結構試驗模型試驗數(shù)據(jù)處理演示文稿

結構試驗模型試驗數(shù)據(jù)處理演示文稿現(xiàn)在是1頁\一共有68頁\編輯于星期四（優(yōu)選）結構試驗模型試驗數(shù)據(jù)處理現(xiàn)在是2頁\一共有68頁\編輯于星期四

結構測試結構模型試驗

常見的模型試驗可分為：1）模型試驗的目的可分為小結構試驗和相似模型試驗。2）按模型試驗研究的范圍可分為彈性模型試驗、強度模型試驗和間接模型試驗。3）按模型試驗的分析方法可分為定性試驗、半分析法試驗和定量分析試驗。無具體對應原型現(xiàn)在是3頁\一共有68頁\編輯于星期四

結構測試結構模型試驗

常見的模型試驗可分為：4）按試驗模擬程度可分為截面模型或節(jié)段模型、局部結構模型和整體模型。5）按試驗加載方法可分為靜力模型試驗、動力模型試驗、偽靜力模型試驗、擬動力模型試驗?，F(xiàn)在是4頁\一共有68頁\編輯于星期四

結構測試結構模型試驗相似理論“相似”是指原型結構和模型結構的主要物理量相同或成比例1幾何相似矩形截面簡支梁，原型結構截面尺寸為bp×hp，跨度為Lp，模型結構為bm，hm，Lm。幾何相似可以表達為：現(xiàn)在是5頁\一共有68頁\編輯于星期四

結構測試結構模型試驗1幾何相似對于幾何相似矩形截面簡支梁，可以導出下列關系：現(xiàn)在是6頁\一共有68頁\編輯于星期四

結構測試結構模型試驗2質量相似模型的質量分布與原型的質量分布相似：或現(xiàn)在是7頁\一共有68頁\編輯于星期四

結構測試結構模型試驗3荷載相似模型和原型在對應部位所受的荷載大小成比例，方向相同集中荷載相似常數(shù)可以表示為：現(xiàn)在是8頁\一共有68頁\編輯于星期四

結構測試結構模型試驗3荷載相似模型和原型在對應部位所受的荷載大小成比例，方向相同集中荷載相似常數(shù)可以表示為：

Sσ—應力相似常數(shù)，若模型結構應力與原型結構應力相同，即Sσ＝1，則由上式可以得到SP＝Sl2

現(xiàn)在是9頁\一共有68頁\編輯于星期四

結構測試結構模型試驗3荷載相似線荷載相似常數(shù)：面荷載相似常數(shù)：集中力矩荷載相似常數(shù)：現(xiàn)在是10頁\一共有68頁\編輯于星期四

結構測試結構模型試驗4應力和應變相似如果模型和原型采用相同的材料，彈性模量相似常數(shù)SE＝1，模型的應力相似常數(shù)和應變相似常數(shù)相等。現(xiàn)在是11頁\一共有68頁\編輯于星期四

結構測試結構模型試驗5時間相似

時間相似常數(shù)

是結構模型設計中的一個獨立常數(shù)。6邊界條件和初始條件相似

材料力學和彈性力學中，采用微分方程描述結構變形和內力，邊界條件和初始條件是求解微分方程的必要條件。

在相似模型中，以長度米、時間秒、力牛頓，溫度開爾文和電流安培為物理量的相似常數(shù)稱為基本相似常數(shù)。其余的稱為導出相似常數(shù)?，F(xiàn)在是12頁\一共有68頁\編輯于星期四，，，

結構測試結構模型試驗相似定理和量綱分析1相似指標

兩個系統(tǒng)中的相似常數(shù)之間的關系式稱為相似指標，若兩系統(tǒng)相似，則相似指標為1。以牛頓第二定律為例：

現(xiàn)在是13頁\一共有68頁\編輯于星期四，，，

結構測試結構模型試驗相似定理和量綱分析1相似指標原型：

模型：

因為所以必須等于1現(xiàn)在是14頁\一共有68頁\編輯于星期四，，，

結構測試結構模型試驗相似定理和量綱分析2相似判據(jù)

