第二章土木工程試驗測試儀器與設備2.1試驗加載設備靜載試驗加載設備動載試驗加載設備加載輔助設備2.1試驗加載設備靜載試驗加載方法與設備

加載設備必須滿足以下基本要求：1．所用設備必須能夠實現試驗大綱要求的荷載布置，滿足對荷載等效的要求，包括荷載傳遞方式、邊界條件、相關截面內力的等效等；2．產生的荷載應當滿足試驗的準確度、精度的要求，并能保持相對穩定性，即不會隨時間、環境條件的變化、結構的變形而產生變化，保證荷載值的相對誤差不超過±5%；3．加載設備必須具備足夠的剛度、強度和穩定性能，保證試驗使用的安全可靠；4．加載設備不能參與結構的工作，以致改變結構的受力狀態或使結構產生次內力；5．能方便調節以滿足加載分級、及荷載速率控制的要求，并滿足分級精度的要求。2.1試驗加載設備常用的靜力加載方法眾多，主要有:重物加載液壓加載機械器具加載氣壓加載拆除施工支架加載等。2.1試驗加載設備/重物加載重物加載及其設備

可用于靜載試驗加載的重物很多，常用的有：鐵塊（砝碼）、混凝土塊、磚、袋裝水泥、砂石料、水等,甚至廢構件LL2.1試驗加載設備/重物加載圖2.4.2重物施加均布荷載L5~15cm≤L/62.1試驗加載設備/重物加載（a）直接施加集中荷載1試件，2支座，3重物，4加載托盤，5分配梁2.1試驗加載設備/重物加載（b）利用杠桿加載1試件，2支墩，3支座，4分配梁支座，5分配梁，6加載點，7杠桿，8加載重物，9杠桿拉桿，10杠桿平衡重，11鋼銷(支點)

2.1試驗加載設備/重物加載1-試件，2-側向支撐，3-防水薄膜，4-水用水施加均布荷載2.1試驗加載設備/重物加載重力加載系統的優點是設備簡單，取材方便，荷載恒定，加載形式靈活。重力加載的缺點是荷載量不能很大，操作笨重而費工。此外，當采用重力加載方式試驗時，一旦結構達到極限承載能力，因荷重不會隨結構變形而自動卸載，容易使結構產生過大變形而倒塌。2.1試驗加載設備/液壓加載液壓加載設備液壓加載主要用于施加集中荷載，最大優點是利用油壓使液壓加載器（千斤頂）產生較大的荷載，試驗操作安全方便，特別是對于大型結構構件試驗要求荷載點數多，噸位大時更為合適。缺點不太適合長時間穩定的持續荷載2.1試驗加載設備/液壓加載液壓加載器(千斤頂)液壓加載系統大型結構試驗機電液伺服加載系統2.1試驗加載設備/液壓加載液壓加載器(千斤頂):單向作用/雙向作用

主要工作原理是用高壓油泵將具有一定壓力的液壓油壓入液壓加載器的工作油缸，使之推動活塞，對結構施加荷載。荷載值由油壓表示值和加載器活塞受壓底面積求得，也可由液壓加載器與荷載承力架之間所置的測力計直接測讀；或用傳感器將信號輸給電子儀表顯示，也可由記錄器直接記錄。2.1試驗加載設備/液壓加載液壓加載系統主要是由儲油箱、高壓油泵、液壓加載器、測力裝置和閥門通過高壓油管連接組成。2.1試驗加載設備/液壓加載結構長柱試驗機

1-試驗機架2-液壓加載器3-液壓操縱臺大型結構試驗機2.1試驗加載設備/液壓加載電液伺服加載系統主要分三部分：作動器、控制系統、液壓系統。其中：作動器為電液伺服，是電液伺服實驗系統的動作執行者。控制器主要是對電液伺服作動器提供命令信號，指揮電液伺服作動器完成期望的實驗加載過程，可以是模擬的也可以是數字的（電腦）。液壓系統為整個實驗系統提供液壓動力，包括液壓(油)源、分油器、液壓管路(硬/軟)和測量儀器等。2.1試驗加載設備/液壓加載美國MTS公司生產的作動器1活塞桿端頭，2進出油孔，3活塞桿，4軟墊，5活塞密封，6活塞桿軸承，7高壓密封，8低壓密封，9回流孔，10線性可調差接變壓器，11密封管，12固定盤2.1試驗加載設備/液壓加載機械器具加載設備常用機具：吊鏈、卷揚機、絞車、花籃螺絲、螺旋千斤頂及彈簧用彈簧施加荷載1-試件，2-荷載承力架3分配梁，4-加載彈簧5-儀表架，6-撓度計2.1試驗加載設備/液壓加載氣壓加載設備

2.1試驗加載設備/液壓加載通過拆除施工支撐進行加載

2.1試驗加載設備/動力加載動力加載方法與設備產生自由振動的加載方法產生簡諧激勵的方法模擬隨機激勵的方法環境激勵（脈動法）2.1試驗加載設備/動力加載產生自由振動的加載方法：用于結構動力特性測試，但一般只能測到低階自振頻率、阻尼比。1沖擊加載：在很短的時間內完成加載和卸載，在結構上產生一個脈沖激勵，使結構產生自由振動；可采用：重物撞擊、爆炸產生、小火箭反沖等等。2突卸荷載、在很短的時間內完成卸載，同樣能使結構產生自由振動；可采用懸掛重物突然脫落、千斤頂突卸油壓等。2.1試驗加載設備/動力加載產生簡諧激勵的方法：通過掃頻方式，使結構產生共振，來檢測結構動力特性，包括：固有頻率、阻尼比、振型等。1通過旋轉偏心輪的離心力產生簡諧激勵。2電磁激振器加載2.1試驗加載設備/動力加載液壓振動臺：用于地震模擬試驗、其它動載試驗的加載，可以施加簡諧激勵、隨機激勵。環境激勵（脈動法）：利用環境振動對結構產生的激勵，可以用于結構動力特性測試，包括固有頻率、振型、阻尼比。2.1試驗加載設備/動力加載2.1試驗加載設備/輔助設備加載輔助設備支座：按作用方式不同有滾動鉸支座、固定鉸支座、球鉸支座和刀口支座（固定鉸支座的一種特定形式）幾種。支墩：常用鋼或鋼筋混凝土制作，現場試驗也可以臨時用磚砌成，高度應一致，并應方便觀測和安裝量測儀表。支墩上部應有足夠大的平整的支承面，在制作時最好輔以鋼板。反力裝置：主要有反力墻、反力臺座、門式剛架、反力架和相應的各種組合類型。(a)活動鉸支座，(b)固定鉸支座，(C)球鉸支座1-試件，2-上支座刀口，3-下支座刀口，4-支墩，5-杠桿1-滾軸，2-鋼球，3-試件，4-固定球鉸板的支座布置方式1-受扭試驗構件，2-墊板，3-