劉茂社西安理工大學土木系建筑結構試驗目錄

1、第1章緒論§1-1結構試驗目的

2、第1章緒論§1-2分類§1-3發展§1-4特點

3、第2章結構試驗設計原理

4、第3章結構靜載試驗

5、第3章結構靜載試驗

6、第3章結構靜載試驗

7、第3章結構靜載試驗

8、第3章結構靜載試驗

9、第4章結構動載試驗

10、第4章結構動載試驗

11、第5章結構非破損檢測第一章緒論

1、地位

2、發展史

3、要求

4、學習目的

5、任務甘肅玉樹10年4月１4日地震,破壞的房屋。四川汶川08年5月１2日地震,破壞的房屋。建筑業是一項關系國計民生的支柱性基礎產業,特別是當前我國正處于快速發展階段,全國上下都加大了對基礎設施的建設力度,建筑業也因此對拉動一方經濟發展起到了重要作用.然而,縱觀我國當前的建筑市場,由于受市場競爭不規范因素的影響,還存在一些弊端,主要有以下幾方面:一是建筑市場壓級壓價、回扣、墊資"三把刀"盛行,地方保護主義及行業保護主義有所抬頭;二是現行的建筑管理體系缺乏科學性,相應的法律性文件和管理性文件也很不配套;三是建筑隊伍供需嚴重失衡,建筑隊伍技術含量和人員素質普遍不高,致使一些樓房、橋梁等工程產生安全隱患,并嚴重危及到人民群眾的生命財產安全.造成這些問題的根本原因,在很大程度上是由于缺乏能夠對建筑工程質量自始至終進行全程監督的質量檢測程序和監督隊伍.于是,建筑工程質量檢測行業應運而生.廣州九江大橋07年６月１５日坍塌,事故原因是運沙船駛入非主航道撞上橋墩導致大橋坍塌。

湖南鳳凰橋梁坍塌事故致29人死亡

08年8月21日6時10分左右，浙江甬臺溫鐵路黃巖金寺堂特大橋梁板坍塌，造成2傷2亡

河南漯河市107國道大橋坍塌超載貨車墜河

2009年4月12日凌晨2時45分，河南省漯河市的一輛重型拖掛貨車由南向北行駛到位于漯河市的107國道澧河橋上時，該橋一段橋面突然發生坍塌，掛車掉入水中。據初步了解，該貨車嚴重超載是導致橋面坍塌的直接原因。經過對事故車的檢測表明，該貨車主車重達９６噸，掛車載貨量約１５０噸，加上車身自重，總重約２６０噸，屬嚴重超載。杭州市08年11月15日17時50分地鐵坍塌事故，壓了50多人，沉陷13輛車。

2009-5-17日下午5時左右，湖南省株洲市市區紅旗路一高架橋發生坍塌事故，該橋1995年投入使用，全長2750米，橋面寬16米，橋下凈高8米，計劃拆除，由于爆破震動過大，導致封閉區域外橋體垮塌，致9人死亡，16人受傷，22輛車被壓。據拆除工人介紹：該橋主筋14（25），箍筋間距@300（@100），單跨配筋≥20T，實際3跨23T。施工單位：湖南路橋集團，已建工程：鳳凰大橋、九江大橋、錢塘江三橋（通車9年大修）

2009年4月24日上午，河北省廊坊市安次區一服裝廠發生車間坍塌事故，造成10人死亡、8人重傷、7人輕傷。

2009年6月29日2時34分黑龍江省鐵力市呼蘭河大橋突然塌掉。這次共打撈出8輛機動車，落水21，其中4人死亡。該橋建于1973年，橋長187.7米，寬15米，是6孔雙幅橋。原因：1、橋齡較長、加之連日大雨，河道挖沙；

2、一輛核重27T，實拉60T鋼材超重掛車壓塌2007年6月27日上海一棟在建的13層住宅樓全部倒塌，系上海梅都房地產開發有限公司開發，該公司注冊資金800萬元，持有三級房地產開發資質證書，“蓮花河畔景苑”原定于2010年5月交房。初期價格在1.2萬-1.3萬元每平方米，5月份漲到了1.7萬-1.8萬元。樓盤總面積為65666平方米，共有629套房源，房型以66平方米的1房和93-103平方米的二房為主。截至6月27日，該樓盤共計售出489套房，累計合同均價為14297元/平方米，其中今年5月銷售出186套房。§1～1結構試驗目的一、研究性結構試驗目的

