文档介绍：建筑结构试验
第一章建筑结构试验概述
第一节建筑结构试验的任务
建筑结构试验研究对象:建设工程的结构物
建筑结构试验的任务:
在试验研究对象上应用科学的试验组织程序,使用仪器设
备为工具,利用各种实验为手段,在荷载或其它因素作用下,
通过量测与结构工作性能有关的各种参数,从强度、刚度和抗
裂度以及结构实际破坏形态来判明结构的实际工作性能,估计
结构的承载能力, 确定结构对使用要求的符合程度,并用以检
验和发展结构的计算理论。
例如:
钢筋混凝土简支梁在静力集中荷载作用下,可以
通过测得梁在不同受力阶段的挠度、角变位、截面应
变和裂缝宽度等参数,来分析梁的整个受力过程以及
结构的强度、挠度和抗裂性能。
所以,建筑结构试验是以实验方式测定有关数据,
由此反映结构或构件的工作性能、承载能力和相应的安
全度,为结构的安全使用和设计理论的建立提供重要根
据的学科。
第二节建筑结构试验的作用
一、建筑结构试验是发展结构理论的重要途径
二、建筑结构试验是发现结构设计问题的主要手段
三、建筑结构试验是验证结构理论的唯一方法
四、建筑结构试验是建筑结构质量鉴定的直接方式
五、建筑结构试验是制定各类技术规范和技术标准的基础
六、建筑结构试验是自身发展的需要
第三节建筑结构试验的分类
建筑结构试验按试验目的、荷载性质、试验对象、试验
周期、试验场合等因素进行分类。
一、生产性试验和科研性试验(按试验目的分)
1、生产性试验
特点:具有直接的生产目的,以实际建筑物或结构构件为
试验对象,经过试验对具体结构作出正确的技术结
论。
解决下列问题:
(1)鉴定结构设计和施工质量的可靠程度。
(2)为工程改建或加固判断结构的实际承载能力。
(3)为处理工程事故提供技术根据。
(4)检验结构可靠度、估算结构剩余寿命。
(5)鉴定预制构件的质量。
2、科研性试验
目的: (1)验证结构设计计算的各种假定;
(2)制定各种设计规范;
(3) 发展新的设计理论;
(4)为发展和推广新结构、新材料及新工艺
提供理论与实践的经验。
二、静力试验和动力试验(按荷载性质分)
1、静力试验
静力试验是结构试验中最大量、最常见的基本试验,
因为大部分土木工程的结构在工作时所承受的是静力荷
载,一般可以通过重力或各种类型的加载设备来实现和
满足加载要求。
分类: (1)结构静力单调加载试验
(2)结构低周反复静力加载试验
结构静力单调加载试验:试验加载过程是从零开始逐步递增
一直到结构破坏为止,也就是在一个不长的时间段内完成试
验加载的全过程。
低周反复静力加载试验:为了探索结构抗震性能,采用结构
抗震静力试验的方式来模拟地震作用的动力试验,它是一种
控制荷载或控制变形的周期性的反复静力荷载。
静力试验的优点:加载设备相对来讲比较简单,荷载可以逐步
施加,还可以停下来仔细观察结构变形的发
展,给人们以最明确、最清晰的破坏概念。
2、动力试验
对于在实际工作中主要承受动力作用的结构或构件,为了
研究结构在施加动力荷载作用下的工作性能,一般要进行动力
试验。
例如:研究厂房承受吊车及动力设备作用下的动力特性;
吊车梁的疲劳强度与疲劳寿命问题;
多层厂房由于机器设备上楼后产生的振动影响;
高层建筑和高耸构筑物在风荷载作用下的动力问题;
结构抗爆炸、抗冲击问题等等。
动力试验的特点:由于荷载特性不同,动力试验的加载设备
和测试手段与静力试验有很大的差别,而
且要比静力试验复杂得多。
三、真型试验、模型试验以及小构件试验(按试验对象分)
1、真型试验
试验对象:(1)实际结构
(2)实物结构足尺复制的结构或构件。
(1)实际结构试验
一般均用于生产性试验。例如:秦山核电站安全壳
加压整体性的试验就是一种非破坏性的现场试验。又如
对工业厂房结构的刚度试验、楼盖承载能力试验等均在
实际结构上加载量测。
(2)足尺结构或构件试验
试验对象是一根梁、一块扳或一榀屋架之类的实物构件,
它可以在试验室内试验,也可以在现场进行。
2、模型试验
模型试验:采用比真型结构缩小的模型进行试验。模型
的设计制作与试验是根据相似理论,要求做
到几何相似、力学相似和材料相似等等。
3、小构件试验
小构件试验是结构试验常用的研究形式之一。试验不要
求满足严格的相似条件,只是用试验结果与理论计算进行对
比校核的方式来研究结构的性能,验证设计假定与计算方法
的正确性。
四、短期荷载试验和长期荷载试验(按试验周期分)
1、短期荷载试验
荷载从零开始施加到最后结构破坏或到某阶段进行卸荷的
时间总和只有几十分钟、几小时或者几天。