《建筑結(jié)構檢驗》第1章

1、建筑結(jié)構試驗主講人: 朱 江建筑結(jié)構試驗是一門什么性質(zhì)的課程？ 1、是電學、光學、光電子學、力學、鋼筋混凝土結(jié)構和鋼結(jié)構等學科相互交叉的、實用性很強的一門學科；2、是用試驗的方法研究和測量建筑結(jié)構的強度、結(jié)構受荷載作用后的反應及評估建筑結(jié)構產(chǎn)品質(zhì)量的一門學科。建筑結(jié)構試驗課程的學習應達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，培養(yǎng)試驗技能，具有從事一般建筑結(jié)構的檢測能力，為進行現(xiàn)場結(jié)構檢測和科學研究的試驗打下良好的基礎。2掌握建筑結(jié)構試驗的前期準備工作程序，為結(jié)構試 驗的順利進行準備測試方案。3掌握典型建筑結(jié)構試驗的測試內(nèi)容、測試方法、數(shù)據(jù)處理及書寫測試報告的全過

2、程。4熟練掌握建筑結(jié)構無損檢測的原理和檢測方法。建筑結(jié)構試驗課程內(nèi)容體系建筑結(jié)構試驗課程主要是講述建筑結(jié)構試驗中的試驗準備工作，加載方法的選擇，測點和測試方法的選擇，試驗過程、數(shù)據(jù)處理及測試報告的書寫等內(nèi)容。教學內(nèi)容按教材的章節(jié)的模塊化進行設計:建筑結(jié)構試驗準備工作、試驗裝置和加載設備、測試技術、無損檢測技術、試驗模型設計，試驗數(shù)據(jù)的處理。應 用 1建設工程質(zhì)量安全監(jiān)督站、試驗室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、鑒定機構，材料試驗室5各級建委（建設局）、舊城改造管理單位6各建設監(jiān)理公司、各工程建設單位、施工企業(yè)7各建筑構（配）件生產(chǎn)企業(yè)、商品混凝土

3、公司 8各建筑科研、設計院第一章 建筑結(jié)構試驗概述1.1 建筑結(jié)構試驗的任務1.2 建筑結(jié)構試驗的作用1.3 建筑結(jié)構試驗的分類1.4 建筑結(jié)構試驗的發(fā)展第一節(jié) 建筑結(jié)構試驗的任務研究對象：建設工程的結(jié)構物任務： 在試驗研究對象上應用科學的試驗組織程序，使用儀器設備為工具，利用各種實驗為手段，在荷載或其它因素作用下，通過量測與結(jié)構工作性能有關的各種參數(shù)，從強度、 剛度和抗裂度以及結(jié)構實際破壞形態(tài)來判明結(jié)構的實際工作性能，估計結(jié)構的承載能力 確定結(jié)構對使用要求的符合程度，并用以檢驗和發(fā)展結(jié)構的計算理論。 所謂建筑結(jié)構試驗，就是對建筑結(jié)構或者是它的構件施加一定的荷載，這個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，比如說：變形、位移、應變等等進行測量，通過這些測量來觀測結(jié)構對荷載的反應能力，考查它是否符合使用和設計要求。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、截面應變和裂縫寬度等參數(shù)，來分析梁的整個受力過程以及結(jié)構的強度、撓度和抗裂性能。 適筋受彎構件截面受力的幾個階段:第一階段截面開裂前階段（抗裂驗算）第二階段從截面開裂到受拉區(qū)縱向鋼筋開始 屈服階段（變形和裂縫寬度驗算）第三階段破壞階段（承載力計算） T形梁截面構造圖 a 鋼筋砼截面 b 鋼纖維增強鋼絲網(wǎng)砼截面 T形梁截面構造圖 試驗梁

5、的加載裝置 T形截面應變測量點布置圖T形梁應變測量布置F.C.的T形梁抗彎性能試驗測量項目 試驗中各級荷載下的跨中撓度 跨中縱向受拉鋼筋的應變 跨中混凝土拉應變和壓應變 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.梁平均應變沿截面高度的分布 第二節(jié) 建筑結(jié)構試驗的作用一、發(fā)展結(jié)構理論的重要途徑二、發(fā)現(xiàn)結(jié)構設計問題的主要手段三、驗證結(jié)構理論的唯一方法四、建筑結(jié)構質(zhì)量鑒定的直接方式五、制定各類技術規(guī)范和技術標準的基礎六、自身發(fā)展的需要 第三節(jié) 建筑結(jié)構試驗的分類 建筑結(jié)構試