又稱相似準則或相似準數(shù)，它是由物理量組成的無量綱量

代入相似常數(shù)可得到：現(xiàn)在是15頁\一共有68頁\編輯于星期四，，，

結構測試結構模型試驗相似定理和量綱分析3單值條件單值條件是指決定一個物理現(xiàn)象基本特性的條件，它使該物理現(xiàn)象從其他眾多物理現(xiàn)象中區(qū)分出來

4相似誤差由于相似條件不能得到完全滿足，由模型試驗的結果推演原型結構性能時產(chǎn)生的誤差稱為相似誤差

現(xiàn)在是16頁\一共有68頁\編輯于星期四，，，

結構測試結構模型試驗相似定理和量綱分析5相似三定理（1）相似第一定理

彼此相似的現(xiàn)象，單值條件相同，相似判據(jù)的數(shù)值相同

=不變量

表示各物理量之間比例為一常數(shù)。

幾何相似雖然是十分重要的條件但并不是決定模型性能與原型性能相似的唯一條件。單值條件構成相似性要求的獨立條件。現(xiàn)在是17頁\一共有68頁\編輯于星期四，，，

結構測試結構模型試驗相似定理和量綱分析5相似三定理（2）相似第二定理

當一物理現(xiàn)象由n個物理量之間的函數(shù)關系來表示，且這些物理量中包含m種基本量綱時，可以得到（n－m）個相似判據(jù)

描述物理現(xiàn)象的函數(shù)關系式：f（x1，x2，…，xn）＝0按照相似第二定理，φ（π1，π2，…，πn-m）＝0利用相似第二定理，將物理方程轉換為相似判據(jù)方程。模型和原型的相似判據(jù)都保持相同的π值，π值滿足的關系式也應相同f（πm1，πm2，…，πm(n-m)）＝f（πp1，πp2，…，πp(n-m)）＝0πm1＝πp1，πm2＝πp2，…，πm(n-m)＝πp(n-m)現(xiàn)在是18頁\一共有68頁\編輯于星期四，，，

結構測試結構模型試驗簡支梁承受均布荷載與集中荷載如何得到π關系式？長度為L的簡支梁，其上作用集中荷載F和均布荷載q。材料力學可知，梁的跨中截面邊緣應力為：W為梁的截面抵抗矩，寫出無量綱方程：現(xiàn)在是19頁\一共有68頁\編輯于星期四，，，

結構測試結構模型試驗引入相似常數(shù)，模型簡支梁和原型簡支梁的各物理量之間的關系為：模型簡支梁和原型簡支梁的各物理量滿足下列關系式：將相似常數(shù)表示的關系代入上列第一式：要使模型與原型相似，一般形式的相似判據(jù)為：現(xiàn)在是20頁\一共有68頁\編輯于星期四，，，

結構測試結構模型試驗相似定理和量綱分析5相似三定理（3）相似第三定理

凡具有同一特性的物理現(xiàn)象，當單值條件彼此相似，且由單值條件的物理量所組成的相似判據(jù)在數(shù)值上相等，則這些現(xiàn)象彼此相似

相似第一定理和相似第二定理是判別相似現(xiàn)象的重要法則，他們確定了相似現(xiàn)象的基本性質，相似第三定理則確定了物理現(xiàn)象相似的必要和充分條件。三個定理構成了相似理論的基礎。相似第一定理又稱為相似正定理，相似第二定理稱為π定理，相似第三定理又稱為相似逆定理?，F(xiàn)在是21頁\一共有68頁\編輯于星期四，，，

