1、第二章 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)設(shè)計(jì) 土木工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的主要環(huán)節(jié) 土木工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)包括結(jié)構(gòu)試驗(yàn)設(shè)計(jì)、試驗(yàn)準(zhǔn)備、試驗(yàn)實(shí)施和試驗(yàn)分析等主要環(huán)節(jié)。結(jié)構(gòu)試驗(yàn)總體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)總體設(shè)計(jì)： 根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康膶?duì)試驗(yàn)工作進(jìn)行全面規(guī)劃與設(shè)計(jì)根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康膶?duì)試驗(yàn)工作進(jìn)行全面規(guī)劃與設(shè)計(jì)v以求用最小的耗費(fèi)以求用最小的耗費(fèi)v達(dá)到預(yù)期的要求達(dá)到預(yù)期的要求v取得最大的成果取得最大的成果 2.1 概述概述設(shè)計(jì)階段準(zhǔn)備階段實(shí)施階段總結(jié)階段試件設(shè)計(jì)加載方案量測(cè)方案試驗(yàn)安全試件制作試件安裝儀器調(diào)試材料性能試驗(yàn)加載觀察記錄數(shù)據(jù)采集變形裂縫數(shù)據(jù)處理試驗(yàn)分析結(jié)構(gòu)參數(shù)承載力分析試驗(yàn)報(bào)告試驗(yàn)?zāi)康?2.1 概述概述 - 研究性試驗(yàn)的一般過(guò)程研究性試驗(yàn)的一般過(guò)程 查閱

2、文獻(xiàn) 收集資料 試件形狀試件尺寸試件數(shù)量構(gòu)造措施荷載設(shè)計(jì)加載裝置試驗(yàn)方法加載制度觀測(cè)項(xiàng)目布點(diǎn)位置布點(diǎn)數(shù)量測(cè)量?jī)x器初步調(diào)查初步調(diào)查目的、任務(wù)目的、任務(wù) 詳細(xì)調(diào)查詳細(xì)調(diào)查 鑒定評(píng)級(jí)鑒定評(píng)級(jí) 結(jié)論結(jié)論 專門機(jī)構(gòu)專門機(jī)構(gòu) 補(bǔ)充調(diào)查補(bǔ)充調(diào)查 2.1 概述概述 - 鑒定性試驗(yàn)的工作程序鑒定性試驗(yàn)的工作程序 鑒定性試驗(yàn)具有明確的試驗(yàn)對(duì)象。但是要對(duì)檢驗(yàn)的部件和部位進(jìn)行選擇確定，按最不利的部位測(cè)試或受按最不利的部位測(cè)試或受災(zāi)最重的部位測(cè)試災(zāi)最重的部位測(cè)試。 真實(shí)模擬結(jié)構(gòu)所處環(huán)境和所受荷載真實(shí)模擬結(jié)構(gòu)所處環(huán)境和所受荷載v 環(huán)境：地震，風(fēng)，火災(zāi)環(huán)境：地震，風(fēng)，火災(zāi) 邊界條件（簡(jiǎn)支梁，簡(jiǎn)支板）邊界條件（簡(jiǎn)支梁，簡(jiǎn)支板

3、）v 荷載：排架，框架荷載：排架，框架 消除次要因素影響消除次要因素影響v 受彎破壞受彎破壞or受剪破壞受剪破壞 結(jié)構(gòu)反應(yīng)視為隨機(jī)變量結(jié)構(gòu)反應(yīng)視為隨機(jī)變量v 材料強(qiáng)度，試件尺寸，加載性能材料強(qiáng)度，試件尺寸，加載性能2.1 概述概述 - 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則結(jié)構(gòu)試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則 合理選擇試驗(yàn)參數(shù)合理選擇試驗(yàn)參數(shù)v根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康摹⒃囼?yàn)裝置能力選擇根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康摹⒃囼?yàn)裝置能力選擇 統(tǒng)一測(cè)試方法和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一測(cè)試方法和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)v 與他人試驗(yàn)選用相同與他人試驗(yàn)選用相同 降低試驗(yàn)成本和提高試驗(yàn)效率降低試驗(yàn)成本和提高試驗(yàn)效率v 計(jì)劃好，節(jié)約時(shí)間計(jì)劃好，節(jié)約時(shí)間v 避免盲目高精度避免盲目高精度v 注意安全注意

4、安全2.1 概述概述 - 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則結(jié)構(gòu)試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則 2.2 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的試件設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的試件設(shè)計(jì) 2.2.1 試件形狀試件形狀 2.2.2 試件尺寸試件尺寸 2.2.3 試件數(shù)量試件數(shù)量 2.2.4 試件制作與安裝試件制作與安裝 試件設(shè)計(jì)要注意試件的形狀試件設(shè)計(jì)要注意試件的形狀 主要是要滿足在試驗(yàn)時(shí)形成和實(shí)際工作相一致的應(yīng)力狀態(tài)。 當(dāng)從整體結(jié)構(gòu)中取出部分構(gòu)件單獨(dú)進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，特別是對(duì)比較復(fù)雜的超靜定體系中的構(gòu)件，必須要注意其邊界條件的模擬，使其能如實(shí)地反映該部分構(gòu)件的實(shí)際工作狀態(tài)。2.2.1 試件試件的形狀的形狀 框架彎矩圖框架彎矩圖2.2.1 試件試件的形狀的形狀 柱頭柱腳

5、試件柱彎矩為0試件框架節(jié)點(diǎn)試件框架梁端試件框架梁端1/4處試件柱撓曲破壞試件柱剪切破壞試件框架節(jié)點(diǎn)試件空間框架節(jié)點(diǎn)試件粱板柱體系試件砌塊填充墻試件縱墻窗間墻試件試件的尺寸的影響因素： 尺寸效應(yīng)：尺寸愈小，相對(duì)強(qiáng)度影響愈大，強(qiáng)度的離：尺寸愈小，相對(duì)強(qiáng)度影響愈大，強(qiáng)度的離散性愈大。散性愈大。 構(gòu)造要求：尺寸小難以滿足構(gòu)造要求，澆筑困難，選：尺寸小難以滿足構(gòu)造要求，澆筑困難，選材困難。材困難。 試驗(yàn)設(shè)備：凈空尺寸；起重能力；加載設(shè)備：凈空尺寸；起重能力；加載設(shè)備 經(jīng)費(fèi)條件：大試件，消耗材料多。：大試件，消耗材料多。 綜合各方面因素，確定合理的試件尺寸，以滿足多綜合各方面因素，確定合理的試件尺寸，以滿

