式五、制定各類技術(shù)規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)六、自身發(fā)展的需要 第三節(jié) 建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的分類 建筑結(jié)構(gòu)試

6、驗(yàn)按試驗(yàn)?zāi)康?、荷載性質(zhì)、試驗(yàn)對象、試驗(yàn)周期、試驗(yàn)場合等因素分類。（一）按照試驗(yàn)?zāi)康姆诸?1、生產(chǎn)檢驗(yàn)性試驗(yàn) 2、科學(xué)研究性試驗(yàn) 1、生產(chǎn)性試驗(yàn)特點(diǎn)：具有直接的生產(chǎn)目的，以實(shí)際建筑物或結(jié)構(gòu)構(gòu) 件為試驗(yàn)對象，經(jīng)過試驗(yàn)對具體結(jié)構(gòu)作出正確的 技術(shù)結(jié)論。 解決下列問題：（1）鑒定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量的可靠程度。（2）為工程改建或加固判斷結(jié)構(gòu)的實(shí)際承載能。（3）為處理工程事故提供技術(shù)根據(jù)。（4）檢驗(yàn)結(jié)構(gòu)可靠度、估算結(jié)構(gòu)剩余壽命。（5）鑒定預(yù)制構(gòu)件的質(zhì)量。 工程事故處理的一般程序1、基本情況調(diào)查2、結(jié)構(gòu)及材料檢測3、復(fù)核分析4、專家會商5、調(diào)查報(bào)告結(jié)構(gòu)及材料檢測內(nèi)容1、地基基礎(chǔ)2、建筑物所用材料的實(shí)際性能檢測

7、3、建筑物表面缺陷的觀測4、對結(jié)構(gòu)內(nèi)部缺陷的檢查5、必要時(shí)可作模型試驗(yàn)或現(xiàn)場加載試驗(yàn)，通過試驗(yàn)檢查結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的實(shí)際承載力。 2、科研性試驗(yàn) （1）驗(yàn)證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算的各種假定 （2）制定各種設(shè)計(jì)規(guī)范 （3） 發(fā)展新的設(shè)計(jì)理論 （4）為發(fā)展和推廣新結(jié)構(gòu)、新材料及新工藝 提供理論與實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)。（二）按照荷載性質(zhì)、試驗(yàn)對象、試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間、試驗(yàn)場所等不同因素進(jìn)行分類。1、按荷載性質(zhì)來分類（1）靜力試驗(yàn)（2）動(dòng)力試驗(yàn)（1）靜力試驗(yàn)*結(jié)構(gòu)靜力單調(diào)加載試驗(yàn)：試驗(yàn)加載過程是從零開始逐步遞增一直到結(jié)構(gòu)破壞為止，也就是在一個(gè)不長的時(shí)間段內(nèi)完成試驗(yàn)加載的全過程。*低周反復(fù)靜力加載試驗(yàn)（偽靜力試驗(yàn)）：為了探索結(jié)構(gòu)抗震性

8、能，采用結(jié)構(gòu)抗震靜力試驗(yàn)的方式來模擬地震作用的動(dòng)力試驗(yàn)，它是一種控制荷載或控制變形的周期性的反復(fù)靜力荷載。靜力試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)：加載設(shè)備相對來講比較簡單，荷載可以逐步 施加，還可以停下來仔細(xì)觀察結(jié)構(gòu)變形的發(fā) 展，給人們以最明確、最清晰的破壞概念。2、動(dòng)力試驗(yàn) 對于在實(shí)際工作中主要承受動(dòng)力作用的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件，為了研究結(jié)構(gòu)在施加動(dòng)力荷載作用下的工作性能，一般要進(jìn)行動(dòng)力試驗(yàn)。例如：研究廠房承受吊車及動(dòng)力設(shè)備作用下的動(dòng)力特性； 吊車梁的疲勞強(qiáng)度與疲勞壽命問題； 多層廠房由于機(jī)器設(shè)備上樓后產(chǎn)生的振動(dòng)影響； 高層建筑和高聳構(gòu)筑物在風(fēng)荷載作用下的動(dòng)力問題； 結(jié)構(gòu)抗爆炸、抗沖擊問題; 抗震動(dòng)力試驗(yàn)采用電液伺服加載設(shè)備

9、或地震模擬振動(dòng)臺動(dòng)力試驗(yàn)的特點(diǎn)：由于荷載特性不同，動(dòng)力試驗(yàn)的加載設(shè)備 和測試手段與靜力試驗(yàn)有很大的差別，而 且要比靜力試驗(yàn)復(fù)雜得多。在結(jié)構(gòu)的抗震性能研究中，除了采用結(jié)構(gòu)低周反復(fù)靜力加載試驗(yàn)外，更為理想的是直接施加動(dòng)力荷載進(jìn)行試驗(yàn)?？拐饎?dòng)力試驗(yàn)采用電液伺服加載設(shè)備或地震模擬振動(dòng)臺等設(shè)備來進(jìn)行。如廣州大學(xué)抗震研究中心、同濟(jì)大學(xué)抗震中心地震模擬振動(dòng)臺試驗(yàn)2、按試驗(yàn)對象分類（1）真型試驗(yàn)（2）模型試驗(yàn)（3）小構(gòu)件試驗(yàn)（1）真型試驗(yàn)試驗(yàn)對象：（1）實(shí)際結(jié)構(gòu) （2）實(shí)物結(jié)構(gòu)足尺復(fù)制的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件。（1）實(shí)際結(jié)構(gòu)試驗(yàn) 一般均用于生產(chǎn)性試驗(yàn)。如對工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)的剛度試驗(yàn)、樓蓋承載能力試驗(yàn)等均在實(shí)際結(jié)構(gòu)上加載量測。

