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1、建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)02448自考點(diǎn)整理知識(shí)第一章結(jié)構(gòu)試驗(yàn)概論1、結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的任務(wù)建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的任務(wù)就是在結(jié)構(gòu)物或試驗(yàn)對(duì)象(實(shí)物或模型)上,以儀器設(shè)備為工具,利用各種實(shí)驗(yàn)技術(shù)為手段,在荷載(重力、機(jī)械擾動(dòng)力、地震力、風(fēng)力······)或其它因素(溫度、變形沉降······)作用下,通過測(cè)試與結(jié)構(gòu)工作性能有關(guān)的各種參數(shù)(變形、繞度、位移、應(yīng)變、振幅、頻率······),從強(qiáng)度(穩(wěn)定)、剛度、抗裂性以及結(jié)構(gòu)的破壞形態(tài)等各個(gè)方面來判斷結(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(duì)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。有建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的任務(wù)可知,建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)
2、是以實(shí)驗(yàn)方式測(cè)試有關(guān)數(shù)據(jù),反應(yīng)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的工作性能,承載能力以及相應(yīng)的可靠度,為結(jié)構(gòu)的安全使用和設(shè)計(jì)理論的建立提供重要依據(jù)。2結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的目的(A生產(chǎn)性試驗(yàn)B科研性試驗(yàn))A生產(chǎn)性試驗(yàn)一般用于解決一下問題:(1)綜合鑒定重要工程和建筑物的設(shè)計(jì)與施工質(zhì)量。(2)鑒定預(yù)制構(gòu)件的產(chǎn)品質(zhì)量。(3)已建結(jié)構(gòu)可靠性檢驗(yàn),推斷和估計(jì)結(jié)構(gòu)的剩余壽命。(4)工程改建或加固,通過實(shí)驗(yàn)判斷具體結(jié)構(gòu)的實(shí)際承載能力。(5)處理受災(zāi)結(jié)構(gòu)或工程質(zhì)量事故,通過試驗(yàn)鑒定提供技術(shù)依據(jù)。B科研性試驗(yàn)(1)驗(yàn)證結(jié)構(gòu)計(jì)算理論的假定;(2)為制定設(shè)計(jì)規(guī)范提供依據(jù);(3)為發(fā)展和推廣新結(jié)構(gòu)、新材料和新工藝
3、提供實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。2、結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的分類A按試驗(yàn)對(duì)象的尺寸分類(1)原型試驗(yàn):原型試驗(yàn)的對(duì)象是實(shí)際結(jié)構(gòu)(實(shí)物)或者是實(shí)際的結(jié)構(gòu)構(gòu)件。(2)模型試驗(yàn):模型是仿照原型(真實(shí)結(jié)構(gòu))并按照一定比例關(guān)系復(fù)制而成的試驗(yàn)代表物,它具有實(shí)際結(jié)構(gòu)的全部或部分特征,但大部分結(jié)構(gòu)模型是尺寸比原型小得多的縮尺結(jié)構(gòu)。(a)相似模型試驗(yàn):按照相似理論進(jìn)行模型設(shè)計(jì)、制作與試驗(yàn)。(b)縮尺模型試驗(yàn):用縮尺模型研究結(jié)構(gòu)性能,驗(yàn)證設(shè)計(jì)假定與計(jì)算方法正確性,縮尺模型實(shí)質(zhì)上是原型結(jié)構(gòu)縮小幾何比例尺寸的試驗(yàn)代表物。(c)足尺模型試驗(yàn):由于建筑結(jié)構(gòu)抗震研究的發(fā)展,國內(nèi)外開始重視用足尺模型對(duì)結(jié)構(gòu)整體性能的試驗(yàn)
4、研究。B按試驗(yàn)荷載的性質(zhì)分類(1)結(jié)構(gòu)靜力試驗(yàn):靜力加載試驗(yàn)是結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中最大最常見的基本試驗(yàn),這主要是絕大部分建筑結(jié)構(gòu)在工作中所承受的是靜力荷載。結(jié)構(gòu)靜力試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn):加載設(shè)備比較簡單,荷載可以逐步施加,也可在加載的同時(shí)停下來觀測(cè)結(jié)構(gòu)變形的發(fā)展給人們最明確和清晰的破壞概念。(2)結(jié)構(gòu)動(dòng)力試驗(yàn):隨著結(jié)構(gòu)自身功能和使用狀態(tài)的變化,結(jié)構(gòu)在承受靜力荷載的同時(shí),有可能受到不同性質(zhì)的動(dòng)力作用。結(jié)構(gòu)動(dòng)力試驗(yàn)就是研究結(jié)構(gòu)在不同性質(zhì)動(dòng)力作用下結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性和動(dòng)力反應(yīng)的試驗(yàn)。(a)結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性試驗(yàn):結(jié)構(gòu)受動(dòng)力荷載及激勵(lì)時(shí),在結(jié)構(gòu)自由振動(dòng)或強(qiáng)迫震動(dòng)情況下量測(cè)結(jié)構(gòu)自身所固有結(jié)構(gòu)動(dòng)力試