6、足多方面的要求。方面的要求。2.2.2 試件的尺寸試件的尺寸(原型、模型原型、模型) 常用的試件比例常用的試件比例靜力試驗(yàn)：靜力試驗(yàn)：v框架整體結(jié)構(gòu)中的截面尺寸：框架整體結(jié)構(gòu)中的截面尺寸：1/41/2v框架框架節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn): 1/21（須反映配筋）（須反映配筋）v剪力墻剪力墻: 1/101/3v砌體砌體: 1/41/2v局部試件局部試件: 1/41v整體整體性性結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)試件試件: 1/101/2動(dòng)力試驗(yàn)：動(dòng)力試驗(yàn)：v疲勞試驗(yàn)可采用足尺構(gòu)件（實(shí)驗(yàn)室內(nèi)）疲勞試驗(yàn)可采用足尺構(gòu)件（實(shí)驗(yàn)室內(nèi)）v振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)：振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)： 1/501/4 現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè):（竣工驗(yàn)收）按建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（竣工驗(yàn)收）按建筑結(jié)

7、構(gòu)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T50344-2004進(jìn)行抽樣及規(guī)定的檢測(cè)內(nèi)容進(jìn)行檢測(cè)。進(jìn)行抽樣及規(guī)定的檢測(cè)內(nèi)容進(jìn)行檢測(cè)。 對(duì)于預(yù)制構(gòu)件的質(zhì)量檢驗(yàn)和評(píng)定按預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量檢驗(yàn)對(duì)于預(yù)制構(gòu)件的質(zhì)量檢驗(yàn)和評(píng)定按預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)（評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)（GBJ321-90）的規(guī)定隨機(jī)抽樣檢驗(yàn)。）的規(guī)定隨機(jī)抽樣檢驗(yàn)。 檢查數(shù)量檢查數(shù)量：對(duì)于成批生產(chǎn)構(gòu)件，應(yīng)按同一工藝正常生產(chǎn)的不對(duì)于成批生產(chǎn)構(gòu)件，應(yīng)按同一工藝正常生產(chǎn)的不超過(guò)超過(guò)1000件且不超過(guò)件且不超過(guò)3個(gè)月的個(gè)月的同類型產(chǎn)品為一批，當(dāng)連續(xù)檢驗(yàn)為一批，當(dāng)連續(xù)檢驗(yàn)10批且每批結(jié)構(gòu)性能均符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求時(shí)，對(duì)同一批且每批結(jié)構(gòu)性能均符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求時(shí)，對(duì)同一工藝正常生產(chǎn)的構(gòu)件

8、可改為不超過(guò)工藝正常生產(chǎn)的構(gòu)件可改為不超過(guò)2000件且不超過(guò)件且不超過(guò)3個(gè)月的同個(gè)月的同類型產(chǎn)品為一批。類型產(chǎn)品為一批。 在每批中應(yīng)隨機(jī)抽取一個(gè)構(gòu)件作為試件進(jìn)行檢驗(yàn)。在每批中應(yīng)隨機(jī)抽取一個(gè)構(gòu)件作為試件進(jìn)行檢驗(yàn)。（同（同類型產(chǎn)品是指：同一鋼種、同一混凝土強(qiáng)度等級(jí)、同一工藝類型產(chǎn)品是指：同一鋼種、同一混凝土強(qiáng)度等級(jí)、同一工藝和同一結(jié)構(gòu)形式的構(gòu)件。試件抽樣時(shí)宜從設(shè)計(jì)荷載最大、受和同一結(jié)構(gòu)形式的構(gòu)件。試件抽樣時(shí)宜從設(shè)計(jì)荷載最大、受力最不利或生產(chǎn)數(shù)量最多的構(gòu)件抽取。）力最不利或生產(chǎn)數(shù)量最多的構(gòu)件抽取。） 2.2.3 試件試件數(shù)量數(shù)量 研究性試件的數(shù)量直接關(guān)系到能否研究性試件的數(shù)量直接關(guān)系到能否滿足試驗(yàn)?zāi)?/p>

9、的滿足試驗(yàn)?zāi)康囊约耙约罢麄€(gè)試驗(yàn)的工作量整個(gè)試驗(yàn)的工作量問(wèn)題，同時(shí)也受問(wèn)題，同時(shí)也受試驗(yàn)研究試驗(yàn)研究、經(jīng)經(jīng)費(fèi)預(yù)算費(fèi)預(yù)算和和時(shí)間期限時(shí)間期限的限制。的限制。 因子設(shè)計(jì)法（全面試驗(yàn)法因子設(shè)計(jì)法（全面試驗(yàn)法 - 遍歷）：遍歷）： 因子數(shù)因子數(shù)是是對(duì)試驗(yàn)研究?jī)?nèi)容有對(duì)試驗(yàn)研究?jī)?nèi)容有影響因素的個(gè)數(shù)影響因素的個(gè)數(shù)，比，比如抗壓強(qiáng)度、配筋率、軸壓比、偏心矩等如抗壓強(qiáng)度、配筋率、軸壓比、偏心矩等，水平數(shù)水平數(shù)則則為為因子因子可改變的試驗(yàn)檔次數(shù)可改變的試驗(yàn)檔次數(shù)，比如混凝土的不同強(qiáng)度，比如混凝土的不同強(qiáng)度等級(jí)等級(jí)，二者，二者決定試件數(shù)量決定試件數(shù)量： 試驗(yàn)數(shù)試驗(yàn)數(shù)=水平數(shù)水平數(shù)因子數(shù)因子數(shù) 2.2.3 試件試件數(shù)量

10、數(shù)量 因子法計(jì)算的試件組合數(shù)目表 試驗(yàn)數(shù)試驗(yàn)數(shù)=水平數(shù)水平數(shù)因子數(shù)因子數(shù)2.2.3 試件試件數(shù)量數(shù)量 例如：例如： 對(duì)于砌體強(qiáng)度，砌體截面、砂漿強(qiáng)度和垂直應(yīng)力對(duì)于砌體強(qiáng)度，砌體截面、砂漿強(qiáng)度和垂直應(yīng)力是是3個(gè)主要參數(shù)（分析因子），如果上述每個(gè)參數(shù)都有個(gè)主要參數(shù)（分析因子），如果上述每個(gè)參數(shù)都有2個(gè)工作狀態(tài)（水平數(shù)），則考慮個(gè)工作狀態(tài)（水平數(shù)），則考慮3個(gè)因子和個(gè)因子和2個(gè)水平數(shù)個(gè)水平數(shù)之間的組合則需要之間的組合則需要8個(gè)試件（個(gè)試件（23）。）。 2.2.3 試件試件數(shù)量數(shù)量 磚砌體抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)數(shù)據(jù) 抗剪強(qiáng)度隨砌體截面的增大而降低，隨砂漿強(qiáng)度提高而增大，并隨垂直應(yīng)力抗剪強(qiáng)度隨砌體截面的增大而降