1、驗證結構計算理論或創立新理論

2、通過試驗，制定工程技術標準二、鑒定性結構試驗目的

1、檢驗產品質量，說明工程可靠性

2、檢驗已建結構實際承載能力

3、通過結構試驗驗證結構設計的安全度§1～2結構試驗分類一、原型及模型結構和構件試驗1、原型試驗2、足尺結構試驗3、模型試驗二、結構靜載試驗

1、單調靜力荷載試驗2、低周反復荷載試驗

3、結構擬動力試驗三、結構動載試驗

1、疲勞試驗

2、動力特性試驗

3、地震模擬振動臺試驗

4、風洞試驗四、結構非破損檢測2012年10月29日颶風“桑迪”襲擊美國東部地區，颶風再次敲響美國城市防災警鐘，災后慘象令人同情。颶風引發大風暴、潮水、大面積停水停電和嚴重火災

§1～3結構試驗技術的發展一、先進的大型和超大型試驗裝備二、基于網絡的遠程協同結構試驗技術三、現代測試技術四、計算機與結構試驗§1～4結構試驗課程的特點一、與其他課程關系

1、理論方面

2、實驗方面二、試驗標準三、學習要求第2章結構試驗設計原理結構試驗的四個階段

1、試驗規劃與設計內容包括：試驗任務分析，試件設計，試驗裝置與加載方案設計，觀測方案設計，試驗中止條件，安全措施。

§2～1概述

2、試驗技術裝備工作包括：試件制作，預埋傳感元件，安裝試驗裝置及試件，安裝測量元件，調試標定儀器設備，材料性能測試；

3、試驗實施過程工作包括：記錄試件初始狀態，采集并記錄試驗數據，觀測試件特征反應（裂縫、破壞形態、聲音、環境特征等）

4、試驗數據分析與總結工作包括：整理試驗結果，判斷異常數據，繪制試驗曲線圖表，分析試驗誤差，分析并總結試驗現象。§2～2結構試驗設計的基本原則1、真實模擬結構所處環境和結構所受的荷載（1）簡支梁：不是鉸結在中性軸，而是鉸結在梁底部，這種邊界條件：對梁靜載試驗影響小，若梁跨高比小，會改變梁動力特性；（2）四邊簡支板：荷載作用，板角上翹，約束，出現負彎矩，應根據試驗目的定；

（3）現澆鋼筋混凝土肋形樓蓋的主梁和次梁：研究主梁抗剪性能：用簡支梁加載圖式，為直接加載，但實際主梁和次梁側面相接，沒有直接壓力作用，試驗中直接壓力將明顯提高梁的抗剪承載能力，較為不利的是間接加載方式。（4）工廠排架柱和房屋框架柱：左圖為懸臂柱，右圖為框架柱，框架柱有效高度為懸臂柱一半，用來模擬框架柱的受力性能。2、消除次要因素的影響

（1）研究徐變對鋼筋砼受彎構件的長期剛度影響應消除混凝土收縮的影響，即恒溫、恒濕；（2）研究梁受彎性能，應防止剪切破壞，即在梁彎剪段加大配箍率；（3）研究梁抗剪性能，應防止受拉鋼筋屈服為標志的彎曲破壞，加大配筋率；（4）模型試驗中，鋼筋直徑按比例縮小，面積不按比例縮（5）振動臺試驗，用大比例縮尺模型，粗骨料按比例縮成微粒砼，雖是兩種材料，但能反應結構在遭遇地震時的性能（6）大系統測不準，設計方案力求簡單，系統越大越復雜，影響因素越多。

3、將結構反應視為隨機變量

4、合理選擇試驗參數

5、統一測試方法和評價標準

6、降低試驗成本和提高試驗效率§2～3測試技術基本原理1、測試技術原理2、測量分類：直接測量和間接測量3、標定、校準4、測量標準5、現代測試系統特點第3章結構靜載試驗靜載試驗對加載設備的基本要求1、試驗荷載作用方式必須使結構產生預期內力和變形方式2、所加荷載應能以足夠精度進行控制和測量3、加載設備不參與結構工作，不改變結構受力狀態4、加載設備本身應有足夠的強度和剛度§3～1靜載試驗加載設備一、重力加載

