1、建筑結構試驗建筑結構試驗 Suzhou University of Science and Technology 蘇州科技學院課時安排課時安排p第1章 結構試驗概論 （2課時）p第2章 結構試驗的荷載設備 （2課時）p第3章 結構試驗的數據采集和測量儀器 （2課時）p第4章 結構試驗設計 （4課時）p第5章 結構單調加載靜力試驗 （2課時）p第6章 結構低周反復靜力加載試驗 （2課時）p第7章 結構試驗現場檢測技術 （2課時）p第8章 結構試驗的數據處理 （2課時）p試驗課時（4學時）p專題：結構抗震試驗 （2課時）2.1 概述2.2 重力加載法2.3 液壓加載法2.4 慣性力加載法2.5 機

2、械力加載法2.6 氣壓加載法2.7 電磁加載法2.8 人工激勵振動加載法2.9 環境隨機振動激振法2.10 荷載支承設備和試驗臺座第第2 2章章 結構試驗的加載設備結構試驗的加載設備 Suzhou University of Science and Technology 蘇州科技學院2.1 概述概述p結構試驗中的加載方法n 重力加載法n 液壓加載法n 慣性力加載法n 機械力加載法n 氣壓加載法n 電磁加載法n 人激振動加載法n 環境隨機振動激振法 Suzhou University of Science and Technology 蘇州科技學院2.2 重力加載法重力加載法p靜力荷載p既可模擬

3、垂直加載，也可模擬水平加載；p簡單易行、經濟，但花費人工較多p結構變形時荷載不會改變（當結構變形過大時不能自行卸載而導致結構倒塌）p利用物體自重加載，但應避免試件彎曲變形而使荷載塊產生拱作用，改變荷載分布。 Suzhou University of Science and Technology 蘇州科技學院p 直接加載法：應注意避免因荷重塊產生拱作用而改變荷載分布p 杠桿加載法：結構變形后荷載不改變，但無法自行卸載直接加載法直接加載法&間接加載法間接加載法 Suzhou University of Science and Technology 蘇州科技學院重力加載法實例重力加載法實例預

4、應力鋼混凝土組合梁長期荷載試驗 Suzhou University of Science and Technology 蘇州科技學院2.3 液壓加載法液壓加載法p目前結構試驗中最常用的加載方法p可適用于靜、動載試驗，噸位可大、可小n 液壓加載方法l 液壓加載系統和試驗臺座l 結構試驗機系統n 液壓加載裝置l 液壓加載器l 結構試驗機l 地震模擬振動臺l 液壓加載系統l 電液伺服液壓系統 Suzhou University of Science and Technology 蘇州科技學院 液壓加載器液壓加載器p手動液壓加載器n 手工操作，簡易方便n 但一人一臺，難以同步加載p單向作用液壓加載器n

5、 適用于多個加載器組成同步加載系統使用，適應于多點加載要求p雙向作用液壓加載器n 可施加反復荷載（拉或壓、推或拉） Suzhou University of Science and Technology 蘇州科技學院 液壓千斤頂液壓千斤頂&電動泵電動泵 Suzhou University of Science and Technology 蘇州科技學院 液壓加載系統液壓加載系統p組成部分n 液壓加載器n 液壓控制臺n 反力架n 臺座p適用于各類結構的靜載試驗（包括擬靜力試驗） Suzhou University of Science and Technology 蘇州科技學院5M鋼桁架

6、結構靜力分析試驗鋼桁架結構靜力分析試驗p液壓千斤頂p豎向反力架p支墩p手動油泵 Suzhou University of Science and Technology 蘇州科技學院 結構試驗機結構試驗機p10000kN大型多功能試驗機系統（同濟大學建筑結構試驗室） Suzhou University of Science and Technology 蘇州科技學院 電液伺服液壓系統電液伺服液壓系統p目前較為先進的加載設備p可進行結構靜力試驗，也可進行結構動力試驗（包括疲勞試驗）p當與計算機聯機后，可進行復雜的加載程序控制、數據采集和數據分析處理等工作 Suzhou University of

7、Science and Technology 蘇州科技學院 地震模擬振動臺地震模擬振動臺p實現各類地震波的自動控制加載及數據采集分析，是標準意義上的結構動力試驗，可進行6個自由度方向的加載n 同濟大學 土木工程防災國家重點試驗室n 美國MTS公司n 三向六自由度n 臺面尺寸4m4mn 最大試件質量25t Suzhou University of Science and Technology 蘇州科技學院2.4 慣性力加載法慣性力加載法p利用運動物體質量的慣性施加動力荷載p沖擊力加載法n 初位移加載法n 初速度加載法n 反沖激振法p離心力加載法n 優點：結構簡單，容易產生較大振幅和激振力n 缺點