結構測試結構模型試驗相似定理和量綱分析6量綱分析量綱：

又稱因次，它說明測量物理量時所采用的單位的性質，一般選擇一組彼此獨立的量綱為基本量綱，其他物理量的量綱可由基本量綱導出，稱為導出量綱。選長度、力、時間為基本量綱，組成力量系統(tǒng)或絕對系統(tǒng)；選長度、質量、時間為基本量綱，則組成質量系統(tǒng)

現(xiàn)在是22頁\一共有68頁\編輯于星期四，，，

結構測試結構模型試驗6量綱分析物理方程的量綱均衡性和齊次性：

量綱均衡性：物理方程中，各項的量綱應相等，同名物理量應采用同一種單位從數(shù)學角度對方程進行分析，則可得到正確的物理方程在數(shù)學上均可表示為齊次方程的結論，比如：則：整理后得：

現(xiàn)在是23頁\一共有68頁\編輯于星期四，，，

結構測試結構模型試驗

簡支梁承受集中荷載作用。梁的跨度為L，集中荷載為F，彈性模量為E，截面抵抗矩為W，截面慣性矩為I；集中荷載作用點到兩個支座的距離分別為a和b，截面彎矩為M，截面邊緣應力為σ，跨中撓度為f。簡支梁承受集中荷載舉例分析1現(xiàn)在是24頁\一共有68頁\編輯于星期四，，，

結構測試結構模型試驗列出相似關系Lm＝SLLp，am＝SLap，bm＝SLbp，Wm＝S3LWp，Im＝S4LIp，F(xiàn)m＝SFFp，σm＝Sσσp

簡支梁在集中荷載作用下，寫出荷載作用點的彎矩、截面邊緣應力和撓度的物理方程為：

第1步：第2步：量綱分析舉例1現(xiàn)在是25頁\一共有68頁\編輯于星期四，，，

結構測試結構模型試驗在荷載作用點，模型梁和原型梁的截面邊緣應力為：表示的相似關系，可寫為：可得相似指標：第3步：代入相似關系：量綱分析舉例1現(xiàn)在是26頁\一共有68頁\編輯于星期四，，，

結構測試結構模型試驗舉例分析2單自由度體系的振動微分方程如下：將上式改寫為一般函數(shù)形式：方程中物理量個數(shù)n＝6，采用絕對系統(tǒng)，基本量綱數(shù)m＝3，π數(shù)目n－m＝3，則π函數(shù)為：所有物理量參數(shù)組成無量綱形式π數(shù)的一般形式為：

（1）其中，a1，a2，a3，a4，a5，a6為待定的指數(shù)現(xiàn)在是27頁\一共有68頁\編輯于星期四，，，

結構測試結構模型試驗舉例分析2根據(jù)各物理量的量綱，上式可寫為：根據(jù)量綱均衡性要求，得到下列方程：

[F]量綱指數(shù)：

a1＋a2＋a3＋a6＝0[L]量綱指數(shù)：－a1－a2－a3＋a4＝0[T]量綱指數(shù)：

2a1＋a2＋a5＝0將上列方程改寫為：由[T]量綱方程得到

a2＝－2a1－a5將上式代入[L]量綱方程

a3＝a1＋a4＋a5再將上列2式代入[F]量綱方程

a6＝－a4現(xiàn)在是28頁\一共有68頁\編輯于星期四，，，

結構測試結構模型試驗舉例分析2將（1）式改寫為：a1，a4，a5取不同的值，得到不同的π數(shù)，?。?/p>

a1＝1，a4＝0，a5＝0

a1＝0，a4＝1，a5＝0

a1＝0，a4＝0，a5＝1可以得到3個獨立的π數(shù)：

，，根據(jù)相似第二定理，當下列條件滿足時，原型與模型相似：

，，現(xiàn)在是29頁\一共有68頁\編輯于星期四，，，

結構測試結構模型試驗

結構模型設計的程序為：（1）分析試驗目的和要求，選擇模型基本類型。

縮尺比例大的模型多為彈性模型，強度模型要求模型材料性能與原型材料性能較為接近。（2）對研究對象進行理論分析，用分析方程法或量綱分析法得到相似判據(jù)。對于復雜結構，其力學性能常采用數(shù)值方法計算，很難得到解析的方程式，多采用量綱分析法確定相似判據(jù)。（3）確定幾何相似常數(shù)和結構模型主要部位尺寸。選擇模型材料。結構模型設計現(xiàn)在是30頁\一共有68頁\編輯于星期四，，，

