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.依據不同的試驗目的,結構試驗一般分為討論性試驗和鑒定性試驗.討論性試驗的目的:1)通過結構試驗驗證結構計算理論或通過結構試驗創立新的結構理論2)通過結構試驗制定工程技術標準.鑒定性試驗的目的:1)通過結構試驗檢驗結構構件或結構部件質量2)確定已建結構的承載力量3)驗證結構設計的平安度.結構試驗一般可分為:試驗規劃與設計試驗技術預備試驗實施過程試驗數據分析與總結四個階段.結構試驗設計的基本原則:1)真實模擬結構所處的環境和結構所受的荷載2)消退次要因素的影響,3)把結構反應視為隨機變量4)合理選擇試驗參數5)統一測試方法與評價標準6)降低試驗成本提高試驗效率.傳感器是一種轉換器件他能把物理量或化學量轉換為可以觀測紀錄并加以采用的信號,在結構試驗中,被轉換的量一般為物理量,如:力位移速度加速度等.測量可分為直接測量和間接測量.加載設施和采用加載設施所施加的試驗荷載必需滿意下列基本要求:1)試驗荷載的作用方式必需使被試驗結構或構件產生預期的內力和變形方式2)加載設施產生的荷載應當能夠以足夠的精度進行掌握和測量3)加載設施不參加結構工作,不影響結構或構件的的受力狀態4)加載設施本身應有足夠的強度和剛度.絞盤卷揚機和手動葫蘆常用于結構現場的檢驗性試驗,對實際結構施加斜向或水平荷載.在結構設計中,常見的支座或邊界條件為簡支邊界或固定邊界,結構試驗的較支座:固定較支座活動較支座柱式試件的較支座.應變測試方法分為:機測和電測,機測法的原理是采用機械式儀表,測量試驗結構上兩點之間的相對線位移,然后再轉換為應變值。最常用的的應變電測法是電阻應變片法.電阻應變儀的測量原理是通過惠斯登電橋,將微小電阻變化轉換為電壓或電流的變化.消退溫度影響的方法稱為溫度補償法,有橋路補償法和應變片補償法兩種.電阻應變片的安裝及測量技術要點:1)依據試驗要求正確選用電阻應變片和類型和規格2)正確的選用粘貼電阻應變片的膠粘劑3)粘貼工藝步驟為:測點部位打磨并干燥處理定位劃線涂抹底膠用膠粘劑粘貼應變片及接線端子焊接出引線應變片表面的防潮及防護處理.靈敏度:儀器儀表的輸出量的變化Ay與相應輸入量的變化Ax的比值.靜力性能主要是指結構在經理何在作用下形態的的變化,而反應結構性能變化的是定量數據17.量程:儀器儀表所能測量的物理量的范圍.辨別率:儀器儀表的顯示裝置所顯示的最小變化量的測量值.結構試驗中儀器儀表的選用原則(基本要求):1)依據被測量的物理性質選擇儀器儀表的基本功能2)預估被測物理量的變化范圍選擇儀表的量程的精度3)選用牢靠性程度較高的儀器儀表.電阻應變式位移傳感器的測桿通過彈簧與一固定在傳感器內的懸臂梁相連,在懸臂梁的根部粘貼電阻應變片,測桿移動時帶動彈簧使懸臂梁受力產生變形,通過電阻應變測量電阻應變片的應變變化,在轉化為位移量.采用粘貼在混凝土受拉區的電阻應變片,當混凝土開裂時,假如裂縫穿過電阻應變片,該應變片的讀數突變,從而可以推斷開裂的部位.結構靜載試驗的大綱內容:1)概述2)試件設計與制作工藝3)家在方案與設施4)測試方案與內容5)平安性措施6)試驗組織管理7)附錄23.試件的數量由試驗目的和試驗參數打算,試驗參數的數目稱為因子數,因子數可能取值的數目稱為水平數。正交試驗采納正交表設計試件數量.以討論構件或截面的力學性能為主要目的時,預應力混硬土和鋼筋混凝土時間的尺寸由材料特性所要求的最小尺寸掌握.結構靜載試驗可分為短期荷載試驗和長期荷載試驗。在短期荷載試驗中又可分為單調加載靜載試驗和反復加載靜載試驗,后者常用來近似模擬地震對結構的反復做用.在分級加載制度中,每一級荷載增量的大小的分級的數量,應依據試驗目的和試件類型來確定。對于混凝土結構,試驗荷載應按下列規定分級加載和卸載:1)依據構件的受力特點和要求,計算時間的使用狀態短期荷載值。