11、低，隨砂漿強(qiáng)度提高而增大，并隨垂直應(yīng)力的增加而提高的增加而提高 若所研究的試驗(yàn)參數(shù)較多，因子數(shù)和水平數(shù)增加若所研究的試驗(yàn)參數(shù)較多，因子數(shù)和水平數(shù)增加將將導(dǎo)致導(dǎo)致試件個(gè)數(shù)劇增，因此因子法在結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中不常采用，試件個(gè)數(shù)劇增，因此因子法在結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中不常采用，需要采用需要采用“正交設(shè)計(jì)法正交設(shè)計(jì)法”確定試件個(gè)數(shù)。確定試件個(gè)數(shù)。 例如，對(duì)于鋼筋砼柱剪切性能試驗(yàn)中，例如，對(duì)于鋼筋砼柱剪切性能試驗(yàn)中， 因子數(shù)因子數(shù)有有5個(gè)：個(gè)：混凝土混凝土強(qiáng)度、配筋率、強(qiáng)度、配筋率、配箍率、軸向應(yīng)力配箍率、軸向應(yīng)力、剪跨比剪跨比 若若水平數(shù)水平數(shù)為為2，則采用因子法有，則采用因子法有32個(gè)試件；若個(gè)試件；若水平數(shù)為水平數(shù)為

12、3，則試件總數(shù)將增為則試件總數(shù)將增為243個(gè)個(gè) 假定混凝土強(qiáng)度不變，則有假定混凝土強(qiáng)度不變，則有4個(gè)因子，個(gè)因子，34試件總數(shù)仍為試件總數(shù)仍為81個(gè)個(gè)。 正交設(shè)計(jì)正交設(shè)計(jì)將將參數(shù)組合與試驗(yàn)結(jié)果合并考慮參數(shù)組合與試驗(yàn)結(jié)果合并考慮，減少組，減少組合出的試件數(shù)量，同時(shí)能提供豐富的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和有用信合出的試件數(shù)量，同時(shí)能提供豐富的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和有用信息。因此通過(guò)息。因此通過(guò)正交表這一工具正交表這一工具進(jìn)行整體設(shè)計(jì)，解決了少進(jìn)行整體設(shè)計(jì)，解決了少量做試驗(yàn)與要求全面掌握內(nèi)在規(guī)律之間的矛盾，把試驗(yàn)量做試驗(yàn)與要求全面掌握內(nèi)在規(guī)律之間的矛盾，把試驗(yàn)結(jié)果和試件數(shù)量聯(lián)系在一起分析，合理安排試驗(yàn)。結(jié)果和試件數(shù)量聯(lián)系在一起分

13、析，合理安排試驗(yàn)。2.2.3 試件試件數(shù)量數(shù)量 正交法描述為：正交法描述為： L試驗(yàn)數(shù)試驗(yàn)數(shù)（水平數(shù)（水平數(shù)1因子數(shù)因子數(shù)1*水平數(shù)水平數(shù)1因子數(shù)因子數(shù)2*.） L16（42*29）：）：共計(jì)共計(jì)2+9=11個(gè)影響因素，其中水平數(shù)為個(gè)影響因素，其中水平數(shù)為4的有的有2個(gè)，水平數(shù)為個(gè)，水平數(shù)為2的有的有9個(gè)，正交法的試驗(yàn)數(shù)為個(gè)，正交法的試驗(yàn)數(shù)為16 。 對(duì)于試驗(yàn)數(shù)：對(duì)于試驗(yàn)數(shù)：（1）如果各個(gè)因子的水平數(shù)相等：）如果各個(gè)因子的水平數(shù)相等：試驗(yàn)數(shù)試驗(yàn)數(shù) =（水平數(shù)）（水平數(shù)）2 （2）如果各個(gè)因子的水平數(shù)不等：）如果各個(gè)因子的水平數(shù)不等：試驗(yàn)數(shù)試驗(yàn)數(shù) =（ 最大水平數(shù)）最大水平數(shù)）2 ！ 仍以鋼筋砼

14、柱剪切性能試驗(yàn)為例，仍以鋼筋砼柱剪切性能試驗(yàn)為例， 因子數(shù)有因子數(shù)有5個(gè)：混凝土強(qiáng)度、配個(gè)：混凝土強(qiáng)度、配筋率、配箍率、軸向應(yīng)力、剪跨比，若混凝土強(qiáng)度不變，為筋率、配箍率、軸向應(yīng)力、剪跨比，若混凝土強(qiáng)度不變，為C20，則因子，則因子數(shù)為數(shù)為4，每個(gè)因子有，每個(gè)因子有3個(gè)檔次（即：水平數(shù)個(gè)檔次（即：水平數(shù)=3），則正交法設(shè)計(jì)結(jié)果：），則正交法設(shè)計(jì)結(jié)果： L試驗(yàn)數(shù)試驗(yàn)數(shù)（34） 對(duì)于正交設(shè)計(jì)法：試驗(yàn)數(shù)為對(duì)于正交設(shè)計(jì)法：試驗(yàn)數(shù)為 32=9。 對(duì)于因子設(shè)計(jì)法，試驗(yàn)數(shù)為對(duì)于因子設(shè)計(jì)法，試驗(yàn)數(shù)為 34=812.2.3 試件試件數(shù)量數(shù)量 -正交法正交法正交設(shè)計(jì)【4個(gè)影響因子，3個(gè)水平數(shù)】組合表-正交表9L利

15、用正交表設(shè)計(jì)的磚砌體抗剪強(qiáng)度試件利用正交表設(shè)計(jì)的磚砌體抗剪強(qiáng)度試件 抗剪強(qiáng)度隨砌體截面的增大而降低抗剪強(qiáng)度隨砌體截面的增大而降低同理：同理： B1相同的值相同的值（0.5） 平均為平均為0.125MPa. B2相同的值相同的值（2.5） 平均為平均為0.259MPa. 砂漿強(qiáng)度高，抗剪強(qiáng)度高。砂漿強(qiáng)度高，抗剪強(qiáng)度高。 C1相同的值（相同的值（0.064） 平均為平均為0.101MPa. C2相同的值相同的值（0.302） 平均為平均為0.284MPa. 垂直應(yīng)力大，抗剪強(qiáng)度高。垂直應(yīng)力大，抗剪強(qiáng)度高。對(duì)于前例的磚砌體抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)，用正交法設(shè)計(jì)：對(duì)于前例的磚砌體抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)，用正交法設(shè)計(jì)： L試

16、驗(yàn)數(shù)試驗(yàn)數(shù)（23），則試驗(yàn)數(shù)），則試驗(yàn)數(shù)=22=4 試件設(shè)計(jì)中，在確定了試件的形狀、尺寸和數(shù)量后，試件設(shè)計(jì)中，在確定了試件的形狀、尺寸和數(shù)量后，在試件的構(gòu)造上還必須考慮試件的在試件的構(gòu)造上還必須考慮試件的安裝、加載和測(cè)量安裝、加載和測(cè)量的需要的需要，防止局部承壓破壞和后來(lái)安裝測(cè)點(diǎn)的不便。，防止局部承壓破壞和后來(lái)安裝測(cè)點(diǎn)的不便。如：如： 坡屋面加載，預(yù)埋墊板在試件中，使其成平面，便于坡屋面加載，預(yù)埋墊板在試件中，使其成平面，便于加載。加載。 砌體上下澆墊梁；剪力墻下有底座。砌體上下澆墊梁；剪力墻下有底座。 反復(fù)荷載放置預(yù)埋墊板與加載傳感器相連。反復(fù)荷載放置預(yù)埋墊板與加載傳感器相連。 柱子的柱頭加

