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宝典]土木工程测试课件6 结构静载试验共29页文档

归档日期:10-14       文本归类:地爆试验      文章编辑:爱尚语录

  [宝典]土木工程测试课件6 结构静载试验共29页文档_理学_高等教育_教育专区。1 §6-1 结构静载试验概述 概念: 用物理力学的方法,测定研究结构在静载作用下的反应,分 析结构的受力工作状态,评定结构的可靠程度。 (1)发展和验证结构理论的重要途径:路标试验(2)发现结

  1 §6-1 结构静载试验概述 概念: 用物理力学的方法,测定研究结构在静载作用下的反应,分 析结构的受力工作状态,评定结构的可靠程度。 (1)发展和验证结构理论的重要途径:路标试验(2)发现结 构设计问题的主要手段 (3)建筑结构质量鉴定的直接方式 (4)制定各类技术规范和技术标准的基础 2 §6-1 结构静载试验概述 分类: (1)实物试验和模型试验; (2)静力试验和动力试验; (3)短期荷载试验和长期荷载试验; (4)实验室试验和现场试验; (5)生产性试验和科研性试验; 岳阳洞庭湖大桥三塔 斜拉桥全桥静动力模型 1:30 3 §6-1 结构静载试验概述 结构试验的一般过程: (1)试验规划阶段:怎么做? 试验大纲:试验目的、试件设计与制作要求、加载装置与加 载方法、量测要求、试验进度、参加人员的组织分工、安全 措施、经费预算、材料清单、辅助性试验。 (2)试验准备阶段:准备 试件的制作、试件的安装就位、加载系统的安装、加载设备 和量测设备的率定、量测系统的安装、记录表格的设计、对 重要数据表格进行估算。 (3)加载试验阶段:实施 (4)试验资料整理和总结阶段,怎么样? 原始资料的整理和归档、试验数据处理和试验结论 4 §6-2 结构静载试验的荷载系统 1 重力荷载系统: (1)加载值满足试验精度并且稳定,不受时间、环境或结构 变形的影响; (2)加载能力有一定的储备; (3)能分级加载和卸载; (4)加载设备施加的荷载与实际一致,不应对结构有额外的约 束。 5 §6-2 结构静载试验的荷载系统 1 重力荷载系统: (1)重物直接加载 均布载荷 集中载荷 6 §6-2 结构静载试验的荷载系统 1 重力荷载系统: (2)杠杆加载法 放大率通常为3-5倍 7 §6-2 结构静载试验的荷载系统 2 液压荷载系统: 8 §6-2 结构静载试验的荷载系统 2 液压荷载系统: (1)液压加载系统的支撑结构 ①试验台支座支撑 ②反力墙结构 9 §6-2 结构静载试验的荷载系统 2 液压荷载系统: (1)液压加载系统的支撑结构 ③非台座支撑 10 §6-2 结构静载试验的荷载系统 2 液压荷载系统: (2)试验机加载系统 刚性压力机 11 §6-2 结构静载试验的荷载系统 3 电液伺服荷载系统: 液压源、控制系统、执行系统 基本工作原理 12 §6-2 结构静载试验的荷载系统 4 机械荷载系统: 13 §6-2 结构静载试验的荷载系统 5 气压荷载系统:面积加载 气 囊 正压加载 负压加载 14 §6-4 一般结构的静载试验方法 1 试验加载方法 (1)荷载图式 在试验结构构件上的荷载布置形式(包括荷载类型和分布情况) 称为荷载图式; 原则: 荷载图式应与计算简图相一致; 如果无法或不便满足,应采用与计算简图等效的荷载图式。 等效荷载: 加在试件上、使试件产生的内力图形与计算简图相近、控制 截面的内力值相等的荷载 15 §6-4 一般结构的静载试验方法 1 试验加载方法 等效荷载: 16 §6-4 一般结构的静载试验方法 1 试验加载方法 (2)加载程序: 加载级距、加载卸载、循环次数、级间间歇时间等的有序安 排。 17 §6-4 一般结构的静载试验方法 2 试验观测方案 (1)确定观测项目: 说明外部作用荷载与结构变形的相互关系。 