8、：頻率低，振幅調節難，只能產生簡諧荷載p直線位移慣性力加載法n 激振力大，但頻率較小( 1 Hz)，且設備笨重 Suzhou University of Science and Technology 蘇州科技學院慣性力加載法慣性力加載法初位移加載法初速度加載法 Suzhou University of Science and Technology 蘇州科技學院2.5 機械力加載法機械力加載法p常用機具包括：吊鏈（葫蘆）、卷揚機、花籃螺絲、螺旋千斤頂、彈簧等p適用于施加水平荷載p優點：設備簡單，集中力的方向便于控制p缺點：荷載較小，加卸載速度慢，荷載作用點的變形會引起荷載值的較大改變 Suzho

9、u University of Science and Technology 蘇州科技學院2.6 氣壓加載法氣壓加載法p 利用壓縮空氣正壓加載、利用抽真空產生負壓加載p 適用于平板、殼體等平面結構施加均布荷載p 優點：加、卸載方便，荷載穩定、安全，結構破壞時能夠自動卸載p 缺點：加載面無法觀測 Suzhou University of Science and Technology 蘇州科技學院2.7 電磁加載法電磁加載法p可進行靜、動載試驗p 電磁式激振器n 優點：頻率范圍寬、重量輕、控制方便、可按給定信號產生多個波形的激振力n 缺點：激振力不大、適用于小型結構試驗p電磁振動臺n 優點：頻率范

10、圍寬、振動穩定、波形失真小、振幅和頻率的調節較方便、容易實現自動控制n 缺點：激振力小、適用于小型結構試驗 Suzhou University of Science and Technology 蘇州科技學院2.8 人激振動加載法人激振動加載法p人身體有規律的運動，在共振情況下可產生較大的激振力（有阻尼自由振動） Suzhou University of Science and Technology 蘇州科技學院2.9 環境隨機振動激振法環境隨機振動激振法p又稱脈動法p由地面脈動產生建筑物脈動，再對其進行模態參數識別 Suzhou University of Science and Techn

11、ology 蘇州科技學院2.10 荷載支承設備和試驗臺座荷載支承設備和試驗臺座p支座p荷載支承機構p結構試驗臺座p現場試驗荷載裝置 Suzhou University of Science and Technology 蘇州科技學院 支座支座p支墩：簡易支座，鋼或鋼筋砼制作，現場試驗多為磚砌體p支座按作用形式分：滾動鉸支座、固定鉸支座、球鉸支座p對鉸支座的基本要求n 必須保證結構在支座處能自由轉動n 必須保證結構在支座處力的傳遞n 構件支座處鉸的上下墊板要有一定剛度n 滾軸長度，一般取為試件支承處截面寬度n 滾軸直徑，可按表選用，并進行強度驗算 Suzhou University of Sci

12、ence and Technology 蘇州科技學院 支座的基本形式支座的基本形式 Suzhou University of Science and Technology 蘇州科技學院 荷載支承機構荷載支承機構p又稱反力架或荷載架p試驗室試驗n 反力架（由橫梁立柱組成）n 抗彎大梁或空間桁架式臺座（適用于中小型構件）、試驗臺座p現場試驗n 反力支架（包括平衡重、錨固樁頭、現澆地梁和箍架等）p型鋼反力架、絲桿反力架 Suzhou University of Science and Technology 蘇州科技學院 荷載支承機構的形式荷載支承機構的形式試驗臺座（槽式）豎向反力架水平反力架 Suz

13、hou University of Science and Technology 蘇州科技學院p抗彎大梁式臺座和空間桁架式臺座n 適用于中小型構件試驗，跨度短、荷載小；n 特點：自平衡式，對支座和支承條件無要求。 試驗臺座試驗臺座 Suzhou University of Science and Technology 蘇州科技學院 試驗臺座試驗臺座p板式試驗臺座n RC板或PC板（厚板），由結構自重和剛度來平衡所施加的荷載n 槽式試驗臺座：加載點可沿臺座縱向移動，但由于地腳螺絲較松，不適用于動力荷載試驗n 地腳螺絲式試驗臺座：可適用于靜力試驗和動力試驗，但試件就位靈活性差，螺絲受損后修復困難p

14、箱式試驗臺座n 特點：承載力高、剛度大、臺座空間利用率高，但安裝和移動設備困難 Suzhou University of Science and Technology 蘇州科技學院 試驗臺座試驗臺座(抗側力試驗臺座抗側力試驗臺座)p抗側力試驗臺座n 作用：通過拉壓千斤頂或電液伺服加載系統對試件施加模擬地震作用的低周反復荷載，進行擬動力和擬靜力試驗n 試驗臺座采用RC或PC的實體墻或箱形墻，有L型、U型等 Suzhou University of Science and Technology 蘇州科技學院 試驗臺座試驗臺座(槽式試驗臺座槽式試驗臺座)p槽式試驗臺座，高出地面500mm（同濟大學建筑結構試驗 Suzhou University of Science and Technology 蘇州科技學院 現場試驗荷載裝置現場試驗荷載裝置p關鍵問題：如