結構測試結構模型試驗

結構模型設計的程序為：（4）根據(jù)相似條件確定各相似常數(shù)。（5）分析相似誤差，對相似常數(shù)進行必要的調整。（6）根據(jù)相似第三定理分析相似模型的單值條件，在結構模型設計階段，主要關注邊界條件和荷載作用點等局部條件。（7）形成模型設計技術文件，包括結構模型施工圖，測點布置圖，加載裝置圖等。結構模型設計現(xiàn)在是31頁\一共有68頁\編輯于星期四，，，

結構測試結構模型試驗

線彈性性能是工程結構的主要性能之一。按照線彈性理論，結構所受荷載與結構產(chǎn)生的變形以及應力之間均為線性關系。對于由同一種材料組成的結構，影響應力大小的因素有荷載F、結構幾何尺寸L和材料的泊松比v，于是，應力表達式可寫為：

σ

＝f（F，L，v）通過量綱分析有：

線彈性結構的相似條件為幾何相似、荷載相似、邊界條件相同，不要求虎克定律相似，但要求泊松比相似，設計線彈性相似模型時：線彈性模型設計現(xiàn)在是32頁\一共有68頁\編輯于星期四，，，

結構測試結構模型試驗

鋼筋混凝土結構的承載能力很大程度取決于混凝土和鋼筋的力學性能。

影響鋼筋混凝土梁的力學性能因素包括混凝土的力學性能、鋼筋的力學性能以及鋼筋和混凝土的粘結性能。最難滿足的是裂縫開展階段的相似要求，因為鋼筋混凝土結構的裂縫寬度與鋼筋直徑、鋼筋表面形狀、配筋率、混凝土保護層厚度等因素有關。精心設計的鋼筋混凝土結構的強度模型，可以正確反映原型結構承載能力性能的一些重要特性。幾何相似的混凝土受拉和受壓的應力－應變曲線；在承載能力極限狀態(tài)，有基本相近的變形能力；多軸應力狀態(tài)下，相同的破壞準則；鋼筋和混凝土之間有相同的粘結－滑移性能；相同的泊松比。鋼筋混凝土強度模型設計現(xiàn)在是33頁\一共有68頁\編輯于星期四，，，

結構測試結構模型試驗原型與模型混凝土應力—應變曲線

由于模型混凝土的強度低于原型混凝土的強度，導致它們的初始彈性模量不同，隨著應力增加，混凝土的切線模量也不相同。在相似理論中，這種材料性能的差別導致模型結構與原型結構在性能上的差別，有時稱為模型的畸變，或稱模型為畸變模型。鋼筋混凝土強度模型設計現(xiàn)在是34頁\一共有68頁\編輯于星期四，，，

結構測試結構模型試驗類型物理量量

綱理想模型實際應用模型材料性能混凝土應力FL-2Ss1混凝土應變--11混凝土彈性模量FL-2Ss1混凝土泊松比--11混凝土比重FL-3Ss/Sl1/Sl鋼筋應力FL-2Ss1鋼筋應變--11鋼筋彈性模量FL-2Ss1粘結應力FL-2Ss1幾何特征線尺寸LSlSl線位移LSlSl角位移--11鋼筋面積L2荷