17、固。為增加附加偏心距柱頭作成牛腿狀。柱子的柱頭加固。為增加附加偏心距柱頭作成牛腿狀。 梁端加墊板。梁端加墊板。 柱底端加大底座，便于與承臺(tái)固定。柱底端加大底座，便于與承臺(tái)固定。2.2.4 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)對(duì)試件設(shè)計(jì)的要求結(jié)構(gòu)試驗(yàn)對(duì)試件設(shè)計(jì)的要求 混凝土試件支撐點(diǎn)預(yù)埋鋼墊板混凝土試件支撐點(diǎn)預(yù)埋鋼墊板坡屋面加載，坡屋面加載，預(yù)埋墊板預(yù)埋墊板在試件中，在試件中，使其成平使其成平面，便于面，便于加載加載鋼混框架加載，鋼混框架加載，反復(fù)荷載反復(fù)荷載放置預(yù)埋放置預(yù)埋構(gòu)件與加構(gòu)件與加載裝置或載裝置或傳感器相傳感器相連連在磚石或砌體在磚石或砌體試件中預(yù)試件中預(yù)先澆入混先澆入混凝土墊塊凝土墊塊保證豎向保證豎向荷載均勻荷

18、載均勻傳遞傳遞墻體時(shí)間應(yīng)在墻墻體時(shí)間應(yīng)在墻體上下加入體上下加入鋼混墊梁，鋼混墊梁，下邊墊梁便下邊墊梁便于與試驗(yàn)臺(tái)于與試驗(yàn)臺(tái)座固定，上座固定，上邊墊梁模擬邊墊梁模擬過(guò)梁，傳遞過(guò)梁，傳遞豎向荷載豎向荷載偏心受壓試件，偏心受壓試件，端部牛腿端部牛腿可增大端可增大端部承壓面、部承壓面、便于施加便于施加偏心荷載偏心荷載注意 試件正常設(shè)計(jì)時(shí)，加載后會(huì)破壞（強(qiáng)柱弱梁），要研究節(jié)點(diǎn)破試件正常設(shè)計(jì)時(shí)，加載后會(huì)破壞（強(qiáng)柱弱梁），要研究節(jié)點(diǎn)破壞就要加固這部分，防止沒有結(jié)果就破壞。壞就要加固這部分，防止沒有結(jié)果就破壞。 對(duì)測(cè)試儀表的安裝要心中有數(shù)，放置埋件，方便。對(duì)測(cè)試儀表的安裝要心中有數(shù)，放置埋件，方便。 鋼筋應(yīng)力

19、或混凝土內(nèi)部應(yīng)力預(yù)埋應(yīng)變片，應(yīng)事先做好防潮處理、鋼筋應(yīng)力或混凝土內(nèi)部應(yīng)力預(yù)埋應(yīng)變片，應(yīng)事先做好防潮處理、編號(hào)等，澆注時(shí)注意，保證其可靠性。編號(hào)等，澆注時(shí)注意，保證其可靠性。 在制作試件過(guò)程中，應(yīng)作施工日志，注明試件日期、原材料情在制作試件過(guò)程中，應(yīng)作施工日志，注明試件日期、原材料情況。試件尺寸要保證有足夠的精度，材性試件必須按試驗(yàn)方案況。試件尺寸要保證有足夠的精度，材性試件必須按試驗(yàn)方案上設(shè)計(jì)的試件編號(hào)進(jìn)行編號(hào)，避免不同組的試件混淆；留取的上設(shè)計(jì)的試件編號(hào)進(jìn)行編號(hào)，避免不同組的試件混淆；留取的試樣必須能真正代表試驗(yàn)結(jié)構(gòu)的材性。以混凝土結(jié)構(gòu)試驗(yàn)為例，試樣必須能真正代表試驗(yàn)結(jié)構(gòu)的材性。以混凝土結(jié)構(gòu)

20、試驗(yàn)為例，在制作試驗(yàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件時(shí)應(yīng)采用同批拌合物制作混凝土立方體試在制作試驗(yàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件時(shí)應(yīng)采用同批拌合物制作混凝土立方體試件，并與試驗(yàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件同條件養(yǎng)護(hù)。件，并與試驗(yàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件同條件養(yǎng)護(hù)。 留足測(cè)混凝土應(yīng)力、彈性模量、軸心抗壓強(qiáng)度用棱柱體試件。留足測(cè)混凝土應(yīng)力、彈性模量、軸心抗壓強(qiáng)度用棱柱體試件。 試驗(yàn)荷載設(shè)計(jì)試驗(yàn)荷載設(shè)計(jì)主要取決于：于：試驗(yàn)的目的要求、結(jié)構(gòu)形式、荷載類型、性質(zhì)、具有的加載條件。 試驗(yàn)荷載應(yīng)使結(jié)構(gòu)處于某一種實(shí)際可能的最不利工作試驗(yàn)荷載應(yīng)使結(jié)構(gòu)處于某一種實(shí)際可能的最不利工作狀況。狀況。2.3 土木工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的荷載設(shè)計(jì)土木工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的荷載設(shè)計(jì) 1、正位試驗(yàn)、正位試驗(yàn) - 符合實(shí)際受力

21、狀況符合實(shí)際受力狀況 2.3.1 試件的就位形式試件的就位形式 1試件；2承力架；3加載器；4分配梁；5支墩；8反彎大梁 一般結(jié)構(gòu)試驗(yàn)均采用正位試驗(yàn)，對(duì)于梁、板和屋架等簡(jiǎn)支一般結(jié)構(gòu)試驗(yàn)均采用正位試驗(yàn)，對(duì)于梁、板和屋架等簡(jiǎn)支的靜定構(gòu)件，正位試驗(yàn)時(shí)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受壓區(qū)在上，受拉區(qū)在下，的靜定構(gòu)件，正位試驗(yàn)時(shí)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受壓區(qū)在上，受拉區(qū)在下，結(jié)構(gòu)自重和它所承受的外荷載作用在同一垂直平面內(nèi)，符合實(shí)結(jié)構(gòu)自重和它所承受的外荷載作用在同一垂直平面內(nèi)，符合實(shí)際受力狀態(tài)。際受力狀態(tài)。 因此，在結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中應(yīng)優(yōu)先采用正位試驗(yàn)。因此，在結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中應(yīng)優(yōu)先采用正位試驗(yàn)。2、臥位試驗(yàn) 自重較大的柱、梁，跨度大的屋架、桁架等重自