变形:反映结构整体工作状况、局部的工作状况 (2)测点的选择和布置; 原则:测点宜少不宜多,突出重点;必须有代表性;布置一 定数量校核点;便于安全测试。 (3)仪器选择与测读原则; 仪器选择:精度和量程要求、机械和电测仪器的比较、测读 时间 测读原则:按一定的时间间隔、恒载、记录环境情况、及时 整理数据 强调:全部测点读数时间基本一致。 18 §6-5 结构抗震性能的静载试验 1 拟静力试验 用低周往复循环加载的方法对结构构件进行静载试验,试验中 控制结构的变形值或荷载量,使结构构件正反两个方向反复加 载和卸载,模拟地震荷载对结构的受力低过周程反。复荷载试验 加载装置与加载方法 变位移 每级控制荷载或控制变形 的条件下,一般重复三次。 变力 变力变位移 试验观测项目与量测要求 Q 力、位移、应变 弯矩和曲率 剪力和剪切应变 扭矩和扭转角 19 T §6-5 结构抗震性能的静载试验 1 拟静力试验 以弯剪变形为主的构件低周反复试验装置 千斤顶 反力架 铰 荷重传感器 位移传感器 20 §6-5 结构抗震性能的静载试验 1 拟静力试验 试验数据的确定原则和方法 开裂荷载 屈服荷载和屈服变形 极限荷载 破损荷载和极限变形:0.85极限荷载 装置简单,试验加载速度慢,一次加载最长不宜超过30分钟, 缺点是不能与地震记录挂钩,加载程序由研究者根据经验和理 论分析主观确定。 21 §6-5 结构抗震性能的静载试验 2 拟动力试验:联机试验 计算机模拟实际地震位移时程曲线 电液伺服结加构载荷,载量和测变结形构与反地应震,作计用算下出加载后结构的变形 将结构变所形经转历化的为真控实制过信程号完,全驱一动致加。载器强迫结构按实际地震 反应,实现结构的变形和受力。 结构运 动方程 n时刻的 地震反应 位移值 量测结 构反力 加载控 制系统 结构或 模型 n+1时刻 22 §6-6 静载试验的数据处理 1 试验数据的处理:自学 借助材料力学、结构力学、弹性力学的知识 (1)挠度计算; 简支梁板:支座沉降、自重、设备重力、加载图式 悬臂构件:支座转角、支座沉降 支座测点偏移、结构徐变影响 (2)应力计算; 应力值、主应力的方向 (3)内力计算;(P161) 根据实测的应变值计算截面内力 拉压构件:轴向力 拉弯构件:轴向力和弯距 双向弯曲: 23 §6-6 静载试验的数据处理 2 各种曲线图绘制: 选择合适的坐标系,使曲线°附近 ①荷载—变形曲线 反映结构工作的全过程及基本性质 n 直线表示结构在弹 性范围内工作 n 曲线表示结构的弹 塑性工作状态 n 曲线一般属于异常 现象,源自仪器错误 或临近构件参与工作 24 §6-6 静载试验的数据处理 2 各种曲线图绘制: ②荷载—应变曲线 反映荷载与应变的关系及应变与荷载增长规律 n 测点1:受压区 n 测点2:受拉区 n 测点3、4:主筋处 n 测点5:靠近截面中部, 先受压后受拉 25 §6-6 静载试验的数据处理 2 各种曲线图绘制: ③截面应变图 n 一般选取内力最大的控制截 面绘制 n 了解应变沿截面高度方向的 分布规律及变化过程,以及 中和轴移动情况等 n 可用于推算受压区和受拉区 的合力值及作用位置,算出 截面弯矩或轴力 26 §6-6 静载试验的数据处理 2 各种曲线图绘制: ④构件裂缝及破坏图 绘制时,用坐标纸或方格纸按比例先作一个裂缝开展面的 展开图。 然后,在展开图上描出裂缝的长短、间距,注明“分级荷 载/裂缝宽度”,试件方位、编号等。 27 §6-6 静载试验的数据处理 3 结构的性能评价 承载力评定: vu0≥ γ0 [vu] 挠度评定: Us≤ [U] 抗裂评定: γcr0≥ [γcr] 裂缝宽度评定: Ws.max≤ [Wmax] 28 谢谢

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