載集中荷載FSs

線荷載FL-1SsSlSl分布荷載FL-2Ss1彎矩或扭矩FLSs

鋼筋混凝土結構強度模型的相似常數(shù)現(xiàn)在是35頁\一共有68頁\編輯于星期四，，，

結構測試結構模型試驗

與混凝土結構相似，砌體結構的性能也與其構成尺寸有密切的關系。砌體結構的縮尺模型試驗能否反映原型結構主要性能，關鍵問題是模型砌體結構中的塊體和灰縫如何模擬。

一般認為模型砌體結構的最大縮尺比例不宜超過4，也就是采用1/4比例的模型磚。模型磚的長度為60mm，大多采用原型磚經(jīng)切割加工而成。1/4比例的混凝土小型砌塊1/4比例的混凝土小型砌塊模型砌體結構

主要目的是抗震性能，如果使磚砌體應力-應變曲線與原型砌體應力-應變曲線相似，并使極限應變相同，則試驗目的可以實現(xiàn)。砌體結構強度模型設計現(xiàn)在是36頁\一共有68頁\編輯于星期四，，，

結構測試結構模型試驗

與結構靜力性能相比，結構動力性能的差別主要因結構本身的慣性作用所引起。懸臂梁的振動假設梁的質量全部集中在懸臂梁的端部，因此m＝ρAL，梁的剛度k＝3EI/L3，這個單自由度體系的固有圓頻率為：假設模型和原型采用相同的材料，實測模型梁的固有圓頻率為ωim，可得原型梁的固有圓頻率為：動力結構模型設計現(xiàn)在是37頁\一共有68頁\編輯于星期四，，，

結構測試結構模型試驗模型材料選擇應考慮一下幾方面的要求：（1）根據(jù)模型試驗的目的選擇模型材料。線彈性模型&強度模型（2）模型結構材料滿足相似要求。包括彈性模量、泊松比、容重以及應力應變曲線。（3）模型材料性能穩(wěn)定且具有良好的加工性能。大比例縮尺模型幾何尺寸較小，模型材料對環(huán)境敏感性超過原型材料。研究線彈性模型多采用有機玻璃模型。（4）滿足必要的測試精度。采用彈性模量低的材料如有機玻璃材料。模型的材料、制作與試驗現(xiàn)在是38頁\一共有68頁\編輯于星期四，，，

結構測試結構模型試驗常用金屬材料有鋼鐵、鋁、銅等。（2）無機高分子材料無機高分子材料又稱為塑料，包括有機玻璃、環(huán)氧樹脂、聚酯樹脂、聚氯乙烯等。（3）石膏石膏常用來作為鋼筋混凝土結構的模型材料，均屬脆性。（4）水泥砂漿與混凝土性能比較接近，常用來制作鋼筋混凝土板、薄殼等結構模型。（5）微混凝土與混凝土主要差別在于混凝土最大粒徑明顯減小。常用模型材料現(xiàn)在是39頁\一共有68頁\編輯于星期四，，，

結構測試結構模型試驗(1)較大尺寸或原型結構試驗前，結構材料性能試驗可采用標準的試驗方法。如混凝土立方體抗壓強度、鋼筋的抗拉強度等。(2)模型結構試驗對試驗環(huán)境有更高的要求。(3)由于模型尺寸縮小、對測試儀器加載設備有更高的精度要求。(4)由于尺寸縮小，模型結構及構件的剛度和強度都遠小于原型結構。模型試驗中注意問題現(xiàn)在是40頁\一共有68頁\編輯于星期四

結構測試試驗數(shù)據(jù)處理與分析試驗數(shù)據(jù)的整理和轉換

測試數(shù)據(jù)的誤差

試驗數(shù)據(jù)的表達方式數(shù)據(jù)擬合

本章內容現(xiàn)在是41頁\一共有68頁\編輯于星期四

結構測試試驗數(shù)據(jù)處理與分析一、概述試驗數(shù)據(jù)處理包括：

數(shù)據(jù)的整理和轉換；

數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析；

數(shù)據(jù)的誤差分析；

處理后數(shù)據(jù)的表達?，F(xiàn)在是42頁\一共有68頁\編輯于星期四

結構測試試驗數(shù)據(jù)處理與分析二、數(shù)據(jù)的整理和轉換現(xiàn)代測試儀器大多采用計算機技術記錄測試數(shù)據(jù)。結構試驗的數(shù)據(jù)整理，就是對試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析、整理歸納和數(shù)學變換，得到表示試驗結構或構件性能的曲線和圖表。數(shù)據(jù)轉換的重要性：如應變轉換成應力，動態(tài)信號變換?，F(xiàn)在是43頁\一共有68頁\編輯于星期四