5、驗(yàn)的特性。(b)結(jié)構(gòu)反動(dòng)力試驗(yàn):結(jié)構(gòu)在動(dòng)力荷載作用下,量測(cè)結(jié)構(gòu)或其特定部位動(dòng)力性能參數(shù)和動(dòng)態(tài)反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。(c)結(jié)構(gòu)疲勞試驗(yàn):結(jié)構(gòu)構(gòu)件在等幅穩(wěn)定,多次重復(fù)荷載作用下,為測(cè)試結(jié)構(gòu)疲勞壽命而進(jìn)行的動(dòng)力試驗(yàn)。第15頁共15頁(3)結(jié)構(gòu)抗震試驗(yàn):結(jié)構(gòu)抗震試驗(yàn)是在地震或模擬地震荷載作用下研究結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗震性能和抗震能力的專門試驗(yàn)。(a)低周反復(fù)加載靜力試驗(yàn):以控制結(jié)構(gòu)變形或控制施加荷載,由小到大對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行多次低周期反復(fù)作用的結(jié)構(gòu)抗震靜力試驗(yàn)。(b)擬動(dòng)力試驗(yàn):利用計(jì)算機(jī)或電液伺服加載器聯(lián)機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗震試驗(yàn)的一種試驗(yàn)方法。(c)地震模擬振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn):在地震模擬振動(dòng)臺(tái)
6、上進(jìn)行的結(jié)構(gòu)抗震試驗(yàn)。C按試驗(yàn)時(shí)間長短分類(1)短期荷載試驗(yàn):是指結(jié)構(gòu)試驗(yàn)時(shí)限與試驗(yàn)條件、試驗(yàn)時(shí)間或其它各種因素和基于及時(shí)解決問題的需要,經(jīng)常對(duì)實(shí)際承受長期荷載作用的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,在試驗(yàn)時(shí)將荷載從零開始到最后結(jié)構(gòu)破壞或某個(gè)階段進(jìn)行卸載,整個(gè)試驗(yàn)的過程和時(shí)間總和僅在一個(gè)較短時(shí)間段內(nèi)完成的結(jié)構(gòu)試驗(yàn)。(2)長期荷載試驗(yàn):是指結(jié)構(gòu)在長期荷載作用下研究結(jié)構(gòu)變形隨時(shí)間變化規(guī)律的試驗(yàn)。D按試驗(yàn)所在場(chǎng)地分類(1)實(shí)驗(yàn)室結(jié)構(gòu)試驗(yàn):結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室是為進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)件試驗(yàn)而專門建設(shè)的場(chǎng)所。(2)現(xiàn)場(chǎng)結(jié)構(gòu)試驗(yàn):是指在生產(chǎn)或施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行的實(shí)際結(jié)構(gòu)的試驗(yàn),較多用于進(jìn)行生產(chǎn)性試驗(yàn),試驗(yàn)對(duì)象主要是正
7、在生產(chǎn)使用的已建結(jié)構(gòu)或是將要投入使用的新結(jié)構(gòu)。E按試驗(yàn)是否破壞分類(1)結(jié)構(gòu)破壞試驗(yàn):大部分結(jié)構(gòu)研究,要求通過荷載試驗(yàn)了解結(jié)構(gòu)從彈性到彈塑性直到極限破壞各個(gè)階段工作性能的全過程,分析結(jié)構(gòu)在超載后的工程情況、破壞機(jī)制并獲得結(jié)構(gòu)安全儲(chǔ)備,因此一般試驗(yàn)均需進(jìn)行到結(jié)構(gòu)破壞,特別是科研性試驗(yàn)更有這種要求。(2)結(jié)構(gòu)非破壞試驗(yàn):大部分生產(chǎn)性的試驗(yàn),是為了綜合鑒定重要工程的設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量,檢驗(yàn)已建結(jié)構(gòu)的可靠性和剩余壽命以及處理受災(zāi)結(jié)構(gòu)或?qū)こ藤|(zhì)量事故進(jìn)行結(jié)構(gòu)堅(jiān)固,通過試驗(yàn)既要獲得這些試驗(yàn)對(duì)象的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度剛度的有關(guān)資料,又不使結(jié)構(gòu)受損而影響以后的生產(chǎn)和使用,這種場(chǎng)合可采用結(jié)
8、構(gòu)加載的非破壞性試驗(yàn)。第二章結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的加載設(shè)備和試驗(yàn)裝置1在選擇試