1、直接重力加載

1）加載結構：樓板、屋架、梁等

2）加載物質：水、堆沙包、堆磚塊

3）注意問題：起拱

2、杠桿重力加載

1）形式：單梁、組合、桁架

2）種類：雙拉桿、單拉桿、無拉桿

3）注意問題：①杠桿剛度大②放大率：3～5倍，防止杠桿傾斜對結構有水平推力

③三個力點保持一線，保持荷載恒定④反力支撐點應牢靠，保持加載后杠桿處水平狀態⑤安全措施：吊盤下放墊塊⑥杠桿自重不宜過大

3、分配梁

1）種類：兩點、三點、四點、八點2）注意問題：

①分配梁靜定，不影響分配比例②剛度足夠大，重量盡量小，為第一級荷載③層數≤2。過高失穩，引起誤差二、液壓加載

1、液壓系統

1）組成2）工作原理試件油泵加載油缸油管控制閥2、液壓加載種類

1）移動式同步液壓加載系統（通過調壓、穩壓裝置可使多個加載油缸同步施加不同壓力）

2）液壓千斤頂扁式液壓千斤頂手動加壓站

3）液壓試驗機萬能材料試驗機、壓力試驗機、長柱試驗機等

4）電液伺服液壓試驗系統冷卻塔高壓油泵試件作動器電液伺服閥指令發生器記錄器伺服控制器力傳感器位移傳感器應變傳感器荷載調節器三、機械加載

1、加載設備

1）螺旋式千斤頂2）彈簧3）手動葫蘆

4）絞盤5）卷揚機

2、特征

1）機械機具加載

a、由機具+拉索+測力計組成；

b、對結構施加斜向或水平荷載；

c、拉索加滑輪組，可在大變形下連續加載。

2）螺旋千斤頂

a、由渦輪+蝸桿+傳動機構組成；

b、設備簡單，使用方便，可用于各種靜載試驗

c、需要和測力計配合使用。

3）螺桿—彈簧裝置

a、主要用于長期荷載試驗；

b、由于混凝土的徐變，梁的變形持續增長，彈簧壓力松弛，試驗過程中要對螺桿適時調整。四、氣壓加載

1、加載對象----板、殼結構

2、加載方式1）壓縮空氣

①最大荷載200KN/㎡，用氣壓表測壓

②試件脆性破壞，氣包可能爆炸，應加防護架

2）抽真空

①方法---構件與試驗臺座之間形成一個封閉的氣密空間抽出該空間空氣，結構受到大氣壓力來實現加載。②特點---最大加載50～100KN/㎡，適于曲面殼§3～2試驗裝置的支座設計一、結構試驗的鉸支座

1、活動鉸支座

2、固定鉸支座

3、刀口支座

4、球形支座二、固定邊界條件實現壓彎構件試驗---構件端部不發生轉動和移動，可以傳遞彎矩和剪力

三、試驗臺座和反力剛架

1、自平衡式

2、地槽式臺座

3、地角螺栓式臺座

4、箱式臺座

5、反力剛架同濟大學結構實驗室左右兩個安裝振動臺的基礎槽

多個巨大的反力墻設施

§3～3應變測試技術機測方法測量應變：雙杠桿應變儀、手持式應變儀

使用時受到限制：

1）只能測得測點之間的平均應變；

2）不能自動記錄數據，不適宜多點測量；

3）溫度補償不易實現。一、電阻應變片的工作原理1、概念電阻應變效應2、原理將導體制作成電阻應變片粘貼在構件表面構件變形傳遞到應變片使其阻值發生變化得到構件應變變化3、組成

4、工作原理等式兩邊同除以R式中設金屬絲為園截面等式兩邊微分同除以A5、為什么是柵狀測量時，金屬絲上加一定電壓，為防止電流過大，發熱I=V/R，要求R大，但測量時盡可能縮短應變片長度，以接近每點的真實應變，所以做成柵狀。有人提出：同理，微分體積公式后得：上式整理后得：二、電阻應變的測量原理1、應用惠斯登電橋原理BACDR1R2R3R4Uin△Uout（1）通過橋路電流根據電工學原理B、D端輸出電壓（2）計算輸出電壓UOUT=UBD（3）電橋平衡UOUT=0（4）當R發生變化時對于等臂電橋又由于上式簡化為：