6、驗按試驗目的、荷載性質(zhì)、試驗對象、試驗周期、試驗場合等因素分類。（一）按照試驗目的分類 1、生產(chǎn)檢驗性試驗 2、科學研究性試驗 1、生產(chǎn)性試驗特點：具有直接的生產(chǎn)目的，以實際建筑物或結(jié)構構 件為試驗對象，經(jīng)過試驗對具體結(jié)構作出正確的 技術結(jié)論。 解決下列問題：（1）鑒定結(jié)構設計和施工質(zhì)量的可靠程度。（2）為工程改建或加固判斷結(jié)構的實際承載能。（3）為處理工程事故提供技術根據(jù)。（4）檢驗結(jié)構可靠度、估算結(jié)構剩余壽命。（5）鑒定預制構件的質(zhì)量。 工程事故處理的一般程序1、基本情況調(diào)查2、結(jié)構及材料檢測3、復核分析4、專家會商5、調(diào)查報告結(jié)構及材料檢測內(nèi)容1、地基基礎2、建筑物所用材料的實際性能檢測

7、3、建筑物表面缺陷的觀測4、對結(jié)構內(nèi)部缺陷的檢查5、必要時可作模型試驗或現(xiàn)場加載試驗，通過試驗檢查結(jié)構或構件的實際承載力。 2、科研性試驗 （1）驗證結(jié)構設計計算的各種假定 （2）制定各種設計規(guī)范 （3） 發(fā)展新的設計理論 （4）為發(fā)展和推廣新結(jié)構、新材料及新工藝 提供理論與實踐的經(jīng)驗。（二）按照荷載性質(zhì)、試驗對象、試驗持續(xù)時間、試驗場所等不同因素進行分類。1、按荷載性質(zhì)來分類（1）靜力試驗（2）動力試驗（1）靜力試驗*結(jié)構靜力單調(diào)加載試驗：試驗加載過程是從零開始逐步遞增一直到結(jié)構破壞為止，也就是在一個不長的時間段內(nèi)完成試驗加載的全過程。*低周反復靜力加載試驗（偽靜力試驗）：為了探索結(jié)構抗震性

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

9、或地震模擬振動臺動力試驗的特點：由于荷載特性不同，動力試驗的加載設備 和測試手段與靜力試驗有很大的差別，而 且要比靜力試驗復雜得多。在結(jié)構的抗震性能研究中，除了采用結(jié)構低周反復靜力加載試驗外，更為理想的是直接施加動力荷載進行試驗。抗震動力試驗采用電液伺服加載設備或地震模擬振動臺等設備來進行。如廣州大學抗震研究中心、同濟大學抗震中心地震模擬振動臺試驗2、按試驗對象分類（1）真型試驗（2）模型試驗（3）小構件試驗（1）真型試驗試驗對象：（1）實際結(jié)構 （2）實物結(jié)構足尺復制的結(jié)構或構件。（1）實際結(jié)構試驗 一般均用于生產(chǎn)性試驗。如對工業(yè)廠房結(jié)構的剛度試驗、樓蓋承載能力試驗等均在實際結(jié)構上加載量測。

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

11、。 （2）長期荷載試驗 對于研究結(jié)構在長期荷載作用下的性能就必須要進行靜力荷載的長期試驗，它將連續(xù)進行幾個月或幾年時間。 如：混凝土的徐變、結(jié)構受溫度變化的影響、預應力結(jié)構中的鋼筋的松弛等試驗。4、按試驗場所分類（1）試驗室試驗：適宜于研究性試驗（2）現(xiàn)場試驗：多用于解決生產(chǎn)性的問題 第四節(jié) 結(jié)構試驗的發(fā)展 從無到有，從小到大。 現(xiàn)在，全國各地進行的各種類型的結(jié)構試驗日益增多。廣東工業(yè)大學結(jié)構工程實驗室結(jié)構工程實驗室是廣東工業(yè)大學論證批準重點建設的專業(yè)特色基礎實驗室，坐落在新建成的廣州大學城，實驗大廳為27X78m2，凈空18m，輔助用房420m2,其中實驗臺座和反力墻為預應力鋼筋混凝土結(jié)構，

12、試驗臺座下部結(jié)構為地下室空心結(jié)構。臺座有效使用面積24x36m2，上部有一L型空腹結(jié)構的雙向反力墻，有效使用寬度西墻為14m，北墻為36m,反力墻高度為14.6m，該實驗室是全國大型結(jié)構實驗室之一，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)構實驗中心。廣東工業(yè)大學結(jié)構工程實驗室實驗室目前已與美國MTS公司簽定大型動力設備項目，建成華南地區(qū)結(jié)構動力實驗示范中心。目前動力設備包括三個級別（100噸、50噸及25噸）共6個作動器，其超大型液壓源系統(tǒng)可以滿足不同頻率下的結(jié)構動力實驗。實驗室還擁有大型壓力機、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變測試儀器等 。廣東工業(yè)大學結(jié)構工程實驗室廣東工業(yè)大學結(jié)構工程實驗室廣東工業(yè)大學結(jié)構工程實驗室廣東工業(yè)大學結(jié)構工程實驗室結(jié)構工程碩士點簡介 結(jié)構工程學科是土木工程的二級學科，是廣東工