結構測試試驗數(shù)據(jù)處理與分析二、數(shù)據(jù)的整理和轉換鋼筋混凝土簡支梁靜載試驗3個點確定圓弧的半徑

梁跨中部為純彎區(qū)段，各截面彎矩相等,各截面的剛度和曲率也相等，純彎區(qū)段變形后應形成一段圓弧。利用圓弧上的3個點，可以確定圓弧的半徑。半徑的倒數(shù)是截面曲率?，F(xiàn)在是44頁\一共有68頁\編輯于星期四

結構測試試驗數(shù)據(jù)處理與分析二、數(shù)據(jù)的整理和轉換框架結構的變形

框架結構在荷載作用下的變形，試驗中量測了框架在其橫梁位置的水平位移。

在評價框架結構抗震性能時，常用層間變形指標。水平位移除以柱的高度，得到弦切角的正切，當變形較小時，有tanθ≈θ。

再利用平衡條件，得到柱的剪力V＝P。這樣，就可以繪出框架的剪力－轉角曲線（V－θ曲線）?，F(xiàn)在是45頁\一共有68頁\編輯于星期四

結構測試試驗數(shù)據(jù)處理與分析二、數(shù)據(jù)的整理和轉換預應力混凝土梁的張拉試驗

應變式荷載傳感器測的是應變值，通過標定可以將應變值轉換為力值。為了測量預應力鋼筋的應力變化，在預應力錨具前端安裝力傳感器，通過量測應變，就可得到預應力筋的力的變化。在梁、柱等構件的試驗中，在構件的上下邊緣安裝電阻應變計，根據(jù)測試數(shù)據(jù)和平截面假定，可以計算截面的曲率：截面曲率曲率半徑現(xiàn)在是46頁\一共有68頁\編輯于星期四

結構測試試驗數(shù)據(jù)處理與分析三、測試數(shù)據(jù)的誤差

測量誤差定義為：某物理量的試驗實測值x與該物理量真值xt之間的偏差值δx，即xt＝x±δx。分系統(tǒng)、隨機和過失誤差。1、儀器誤差

儀器誤差又稱為工具誤差。結構試驗中使用的各種傳感器、放大器和顯示記錄設備的精度總是有限的。2、方法誤差

這種誤差是由于所采用的量測方法或數(shù)學處理方法不完善所產(chǎn)生的?，F(xiàn)在是47頁\一共有68頁\編輯于星期四

結構測試試驗數(shù)據(jù)處理與分析三、測試數(shù)據(jù)的誤差3、環(huán)境因素誤差

在結構試驗過程中，儀器儀表以及試驗結構所處的環(huán)境發(fā)生變化，而且環(huán)境因素變化對測試數(shù)據(jù)的影響難以定量估計時所導致的測量誤差。4、操作誤差