22、重較大的柱、梁，跨度大的屋架、桁架等重型構(gòu)件型構(gòu)件不便吊裝和測(cè)量不便吊裝和測(cè)量時(shí)可以在現(xiàn)場(chǎng)就地采用臥位時(shí)可以在現(xiàn)場(chǎng)就地采用臥位試驗(yàn)。一般會(huì)試驗(yàn)。一般會(huì)成對(duì)進(jìn)行成對(duì)進(jìn)行。 吊車梁成對(duì)臥位試驗(yàn)1-試件；2-千斤頂；3-支承反力架；4-滾動(dòng)平車 在采用臥位試驗(yàn)時(shí)，為減少構(gòu)件變形及支承面間的摩擦阻力和自重彎矩，應(yīng)將試件平臥在滾軸上或平臺(tái)車上，使其保持水平狀態(tài)。3、反位試驗(yàn)、反位試驗(yàn) 為了便于觀察裂縫、讀為了便于觀察裂縫、讀取裂縫寬度值，可以將試取裂縫寬度值，可以將試件倒過(guò)來(lái)安裝。件倒過(guò)來(lái)安裝。 4、原位試驗(yàn)、原位試驗(yàn) 對(duì)已經(jīng)建成的結(jié)構(gòu)進(jìn)行對(duì)已經(jīng)建成的結(jié)構(gòu)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)時(shí)，均采用原位現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)時(shí)，均采用原位

23、試驗(yàn)。與實(shí)際的工作狀況試驗(yàn)。與實(shí)際的工作狀況一致。一致。1-1-承壓板；承壓板；2-2-千斤頂；千斤頂；3-3-木垛；木垛；4-4-鋼梁；鋼梁；5-5-鋼錠；鋼錠；6-6-百分表；百分表；錨樁法反力裝置 （a） 俯視圖 （b） 側(cè)面圖1-錨梁；2-試樁；3-橫梁；4-錨樁；5-千斤頂；6-百分表壓重法反力裝置1-試樁；2-千斤頂；3-百分表；4-基準(zhǔn)樁；5-鋼板；6-主梁；7-枕木；8-堆放的荷載；9-次梁1、試驗(yàn)加載圖式 試驗(yàn)荷載在試驗(yàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件上的布置（包括荷載類型和分布情況）稱為加載圖式。 試驗(yàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件宜采用與其實(shí)際工作狀態(tài)相一致的正位試驗(yàn)。 試驗(yàn)時(shí)，荷載的加載圖式要與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算的荷載圖

24、式相一致，這樣結(jié)構(gòu)的工作和其實(shí)際情況最為接近。 例如，在混凝土樓蓋中支撐樓板的次梁的試驗(yàn)荷載應(yīng)該是均勻分布的，支承次梁的主梁應(yīng)該是承受按次梁間距作用的集中荷載，工業(yè)廠房的屋面大梁承受間距為屋面板寬度或檁條間距的等距集中荷載。 當(dāng)一種加載圖式不能反映試驗(yàn)要求的幾種極限狀態(tài)時(shí)，應(yīng)采用幾種不同的加載圖式，分別在幾個(gè)試驗(yàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件上進(jìn)行試驗(yàn)。2.3.2 試驗(yàn)荷載圖示的選擇與設(shè)計(jì)試驗(yàn)荷載圖示的選擇與設(shè)計(jì) 試驗(yàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的加載圖式應(yīng)符合計(jì)算簡(jiǎn)圖 當(dāng)試驗(yàn)條件受限制時(shí)，可采用控制截面（或部位）上產(chǎn)生當(dāng)試驗(yàn)條件受限制時(shí)，可采用控制截面（或部位）上產(chǎn)生與某一相同作用效應(yīng)的與某一相同作用效應(yīng)的等效荷載進(jìn)行加載，但應(yīng)考慮

25、等效荷載進(jìn)行加載，但應(yīng)考慮等效荷載對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件試驗(yàn)結(jié)果的影響。例如，當(dāng)試驗(yàn)承受均布荷載的梁對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件試驗(yàn)結(jié)果的影響。例如，當(dāng)試驗(yàn)承受均布荷載的梁時(shí)，為了試驗(yàn)方便和減少加載用的荷載量，常用幾個(gè)集中荷載時(shí)，為了試驗(yàn)方便和減少加載用的荷載量，常用幾個(gè)集中荷載來(lái)代替均布荷載。但是，集中荷載的數(shù)量和位置使結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生來(lái)代替均布荷載。但是，集中荷載的數(shù)量和位置使結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的內(nèi)力值應(yīng)盡量與均布荷載所產(chǎn)生的內(nèi)力值相符合。集中荷載的內(nèi)力值應(yīng)盡量與均布荷載所產(chǎn)生的內(nèi)力值相符合。集中荷載可以很方便地用少數(shù)液壓加載器或杠桿產(chǎn)生，這樣不僅簡(jiǎn)化了可以很方便地用少數(shù)液壓加載器或杠桿產(chǎn)生，這樣不僅簡(jiǎn)化了試驗(yàn)裝置，還可以大大減輕試

26、驗(yàn)加載的勞動(dòng)量。試驗(yàn)裝置，還可以大大減輕試驗(yàn)加載的勞動(dòng)量。2.3.2 試驗(yàn)荷載圖示的選擇與設(shè)計(jì)試驗(yàn)荷載圖示的選擇與設(shè)計(jì) 采用等效荷載時(shí)，必須全面驗(yàn)算由于荷載圖式的改變對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件造成的各種影響。必要時(shí)應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件做局部加強(qiáng)，或?qū)δ承﹨?shù)進(jìn)行修正。 如當(dāng)構(gòu)件滿足強(qiáng)度等效，而整體變形（如撓度）如當(dāng)構(gòu)件滿足強(qiáng)度等效，而整體變形（如撓度）條件不等效時(shí)，則需對(duì)所測(cè)變形進(jìn)行修正。取彎矩等條件不等效時(shí)，則需對(duì)所測(cè)變形進(jìn)行修正。取彎矩等效時(shí)，尚需驗(yàn)算剪力對(duì)構(gòu)件的影響，同時(shí)要把采用等效時(shí)，尚需驗(yàn)算剪力對(duì)構(gòu)件的影響，同時(shí)要把采用等效荷載的試驗(yàn)結(jié)果所產(chǎn)生的誤差控制在試驗(yàn)允許的范效荷載的試驗(yàn)結(jié)果所產(chǎn)生的誤差控制在試驗(yàn)允