在達到短期荷載值以前,沒機加載值不宜大于短期荷載值的20%,超過短期荷載值后,每級荷載值不宜大于短期荷載值的10%2)為了較精確的捕獲開裂荷載,對于討論性試驗,加載到達開裂荷載計算值的90%后,每級加載值不宜大于短期荷載值的5%;對于檢驗性試驗,荷載接近抗裂檢驗荷載時,每級荷載不宜大于該荷載值的5%:裂縫消失后,仍按第1條的要求加載3)對于討論性試驗,加載到達承載力試驗荷載計算值的90%以后,每級加載值不宜大于短期荷載值的5%;對于檢驗性試驗,加載接近承載力檢驗荷載時,每級荷載不宜大于承載力檢驗荷載設計值5%4)每級卸載值可卻為短期荷載值的20%-30%:每級卸載后在構件上的剩余值宜與加載時的某一荷載值對應,以便在同一荷載值下進行測試數據的比較.再混凝土結構域的分級加載制度中,應按統一的標準來選取每級加載和卸載的何在持續時間,詳細操作可按下列規定執行:1)每級荷載加載或卸載后的持續時間不少于lOmin,且宜相等2)假如試驗要求得到的結構或構件的正常使用極限狀態的性能指標,在使用狀態短期荷載作用下的持續時間不少于30min3)對于預應力混凝土結構或構件,在開裂試驗荷載計算值作用下的持續時間宜適當延長4)在現場對混凝土結構進行試驗時,對新型結構或構件、大跨度結構或其他重要結構,在使用短期荷載作用下的持續時間不少于12h.結構靜力試驗的項目包括:荷載、位移、轉角、應變、裂縫分布與裂縫寬度.試驗觀測方案包括:1)確定觀測項目2)選擇測量范圍.測點的選擇必需具有代表性,也就是說在所測點得到的數據能夠說明結構的受力性能。.為了保證測試數據的牢靠性,應布置肯定數量的校核性測點,防止偶然因素導致測點數據失效。如條件容許,宜在已知參數的部位布置校核性測點,以便校核測點數據和測試系統的工作狀態32.試驗中選擇的儀器儀表必需能夠滿意觀測所需的精度和量程要求,不必盲目追求高精度的測試手段,盡量避開因儀器儀表量程不足在試驗過程重新安裝調整.結構動荷載試驗可依據荷載作用的時間和反復作用次數分為:1)爆炸或沖擊荷載試驗2)結構抗震試驗一地震模擬振動臺試驗3)結構疲憊試驗4)結構振動試驗.結構動力特性參數:自振頻率、振型和阻尼比等.結構動荷載試驗與靜荷載試驗不同之處:1)動載試驗中,荷載隨時間連續變化2)動載作用下結構反應與自身的動力特性親密相關3)動力條件下結構的承載力量和使用性能的要求發生變化4)沖擊或爆炸作用下,結構在很短的時間內達到其極限承載力量.頻率是描述動態信號變化速度的主要變量,其單位為赫茲(Hz),即信號每秒反復的次數。土木工程結構動力反應的典型頻率范圍一般在100Hz以內.結構振動測試的目的:1)把握結構的動力特性2)把握作用的結構上的動荷載特性3)對已建結構進行損傷診斷和健康監測.時域信號的測量環節:1)確定結構的支撐方式和便捷條件2)選擇振動測試儀器設施3)安裝傳感器4)采集紀錄數據.試件安裝可分為自由懸掛和強制固定兩種.測定結構固有頻率和阻尼系數的方法可分為頻域法和時域法。頻域法測定結構固有頻率的基本原理分為振型分解和模態疊加法.結構抗震試驗分為四類:結構擬靜載試驗、結構擬動試驗、模擬地震振動臺動載試驗和原型結構動載試驗.常用的加載制度可分為三種:變形掌握加載,力掌握加載和力--位移混合掌握加載.抗震試驗,加載基本原則:1)試驗結果應當能反應試驗結構的主要特征,得到特征點的試驗數據2)試驗過程中,應保證反復加載的連續性和勻稱性,加載速度、卸載速度和反向加載速度應全都3)試驗應采納荷載一變形雙掌握的加載速度4)施加反復荷載的次數可依據試驗目的確定,一般在結構屈服前反復一次,屈服后反復三次.地震模擬振動臺的主要技術參數:1)臺面尺寸和臺面最大負載2)臺面運動的自由度3)頻率范圍、最大位移、速度和加速度4)輸入波形.地震引起房屋結構倒塌破壞的主要因素是地震時地面加速度運動。結構在地震作用下的性能:1)承載力量2)結構的延性3)消耗地震能量的力量4)反復加載對結構性能的影響.按強度個彈性模量接近的原則,采納砂漿或特制的微粒混凝土制作模型,鋼筋則用不同直徑的鋼絲或鐵絲替代.采用回彈儀檢測混凝土結構構件中混凝土抗壓強度的方法稱為回彈法.回彈儀使用時應留意以下幾點:1)混凝土碳化將增加混凝土表面硬度,但強度不肯定增加,依據碳化深度不同修正混凝土強度推定值2)回彈儀與水平方向夾角將會影響回彈值3)硬度分布不勻稱,應多次回彈取平均值4)留意其限制條件,齡期超過3年的老混凝土、強度等級超過C60級時不能用回彈法5)必需預先知道回彈值與混凝土強度的關系.依據試驗的不同靜載試驗一般可分為單調靜載試驗,低調反復荷載試驗和擬動力試驗.結構動載試驗包括:疲憊試驗、動力特性試驗、地震模擬振動試驗、風洞試驗.