結構試驗中，幾個層面上可能出現(xiàn)操作誤差。現(xiàn)在是48頁\一共有68頁\編輯于星期四

結構測試試驗數(shù)據(jù)處理與分析隨機誤差正態(tài)分布曲線

正態(tài)分布曲線稱為正態(tài)分布的概率密度函數(shù)，說明了不同大小的隨機誤差發(fā)生的概率，隨機變量在[a,b]區(qū)間取值的概率，

其中，μ和σ分別為隨機變量的平均值和標準差。正態(tài)分布：現(xiàn)在是49頁\一共有68頁\編輯于星期四

結構測試試驗數(shù)據(jù)處理與分析隨機誤差

按照正態(tài)分布曲線，可以得到隨機變量x不大于某一定值的概率為：隨機變量在

范圍內取值的概率為99.73%。準則：正態(tài)分布曲線

正態(tài)分布的基本性質由平均值μ和標準差σ完全確定。設在試驗中對某一變量進行了n次觀測，得到觀測值x1，x2，…，xn，觀測值的平均值為：現(xiàn)在是50頁\一共有68頁\編輯于星期四

結構測試試驗數(shù)據(jù)處理與分析隨機誤差每一個觀測值的誤差：觀測值的標準差為：具有非零平均值的觀測值，可引入變異系數(shù)描述數(shù)據(jù)的離散程度：現(xiàn)在是51頁\一共有68頁\編輯于星期四

結構測試試驗數(shù)據(jù)處理與分析誤差的傳遞

由若干個直接量測值計算某一物理量的值。因此，相關物理量的函數(shù)關系可以寫為：xi（i＝1,2,…,n）為直接量測值，y為受xi影響的物理量。

所謂誤差傳遞，是指xi的誤差向y的傳遞。也就是說，從直接量測值xi的誤差得到y(tǒng)的誤差?，F(xiàn)在是52頁\一共有68頁\編輯于星期四

結構測試試驗數(shù)據(jù)處理與分析誤差的傳遞

對于n個相互獨立的試驗變量xi，它們的平均值和標準差分別記為μi和σi，誤差傳遞公式給出y的平均值和標準差：現(xiàn)在是53頁\一共有68頁\編輯于星期四

結構測試試驗數(shù)據(jù)處理與分析誤差處理方法

結構試驗獲取的數(shù)據(jù)中，可能同時存在系統(tǒng)誤差、隨機誤差和過失誤差。試驗誤差可認為是這三種誤差的組合。

系統(tǒng)誤差：可分為“固定系統(tǒng)誤差”和“可變系統(tǒng)誤差”兩類。

固定的系統(tǒng)誤差：是在某一物理量的全部量測數(shù)據(jù)始終存在著的一個數(shù)值大小和符號保持不變的偏差。如50Hz干擾。

判斷原因：主要是由于測試方法或儀器儀表方面的缺陷。如百分表安裝不正確，滾動鉸支座?，F(xiàn)在是54頁\一共有68頁\編輯于星期四

結構測試試驗數(shù)據(jù)處理與分析誤差處理方法

可變系統(tǒng)誤差：表現(xiàn)為累積變化或周期變化，有時可按某一復雜規(guī)律變化。

判斷：當測試數(shù)據(jù)有規(guī)律地向一個方向變化，而這種變化趨勢又與我們根據(jù)結構受力特點所預測的變化規(guī)律完全不同時，可以判斷試驗數(shù)據(jù)中存在累積的系統(tǒng)誤差。如應變片溫度補償。現(xiàn)在是55頁\一共有68頁\編輯于星期四

結構測試試驗數(shù)據(jù)處理與分析試驗數(shù)據(jù)的修正(1)根據(jù)儀器、儀表或傳感器的標定值或標定曲線對實測值進行修正。(2)荷載試驗中，不論是水平加載還是垂直加載，試件的支座或多或少產(chǎn)生位移，應根據(jù)實測點支座位移進行修正。(3)試驗結構自重產(chǎn)生的撓度和應變一般不包含在測試數(shù)據(jù)內，利用結構試驗獲取的數(shù)據(jù)對結構性能進行評估，應考慮結構自重的影響。現(xiàn)在是56頁\一共有68頁\編輯于星期四