2、總結

1）輸出電壓與相鄰兩臂的電阻變化率之差或相對兩臂的電阻變化率之和成正比。

2）半橋測量方法

3）電橋的交換原理有應變輸入，產生，電橋失去平衡，隨產生而產生，隨變化而變化，自動相加或相減。

4）輸出電壓變化情況

a.?橋：

b.半橋

5）橋臂系數A6）真實應變三、電阻應變測試中的溫度補償

1、產生溫度應變的原因

2、溫度應變的分類

1）環境溫度變化電阻溫度系數

2）兩種材料線脹系數不同引起應變電阻絲靈敏系數試件線脹系數電阻絲線脹系數

3）總溫度效應

4）溫度效應的應變2、消除溫度效應方法

1）單設補償法

2）工作片互補

3）應變片自補償

4）對補償片要求

a、應變片相同；b、構件材料相同；

c、粘貼工藝相同；d、連接導線相同；

e、處同溫度場；f、補償片數量。四、應變片在電橋中接法

例1：測受拉構件拉應變

方案1：單設補償法

方案2：設工作片互補法

方案3：對稱布片、串聯半橋法

方案4：對稱布片、全橋法

例2：測純彎梁表面應變方案1：單設補償法

方案2：設工作片互補法例3：測懸臂梁表面應變方案1：串聯半橋法

方案2：全橋法

例4：測拉彎組合梁的應變

方案1：測彎矩引起應變

方案2：測軸力引起應變例5：測受拉彎扭組合外力作用構件的應變

方案1：測彎矩引起應變

方案2：測軸力引起應變方案3：測扭矩引起應變

五、電阻應變片和電阻應變儀的構造和種類

1、電阻應變片的主要性能指標

1）敏感柵長度

2）基底尺寸

3）電阻值

4）使用溫度

5）靈敏系數

6）應變極限

2、常見應變片

1）金屬絲應變片

a—絲繞式

b—短接式

2）箔式

a—外形：照相、光刻、腐蝕成絲、柵厚

0.001~0.01㎜、基底和覆蓋層為膠膜；

b—特點：橫向效應小、傳遞變形性能好、散熱好、絕緣好、可作成任意形狀

制扭轉傳感器用應變片制壓力傳感器用應變片

3）應變花

4）半導體應變片

a、優點：靈敏度高＞100、頻率響應好、可制成小型或超小型；

b、缺點：溫度系數大、穩定性差六、電阻應變片的安裝和測試技術

1、應變片選用

1）標距；2）寬度；3）阻值；

4）靈敏度；5）類型。

2、膠粘劑

3、粘貼工藝

4、連接應變儀

5、溫補方案§3～4靜載試驗用儀器儀表

靜載試驗要測量的數據力外力內力支反力變形撓度、轉角、曲率偏移、相對滑移、幾何變形裂縫開展過程、開裂寬度環境因素溫度、濕度、風力一、測量儀表的基本概念

1、測量系統組成傳感器測量電路指示記錄數據處理打印電量電量被測非電量感受放大顯示

2、儀器主要性能指標

1）量程----測量范圍

2）靈敏度----輸出變化量與輸入變化量比

3）分辨率----最小測量值

4）準確度----顯示值與真值符合程度

5）線性度

6）漂移二、結構試驗中儀器儀表選用原則

1、根據被測量的物理性質選儀器基本功能

2、符合量測所需的量程及精度要求

3、選可靠性高的儀表1、機械式百分表和千分表1）原理2）刻度3）精度4）量程5）安裝

6）注意事項

2、張線式位移傳感器1）構造2）原理3）特點4）精度5）措施

6）注意事項

3、電阻應變式位移傳感器ABCD

4、滑動電阻式位移傳感器ABCD四、轉角測量儀表

1、水準管式傾角測量儀

2、電阻應變式傾角傳感器

3、機械裝置測量線位移五、力的測量儀器

1、用液壓表測外加力

2、機械式力傳感器

1）鋼環式測力計2）杠桿式鋼環測力計

3）鋼絲測力計----利用測量張緊鋼絲的微小撓曲變形，得到鋼絲的張力

3、電阻應變式力傳感器

1）原理：利用安裝在力傳感器上的測量傳感器彈性變形體的應變，再轉換為彈性體所受的力。

2）種類：

a.空心柱式：在柱體上加工內螺紋，測拉壓力

b.輪輻式：高度小，測支反力

4、振動弦式力傳感器

原理：傳感器受力，產生微小變形，張緊的鋼弦變化，自振頻率變化，通過測自振頻率，得到傳感器所受力。

5、儀器比較

1）機械式不需放大、直接測量、使用簡便、性能穩定，不能自動記錄、精度為測量范圍1~2%；

2）電阻式與應變儀配套、自動記錄、精度為0.1~0.2%六、裂縫測量儀器

1、發現裂縫的儀器與方法

1）放大鏡

2）連續搭接應變片1221

3）聲發射法監測裂縫出現

用傳感器撲捉材料開裂時發射出聲能的原理。

4）導電漆膜法

5）超聲法混凝土在開裂前儲存大量的應力變形能，開裂時能量突然釋放---產生卸載波---該波以超聲速度向試件各處傳播---用超聲探頭接受該信號---根據理論計算及應變、撓度測量---找到微裂縫---此時荷載為初裂荷載。