27、許的范圍內(nèi)。圍內(nèi)。2.3.2 試驗(yàn)荷載圖示的選擇與設(shè)計(jì)試驗(yàn)荷載圖示的選擇與設(shè)計(jì) 等效荷載示意圖 2.3.2 試驗(yàn)荷載圖示的選擇與設(shè)計(jì)試驗(yàn)荷載圖示的選擇與設(shè)計(jì) 例題：一簡(jiǎn)支梁受均布荷載作用。現(xiàn)在改用三分點(diǎn)、兩集例題：一簡(jiǎn)支梁受均布荷載作用。現(xiàn)在改用三分點(diǎn)、兩集中力加載，代替均布荷載時(shí)，試問(wèn)：當(dāng)跨中截面最大彎矩中力加載，代替均布荷載時(shí)，試問(wèn)：當(dāng)跨中截面最大彎矩Mmax等效時(shí)，該等效荷載是多少？當(dāng)彎矩等效時(shí)，撓度應(yīng)如等效時(shí)，該等效荷載是多少？當(dāng)彎矩等效時(shí)，撓度應(yīng)如何修正？（兩個(gè)集中力、三分點(diǎn)集中荷載作用時(shí)，梁的最大撓何修正？（兩個(gè)集中力、三分點(diǎn)集中荷載作用時(shí)，梁的最大撓度為度為 均布荷載作用下梁的最

28、大撓度為均布荷載作用下梁的最大撓度為 PlfEI323648qqlfEI45384；）2個(gè)集中力個(gè)集中力 4分點(diǎn)加荷分點(diǎn)加荷 撓度修正系數(shù)撓度修正系數(shù) 0.914個(gè)集中力個(gè)集中力 5分點(diǎn)加荷分點(diǎn)加荷 撓度修正系數(shù)撓度修正系數(shù) 0.998個(gè)集中力個(gè)集中力 16分點(diǎn)加荷分點(diǎn)加荷 撓度修正系數(shù)撓度修正系數(shù) 1.00 為保證試驗(yàn)工作的正常進(jìn)行，試驗(yàn)裝置必須進(jìn)行專門設(shè)計(jì)。具體為保證試驗(yàn)工作的正常進(jìn)行，試驗(yàn)裝置必須進(jìn)行專門設(shè)計(jì)。具體要求如下：要求如下： 1）試驗(yàn)裝置應(yīng)有足夠強(qiáng)度儲(chǔ)備）試驗(yàn)裝置應(yīng)有足夠強(qiáng)度儲(chǔ)備 在最大試驗(yàn)荷載作用下，應(yīng)在最大試驗(yàn)荷載作用下，應(yīng) 有足夠承載力（包括疲勞強(qiáng)度）有足夠承載力（包括疲

29、勞強(qiáng)度）和穩(wěn)定性；和穩(wěn)定性； 構(gòu)件的實(shí)際強(qiáng)度可能比設(shè)計(jì)強(qiáng)度高很多，構(gòu)件的實(shí)際強(qiáng)度可能比設(shè)計(jì)強(qiáng)度高很多，7080%；防止試驗(yàn)無(wú)；防止試驗(yàn)無(wú)結(jié)果。結(jié)果。 2）試驗(yàn)裝置應(yīng)有足夠剛度）試驗(yàn)裝置應(yīng)有足夠剛度裝置自身可靠、穩(wěn)定；裝置自身可靠、穩(wěn)定；避免試件臨近破壞時(shí)，受到大的沖擊；避免試件臨近破壞時(shí)，受到大的沖擊；做出做出P曲線。曲線。2.3.2 試驗(yàn)荷載圖示的選擇與設(shè)計(jì)試驗(yàn)荷載圖示的選擇與設(shè)計(jì) 2、試驗(yàn)加載裝置的設(shè)計(jì)、試驗(yàn)加載裝置的設(shè)計(jì) 3）試驗(yàn)裝置要滿足構(gòu)件的邊界條件和受力變形）試驗(yàn)裝置要滿足構(gòu)件的邊界條件和受力變形；且；且不應(yīng)不應(yīng)分擔(dān)試驗(yàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件承受的試驗(yàn)荷載分擔(dān)試驗(yàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件承受的試驗(yàn)荷載，且，且不

30、應(yīng)阻礙結(jié)構(gòu)不應(yīng)阻礙結(jié)構(gòu)構(gòu)件變形的自由發(fā)展構(gòu)件變形的自由發(fā)展；支承方式、支撐等條件和受力；支承方式、支撐等條件和受力狀態(tài)應(yīng)符合真實(shí)狀態(tài)或設(shè)計(jì)計(jì)算簡(jiǎn)圖，且在整個(gè)試驗(yàn)狀態(tài)應(yīng)符合真實(shí)狀態(tài)或設(shè)計(jì)計(jì)算簡(jiǎn)圖，且在整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中保持不變；過(guò)程中保持不變； （防止次應(yīng)力的發(fā)生）（防止次應(yīng)力的發(fā)生）4）應(yīng)方便滿足試件就位支承、荷載設(shè)備安裝、試驗(yàn)荷載）應(yīng)方便滿足試件就位支承、荷載設(shè)備安裝、試驗(yàn)荷載傳遞和試驗(yàn)過(guò)程的正常工作要求。傳遞和試驗(yàn)過(guò)程的正常工作要求。2、試驗(yàn)加載裝置的設(shè)計(jì)、試驗(yàn)加載裝置的設(shè)計(jì)自平衡加載系統(tǒng)自平衡加載系統(tǒng) 建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)（GB 500682001）和各種結(jié)構(gòu)

31、設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，結(jié)構(gòu)的極限狀）和各種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)分為兩大類：態(tài)分為兩大類：承載力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)。結(jié)構(gòu)構(gòu)件在滿足承載力要求的前提下，還應(yīng)對(duì)。結(jié)構(gòu)構(gòu)件在滿足承載力要求的前提下，還應(yīng)對(duì)其進(jìn)行穩(wěn)定、變形、抗裂和裂縫寬度的驗(yàn)算。其進(jìn)行穩(wěn)定、變形、抗裂和裂縫寬度的驗(yàn)算。對(duì)承載力極限狀態(tài)： 對(duì)正常使用極限狀態(tài)： S荷載效應(yīng)組合值 永久荷載的分項(xiàng)系數(shù) 可變荷載分項(xiàng)系數(shù) 按永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的荷載效應(yīng)值 按可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的荷載效應(yīng)值對(duì)頻遇組合 還應(yīng)乘以可變荷載的頻遇值系數(shù) GGKQQKSSSG KQ KS SSGQGKSQKSGKSf2.3.3 試驗(yàn)荷載確定試驗(yàn)荷載確定 當(dāng)按設(shè)

32、計(jì)規(guī)范規(guī)定進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)，結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到承載當(dāng)按設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)，結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到承載 力極限狀態(tài)時(shí)的內(nèi)力計(jì)算值，也可稱為承載力檢驗(yàn)值（包括力極限狀態(tài)時(shí)的內(nèi)力計(jì)算值，也可稱為承載力檢驗(yàn)值（包括自重產(chǎn)生的內(nèi)力）自重產(chǎn)生的內(nèi)力） 結(jié)構(gòu)構(gòu)件的重要性系數(shù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的重要性系數(shù) 結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力檢驗(yàn)系數(shù)允許值結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力檢驗(yàn)系數(shù)允許值 荷載效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值荷載效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值 SSuu00101uS0Su1、檢驗(yàn)性試驗(yàn)檢驗(yàn)性試驗(yàn)2.3.3 試驗(yàn)荷載確定試驗(yàn)荷載確定 2.3.3 試驗(yàn)荷載確定試驗(yàn)荷載確定 結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到承載力極限狀態(tài)時(shí)的內(nèi)力計(jì)算值結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到承載力極限狀態(tài)時(shí)的內(nèi)力計(jì)算值 按材料的實(shí)測(cè)強(qiáng)度、構(gòu)件的實(shí)