結構測試試驗數(shù)據(jù)處理與分析試驗數(shù)據(jù)的修正(4)對于應變測試中的電阻應變計，除上面提到的靈敏系數(shù)修正外，還應考慮導線長度對靈敏系數(shù)的修正，垂直于電阻應變計敏感柵方向上的應變對應變計產(chǎn)生泊松效應，也使電阻應變計的靈敏系數(shù)發(fā)生變化。(5)在結構試驗中，安裝量測儀表或傳感器的幾何位置與被測物理量集合位置存在偏差時，應對測試結果進行修正?，F(xiàn)在是57頁\一共有68頁\編輯于星期四

結構測試試驗數(shù)據(jù)處理與分析一元線性回歸

試驗得到一組數(shù)據(jù)，x1，x2，…，xn，y1，y2，…，yn；根據(jù)試驗數(shù)據(jù)初步分析，表明y與x之間大致呈線性關系。但由于xi和yi都包含了誤差，只能采用數(shù)理統(tǒng)計方法得到x和y之間的線性關系。x和y之間的線性關系如下式所示：

式中的a和b為回歸系數(shù)。如何選擇a和b，使與之間的偏差最小。現(xiàn)在是58頁\一共有68頁\編輯于星期四

結構測試試驗數(shù)據(jù)處理與分析一元線性回歸實際應用中，先求，再求a。對a,b取一階偏導數(shù)，求得a和b，和現(xiàn)在是59頁\一共有68頁\編輯于星期四

結構測試試驗數(shù)據(jù)處理與分析一元線性回歸裂縫間距與縱向受拉鋼筋直徑和配筋率的關系

實測鋼筋混凝土板的裂縫間距與縱向受拉鋼筋直徑和配筋率的關系，選鋼筋直徑d與配筋率ρ的比值為自變量，裂縫間距為因變量，經(jīng)過線性回歸分析，得到回歸方程lcr=100+0.1d/ρ，相關系數(shù)為0.71?，F(xiàn)在是60頁\一共有68頁\編輯于星期四

結構測試試驗數(shù)據(jù)處理與分析圖形表達1、曲線圖鋼筋混凝土偏心受壓柱荷載－中點位移曲線簡支梁荷載－撓度曲線圖形方式最主要的優(yōu)點是直觀明了，更加符合人的思維方式。采用光滑曲線或理論曲線逼近試驗點現(xiàn)在是61頁\一共有68頁\編輯于星期四

結構測試試驗數(shù)據(jù)處理與分析曲線圖表示試驗結果的基本要求是：(1)標注清楚。包括圖名，圖號，縱、橫坐標軸的物理意義及單位，試件及測點編號等都應在圖中表示清楚。（2）合理布圖。曲線圖常用直角坐標系，選擇合適的坐標分度和坐標原點。（3）選用合適的線型。對于離散的試驗數(shù)據(jù)（例如，分級加載記錄的數(shù)據(jù)），一般用直線連接試驗點。當一個圖中有多條試驗曲線時，可以采用不同的線型，如實線、虛線、點劃線等。試驗點也可采用不同的標記，如實心圓點、空心圓點、三角形等。（4）對試驗曲線給出必要的文字或圖形說明。如加載方式、測點位置、試驗現(xiàn)象或試驗中出現(xiàn)異常情況。現(xiàn)在是62頁\一共有68頁\編輯于星期四

結構測試試驗數(shù)據(jù)處理與分析（1）表格數(shù)據(jù)為二維數(shù)據(jù)格式，它可以精確的給出實測的多個物理量與某一個物理量之間的對應關系。（2）表格可以采用標簽方式列舉試驗參數(shù)以及對應的試驗結果。（3）表格給出離散的試驗數(shù)據(jù)。試件編號保護層厚度碳化深度鋼筋銹蝕狀況描述c1-x1c2-x2x0c1c2x1x2A635.042.026.3329.00基本未銹，局部銹跡8.6713.008.67A922.440.07.2316.70基本未銹，局部銹跡15.1723.3015.17A3340.043.07.3316.67基本未銹，局部肋有銹跡32.6725.3325.33A