靜載試驗又稱靜力荷載試驗,是指對結構施加靜力荷載并考察結構在靜力荷載下的力學性能的試驗.電阻應變片的主要性能指標:敏感柵長度、基底尺寸、應變片電阻值、使用溫度、靈敏系數、應變極限.儀器儀表的主要性能指標:量程、靈敏度、辨別率、精確率、線性度、漂移量.熱電偶溫度計一般使用于500攝氏度以上的較高溫度,在結構防火抗火試驗試驗中用,點溫度較低時可采納金屬絲熱電阻或熱敏電阻溫度計.以討論構件或截面力學性質為主要目的時,預應力混凝土和鋼筋混凝土試件的尺寸由材料特性所要求的最小尺寸掌握,鋼結構一般選用與實際結構相同或相近的尺寸,砌體結構必需滿意塊體和灰縫尺寸的基本要求。對于整體結構試驗,往往只采納縮尺比例較大的模型試件.試件設計和制作應留意以下幾個方面的構造措施:1)對于鋼筋混凝土和預應力混凝土試件,在集中荷載作用點和支座部位預埋鋼板,防止局部破壞2)對于砌體受壓構件,上下表面的平整度不能滿意直接承壓的要求,一般將砌體砌在預制的鋼筋混凝土墊快上,上表面采納坐漿的方法安裝承受荷載作用的墊塊,是作用力勻稱的傳到砌體上3)剛接結構試件一般在桿件的端部應焊接鋼板以便傳力,在鋼結構節點試驗中,還應在桿件的端部焊接鏈條4)為測混凝土內部的應變。鋼筋應變或溫度,需要在澆筑混凝土前預埋應變傳感器或溫度傳感器,并應有牢靠的防護措施.在結構抗震試驗中,還有兩種試驗也常被歸入動載試驗:低周反復荷載試驗和結構擬動力試驗58.動態信號測試系統的評價指標和性能參數與靜態試驗測試系統有很大的產別主要方應在以下幾個方面1)與平率相關的特性2)信號的濾波和衰減3)信號放大和衰減的表示方法4)動測儀器的輸入輸出和阻抗匹配5)肯定振動測量和相對振動測量的概念6)測量儀器的辨別率.采用現在設施以很快的加載速度進行結構低周反復荷載試驗的必要性:1)由于材料種類、構件受力條件、構造連接方式的不同,結構表現出各種各樣的非彈性性能2)二工程結構的抗震設計與這些非彈性性能,特殊是結構的延性和耗能性能有非常親密的關系3)迄今為止,已經建立的結構理論體系還不能完全猜測結構在遭受地震時的非彈性行為.低周反復荷載試驗得到的典型試驗結果為荷載一位移曲線,在反復荷載作用下,曲線形成滯回環,又稱滯回曲線。試驗討論的目的是通過這些滯回曲線對結構或構件做出抗震性能的評價。.結構抗震設計理論的主要來源之一是結構動載試驗.地震地面運動由6個自由度的運動重量組成,即2個水平方向、1個垂直方向的直線運動和繞3個坐標軸方向的旋轉運動。a=w2x,a為臺面加速度,w為臺面振動園頻率,x為臺面振動位移.已建結構的牢靠性鑒定與采納牢靠度理論進行結構設計有著完全不同的意義.超聲回彈綜合法具有以下的優點:1)削減凝土的齡期和含水率對回彈值和聲速的影響2)內外結合相互彌補各自的不足,較全面的反映了混凝土的實際質量.混凝土結構內部質量主要是指混凝土內部的缺陷大小,鋼筋的配置與設計文件符合的程度,裂縫的深度以及鋼筋銹蝕的程度.1)超聲法檢測混凝土內部缺陷(裂縫,缺陷部位在構件內的的分布狀況)2)雷達法檢測混凝土內部缺陷和鋼筋的位置(累大發使用微波300M-300GHz)3)電磁法檢測鋼筋直徑和混凝土愛護層厚度4)半電池法檢測鋼筋腐蝕.超聲法檢測鋼材和焊縫缺陷,頻率范圍為0.5—75MHz,而功率較小。用于鋼結構檢測的超聲儀為金屬超聲儀,只有一個探頭,既采用它來放射超聲波,也用它來接受反射波。焊縫探傷主要采納斜探頭。.砌體結構病害的典型表現為墻體裂縫,產生裂縫的緣由可能有:1)由于溫度應力的作用,實際上是溫度產生的變形受到約束而產生的應力導致墻體開裂2)基礎不勻稱沉降導致墻體消失裂縫3)因墻體承載力量不足而消失裂縫.墻體非破損檢測的主要內容是砂漿、塊體和砌體強度.結構牢靠度鑒定采納多級綜合評定方法,按構件、子單元、鑒定單元分為三個層次,在每個層次中,按四個平安性等級和三個使用性等級對鑒定對象進行評定。構件可以是單個的構件,一種組合,一個節段或區段。子單元由構件組成,將整個結構體系分為地基基礎、上部承重結構和維護結構系統三個子單元。鑒定單元由子單元組成。.在鋼結構構件平安性鑒定中,包括承載力量、構造

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