33、測(cè)幾何參數(shù)確定的構(gòu)件承按材料的實(shí)測(cè)強(qiáng)度、構(gòu)件的實(shí)測(cè)幾何參數(shù)確定的構(gòu)件承載力計(jì)算值載力計(jì)算值 對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)，試驗(yàn)荷載值確定時(shí)一般應(yīng)考慮下列情況對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)，試驗(yàn)荷載值確定時(shí)一般應(yīng)考慮下列情況： 1）對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的剛度、裂縫寬度進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)確定正常使用極限狀態(tài)的試驗(yàn)）對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的剛度、裂縫寬度進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)確定正常使用極限狀態(tài)的試驗(yàn)荷載值；荷載值； 2）對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗裂性進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)確定開裂試驗(yàn)荷載值；）對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗裂性進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)確定開裂試驗(yàn)荷載值； 3）對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行承載能力試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)確定極限承載能力試驗(yàn)荷載值；）對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行承載能力試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)確定極限承載能力試驗(yàn)荷載值； 4）按荷

34、載作用時(shí)間的不同，正常使用極限狀態(tài)的試驗(yàn)荷載值可分為短期試驗(yàn)荷）按荷載作用時(shí)間的不同，正常使用極限狀態(tài)的試驗(yàn)荷載值可分為短期試驗(yàn)荷載值和長(zhǎng)期試驗(yàn)荷載值。由于大部分試驗(yàn)是在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行，故應(yīng)按規(guī)范載值和長(zhǎng)期試驗(yàn)荷載值。由于大部分試驗(yàn)是在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行，故應(yīng)按規(guī)范要求，考慮長(zhǎng)期效應(yīng)組合影響進(jìn)行修正。要求，考慮長(zhǎng)期效應(yīng)組合影響進(jìn)行修正。 5）在進(jìn)行結(jié)構(gòu)動(dòng)力試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)荷載值確定還應(yīng)考慮動(dòng)力荷載的動(dòng)力系數(shù)。）在進(jìn)行結(jié)構(gòu)動(dòng)力試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)荷載值確定還應(yīng)考慮動(dòng)力荷載的動(dòng)力系數(shù)。 ),(00003affRSscu03uS)(R2、科研性試驗(yàn)科研性試驗(yàn)2.3.3 試驗(yàn)荷載確定試驗(yàn)荷載確定 試驗(yàn)加載制度是指試驗(yàn)進(jìn)行

35、期間荷載與時(shí)間的關(guān)系。它包括：它包括：加載速度的快慢、加載時(shí)間間歇的長(zhǎng)短、分級(jí)荷載的大小和加卸載循環(huán)的次數(shù)等。結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力和變形性質(zhì)與其所。結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力和變形性質(zhì)與其所受荷載作用的時(shí)間特征有關(guān)。不同性質(zhì)的試驗(yàn)受荷載作用的時(shí)間特征有關(guān)。不同性質(zhì)的試驗(yàn)必須根據(jù)試驗(yàn)的要求制定不同的加載制度。必須根據(jù)試驗(yàn)的要求制定不同的加載制度。 對(duì)對(duì)靜力結(jié)構(gòu)試驗(yàn)，一般采用包括預(yù)加載、標(biāo)，一般采用包括預(yù)加載、標(biāo)準(zhǔn)荷載和破壞荷載等三個(gè)階段的一次單調(diào)靜力準(zhǔn)荷載和破壞荷載等三個(gè)階段的一次單調(diào)靜力加載試驗(yàn)加載試驗(yàn) 擬靜力試驗(yàn)采用控制荷載或變形的低周反復(fù)加采用控制荷載或變形的低周反復(fù)加載試驗(yàn)載試驗(yàn)2.3.4 加載制度加

36、載制度 結(jié)構(gòu)擬動(dòng)力試驗(yàn)則由計(jì)算機(jī)控制，則由計(jì)算機(jī)控制，按結(jié)構(gòu)受按結(jié)構(gòu)受地震地面運(yùn)動(dòng)加速度作用后的位移反應(yīng)時(shí)程曲線地震地面運(yùn)動(dòng)加速度作用后的位移反應(yīng)時(shí)程曲線進(jìn)行加載試驗(yàn)進(jìn)行加載試驗(yàn)。有位移時(shí)程曲線、加速度時(shí)程曲。有位移時(shí)程曲線、加速度時(shí)程曲線、力的時(shí)程曲線。線、力的時(shí)程曲線。 一般一般結(jié)構(gòu)動(dòng)力反應(yīng)試驗(yàn)是采用正弦激振的加是采用正弦激振的加載試驗(yàn)；載試驗(yàn)； 而模擬地震的而模擬地震的振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)是采用模擬地震地是采用模擬地震地面加速度的隨機(jī)激振試驗(yàn)。面加速度的隨機(jī)激振試驗(yàn)。 2.3.4 加載制度加載制度 對(duì)試件在荷載作用下的實(shí)際工作狀態(tài)有全面的了對(duì)試件在荷載作用下的實(shí)際工作狀態(tài)有全面的了解，就要用儀器和

37、各種手段量測(cè)其反應(yīng)。以了解結(jié)解，就要用儀器和各種手段量測(cè)其反應(yīng)。以了解結(jié)構(gòu)的整體變形和局部變形。構(gòu)的整體變形和局部變形。 我們要擬訂的量測(cè)方案有：我們要擬訂的量測(cè)方案有： 檢測(cè)什么？ 測(cè)點(diǎn)在哪？ 怎樣檢測(cè)？ 2.4 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的觀測(cè)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的觀測(cè)設(shè)計(jì) 2.4.1 觀測(cè)項(xiàng)目的確定荷載、變形、應(yīng)變 結(jié)構(gòu)在荷載作用下的各種變形可以分成兩類：一類是反映結(jié)構(gòu)的整體工作狀況（如梁的撓度、位移、轉(zhuǎn)角、支座偏移等），叫做整體變形；另一類是反映結(jié)構(gòu)的局部工作狀況（如應(yīng)變、裂縫、鋼筋滑移等），叫做局部變形。 在確定試驗(yàn)的量測(cè)項(xiàng)目時(shí)，試驗(yàn)者應(yīng)首先考慮整體變形，因?yàn)檎w變形能夠概括出結(jié)構(gòu)的工作全貌，可以基本上反映出