10、（2）足尺結(jié)構(gòu)或構(gòu)件試驗(yàn) 試驗(yàn)對象是一根梁、一塊扳或一榀屋架之類的實(shí)物構(gòu)件，它可以在試驗(yàn)室內(nèi)試驗(yàn)，也可以在現(xiàn)場進(jìn)行。（2）模型試驗(yàn) 模型試驗(yàn)：采用比真型結(jié)構(gòu)縮小的模型進(jìn)行試驗(yàn)。 模型的設(shè)計(jì)制作與試驗(yàn)是根據(jù)相似理論，要求做到幾何相似、力學(xué)相似和材料相似等等。（3）小構(gòu)件試驗(yàn) 小構(gòu)件試驗(yàn)是結(jié)構(gòu)試驗(yàn)常用的研究形式之一。試驗(yàn)不要求滿足嚴(yán)格的相似條件，只是用試驗(yàn)結(jié)果與理論計(jì)算進(jìn)行對比校核的方式來研究結(jié)構(gòu)的性能，驗(yàn)證設(shè)計(jì)假定與計(jì)算方法的正確性。3、按試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間分類（1）短期荷載試驗(yàn)（2）長期荷載試驗(yàn)（1）短期荷載試驗(yàn) 荷載從零開始施加到最后結(jié)構(gòu)破壞或到某階段進(jìn)行卸荷的時(shí)間總和只有幾十分鐘、幾小時(shí)或者幾天

11、。 （2）長期荷載試驗(yàn) 對于研究結(jié)構(gòu)在長期荷載作用下的性能就必須要進(jìn)行靜力荷載的長期試驗(yàn)，它將連續(xù)進(jìn)行幾個(gè)月或幾年時(shí)間。 如：混凝土的徐變、結(jié)構(gòu)受溫度變化的影響、預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)中的鋼筋的松弛等試驗(yàn)。4、按試驗(yàn)場所分類（1）試驗(yàn)室試驗(yàn)：適宜于研究性試驗(yàn)（2）現(xiàn)場試驗(yàn)：多用于解決生產(chǎn)性的問題 第四節(jié) 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的發(fā)展 從無到有，從小到大。 現(xiàn)在，全國各地進(jìn)行的各種類型的結(jié)構(gòu)試驗(yàn)日益增多。廣東工業(yè)大學(xué)結(jié)構(gòu)工程實(shí)驗(yàn)室結(jié)構(gòu)工程實(shí)驗(yàn)室是廣東工業(yè)大學(xué)論證批準(zhǔn)重點(diǎn)建設(shè)的專業(yè)特色基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室，坐落在新建成的廣州大學(xué)城，實(shí)驗(yàn)大廳為27X78m2，凈空18m，輔助用房420m2,其中實(shí)驗(yàn)臺座和反力墻為預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，

12、試驗(yàn)臺座下部結(jié)構(gòu)為地下室空心結(jié)構(gòu)。臺座有效使用面積24x36m2，上部有一L型空腹結(jié)構(gòu)的雙向反力墻，有效使用寬度西墻為14m，北墻為36m,反力墻高度為14.6m，該實(shí)驗(yàn)室是全國大型結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室之一，在華南地區(qū)基建規(guī)模最大。由于其優(yōu)越的地理位置將成為以廣州大學(xué)城為中心，聯(lián)系廣州城區(qū)與佛山、東莞、深圳以及泛珠三角地區(qū)開放性結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)中心。廣東工業(yè)大學(xué)結(jié)構(gòu)工程實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)室目前已與美國MTS公司簽定大型動(dòng)力設(shè)備項(xiàng)目，建成華南地區(qū)結(jié)構(gòu)動(dòng)力實(shí)驗(yàn)示范中心。目前動(dòng)力設(shè)備包括三個(gè)級別（100噸、50噸及25噸）共6個(gè)作動(dòng)器，其超大型液壓源系統(tǒng)可以滿足不同頻率下的結(jié)構(gòu)動(dòng)力實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)室還擁有大型壓力機(jī)、液壓千斤頂、超聲波檢測儀、鋼筋定位儀、鋼筋腐蝕檢測儀及多類型精密應(yīng)變測試儀器等 。廣東工業(yè)大學(xué)結(jié)構(gòu)工程實(shí)驗(yàn)室廣東工業(yè)大學(xué)結(jié)構(gòu)工程實(shí)驗(yàn)室廣東工業(yè)大學(xué)結(jié)構(gòu)工程實(shí)驗(yàn)室廣東工業(yè)大學(xué)結(jié)構(gòu)工程實(shí)驗(yàn)室結(jié)構(gòu)工程碩士點(diǎn)簡介 結(jié)構(gòu)工程學(xué)科是土木工程的二級學(xué)科，是廣東工