38、結(jié)構(gòu)的工作狀況。因此在所有量測(cè)項(xiàng)目中，整體變形的量測(cè)往往是最基本的。對(duì)于某些構(gòu)件，局部變形的量測(cè)也是很重要的，例如，混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫出現(xiàn)，能直接說(shuō)明其抗裂性能。因此只要條件許可，根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康模?jīng)常需要測(cè)定一些局部變形的項(xiàng)目。1. 結(jié)構(gòu)靜力試驗(yàn)的觀測(cè)項(xiàng)目結(jié)構(gòu)靜力試驗(yàn)的觀測(cè)項(xiàng)目2. 結(jié)構(gòu)低周反復(fù)荷載的觀測(cè)項(xiàng)目結(jié)構(gòu)低周反復(fù)荷載的觀測(cè)項(xiàng)目 各種荷載及與之相對(duì)應(yīng)的變化各種荷載及與之相對(duì)應(yīng)的變化 延性系數(shù)（極限變形與屈服變形的比）延性系數(shù)（極限變形與屈服變形的比） 荷載荷載變形滯回曲線變形滯回曲線 位移、轉(zhuǎn)角、曲率位移、轉(zhuǎn)角、曲率 剪切變形、黏結(jié)滑移、應(yīng)變等剪切變形、黏結(jié)滑移、應(yīng)變等 2.4.1 觀測(cè)項(xiàng)目

39、的確定3. 擬動(dòng)力試驗(yàn)的觀測(cè)項(xiàng)目擬動(dòng)力試驗(yàn)的觀測(cè)項(xiàng)目 各種荷載及與之相對(duì)應(yīng)的變化各種荷載及與之相對(duì)應(yīng)的變化 延性系數(shù)（極限變形與屈服變形的比）延性系數(shù)（極限變形與屈服變形的比） 荷載荷載變形滯回曲線變形滯回曲線 位移、轉(zhuǎn)角、曲率位移、轉(zhuǎn)角、曲率 剪切變形、黏結(jié)滑移、應(yīng)變等剪切變形、黏結(jié)滑移、應(yīng)變等 以上與以上與結(jié)構(gòu)低周反復(fù)荷載的觀測(cè)項(xiàng)目結(jié)構(gòu)低周反復(fù)荷載的觀測(cè)項(xiàng)目相同，相同， 還必須有還必須有主要部位的主要部位的位移反應(yīng)時(shí)程曲線 2.4.1 觀測(cè)項(xiàng)目的確定 周期、振動(dòng)頻率、振幅、振型、阻尼、加速度、動(dòng)應(yīng)周期、振動(dòng)頻率、振幅、振型、阻尼、加速度、動(dòng)應(yīng)變等變等 4. 結(jié)構(gòu)動(dòng)力試驗(yàn)的觀測(cè)項(xiàng)目結(jié)構(gòu)動(dòng)力試

40、驗(yàn)的觀測(cè)項(xiàng)目2.4.1 觀測(cè)項(xiàng)目的確定 位移、速度、加速度、動(dòng)應(yīng)變等。研究地震作用、位移、速度、加速度、動(dòng)應(yīng)變等。研究地震作用、層間位移、構(gòu)件受力情況，評(píng)定抗震能力。層間位移、構(gòu)件受力情況，評(píng)定抗震能力。5. 結(jié)構(gòu)抗震試驗(yàn)的觀測(cè)項(xiàng)目結(jié)構(gòu)抗震試驗(yàn)的觀測(cè)項(xiàng)目2.4.1 觀測(cè)項(xiàng)目的確定 (1) 在滿足試驗(yàn)?zāi)康牡那疤嵯拢瑴y(cè)點(diǎn)宜少不宜多，節(jié)在滿足試驗(yàn)?zāi)康牡那疤嵯拢瑴y(cè)點(diǎn)宜少不宜多，節(jié) 約經(jīng)費(fèi)，并使重點(diǎn)觀測(cè)項(xiàng)目突出約經(jīng)費(fèi)，并使重點(diǎn)觀測(cè)項(xiàng)目突出 (2) 測(cè)點(diǎn)的位置必須有代表性，以便能測(cè)取最關(guān)鍵的測(cè)點(diǎn)的位置必須有代表性，以便能測(cè)取最關(guān)鍵的數(shù)據(jù)；便于分析、計(jì)算數(shù)據(jù)；便于分析、計(jì)算 (3) 測(cè)點(diǎn)的布置應(yīng)有利于試驗(yàn)時(shí)

41、方便操作和測(cè)讀測(cè)點(diǎn)的布置應(yīng)有利于試驗(yàn)時(shí)方便操作和測(cè)讀 (4) 應(yīng)布置一定量校核性測(cè)點(diǎn)，校核量測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確應(yīng)布置一定量校核性測(cè)點(diǎn)，校核量測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。在試驗(yàn)過(guò)程中部分測(cè)量?jī)x器可能會(huì)工作不正常性。在試驗(yàn)過(guò)程中部分測(cè)量?jī)x器可能會(huì)工作不正常或發(fā)生故障，偶然因素也會(huì)影響量測(cè)數(shù)據(jù)的可靠性或發(fā)生故障，偶然因素也會(huì)影響量測(cè)數(shù)據(jù)的可靠性 2.4.2 測(cè)點(diǎn)的選擇與布置1. 結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)的布點(diǎn)原則結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)的布點(diǎn)原則 測(cè)點(diǎn)布置在測(cè)點(diǎn)布置在被測(cè)結(jié)構(gòu)反應(yīng)最大的部位被測(cè)結(jié)構(gòu)反應(yīng)最大的部位；測(cè)量振型時(shí)，測(cè)量振型時(shí)，要在結(jié)構(gòu)上連續(xù)布點(diǎn)，至少要在結(jié)構(gòu)上連續(xù)布點(diǎn)，至少5個(gè)個(gè)，由各點(diǎn)動(dòng)位移連線，由各點(diǎn)動(dòng)位移連線求得；（位移有正負(fù)，注意儀器相位）求得；（位移有正負(fù)，注意儀器相位） 振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)時(shí)，一般在各樓層處布置加速度傳感器，振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)時(shí)，一般在各樓層處布置加速度傳感器，求該處的地震作用。求該處的地震作用。 2.4.2 測(cè)點(diǎn)的選擇與布置2. 結(jié)構(gòu)動(dòng)載試驗(yàn)的布點(diǎn)原則結(jié)構(gòu)動(dòng)載試驗(yàn)的布點(diǎn)原則 選擇儀器選擇儀器要求：1、符合測(cè)量精度要求（一般、符合測(cè)量精度要求（一般2%，不超過(guò)，不超過(guò)吊件重）。吊件重）。鋼絲繩或尼龍繩與吊環(huán)連接應(yīng)可靠，應(yīng)采取連接用的專用吊環(huán)，鋼絲繩或尼龍繩與吊環(huán)連接應(yīng)可靠，應(yīng)采取連接用的專用吊環(huán)，不得隨意捆綁。不得隨意捆綁。任