2、測量裂縫寬度的儀器

1）讀數顯微鏡量程：3~8㎜、刻度：0.01~0.1㎜

2）標尺及塞尺標尺：將不同裂縫寬度印在紙質卡片上測塞尺：用不同標準厚度的塞試插

3）弓形應變式位移傳感器七、溫度測量儀器

1、測溫儀器

1）接觸式---熱電偶溫度計、水銀溫度計

2）非接觸式---紅外溫度計

2、選擇方法

1）溫度≥500℃，選熱電偶

2）溫度＜500℃，選熱敏電阻溫度計（可測0.001~0.0005℃），金屬絲熱電阻溫度計。§3～5試驗準備與實施一、結構靜載試驗大綱

1、概述

2、試件設計及制作工藝

3、加載方案與設備

4、測試方案和內容

5、安全技術措施

6、試驗組織管理

7、附錄二、試件設計

1、試件形狀

1）基本要求:試件的受力特征要反映實際結構的受力特征，實現試驗目的。

2）分類：根據受力特征分

a基本構件：結構體系中的梁、柱、板、桿等；

b結構：單一結構---雙向板、剪力墻、殼體組合結構---由基本構件組合而成下圖為一規則框架結構單元及構件的分解，在水平荷載作用下彎矩圖

ccaabb按圖1進行試件設計，B-B截面彎矩為0，可按簡支壓彎構件設計試件（圖2）bbaa圖1圖2也可以按懸臂柱設計柱式試件圖3cc

假設框架結構節點轉動很小，取上下框架梁之間的柱為試驗對象，可得到圖4的框架柱試件。DD

2、試件尺寸

1）考慮因素---成本、設備能力、試件尺寸對試件性能的影響等；

2）研究構件力學性能為目的時---鋼筋混凝土試件的尺寸由材料特性所要求的最小尺寸控制。同材料試件應考慮骨料最大粒徑、鋼筋直徑、預應力孔直徑等因素。例：鋼筋混凝土受彎構件的裂縫寬度試驗研究，在影響裂縫寬度的因素中，涉及試件尺寸的有：鋼筋直徑、間距、保護層厚度。規范規定：保護層厚度取25㎜時，h＞300㎜，才能使h/h0與實際尺寸構件大致接近。

3）鋼結構節點研究----螺栓連接與螺栓尺寸有關焊接與熱應力影響區大小有關。一般選與實際結構相同或接近的尺寸。

4）砌體結構研究----滿足塊體和灰縫尺寸基本要求。

3、試件數量和試驗參數

1）鑒定性按規范規定選取

2）研究性試驗試件數量由試驗目的所規定的試驗參數決定。例：鋼筋混凝土梁的抗剪性能試驗研究，影響因素有：剪跨比、配箍率、混凝土強度、配筋率、截面高寬比、配筋方式、加載方式、截面尺寸等按7個因素考慮，每個因素取3個試件，2187個試件，太多。應進行參數組合。鋼筋混凝土梁抗剪性能影響因子和取值

影響因子水平1水平2水平3A剪跨比λ1.03.05.0B配箍率ρr(%)0.10.250.4C混凝土強度等級C20C30C40D配筋率ρ

(%)1.41.82.2E截面尺寸㎜L=3000，b×h=200×400鋼筋混凝土梁抗剪性能試驗試件設計方案試件編號ABCD剪跨比配箍率混凝土強度配筋率1A1:1B1:0.10C1:C20DI:1.42A1:1B2:0.25C2:C30D2:1.83A1:1B3:0.40C3:C40D3:2.24A2:3B1:0.10C2:C30D3:2.25A2:3B2:0.25C3:C40D1:1.46A2:3B3:0.40C1:C20D2:1.87A3:5B1:0.10C3:C40D2:1.88A3:5B2:0.25C1:C20D3:2.29A3:5B3:0.40C2:C30D1:1.4

4、試件構造設計設計時應考慮以下幾方面措施：

1）對鋼筋混凝土構件，在集中荷載作用點和支座部位預埋鋼板

2）對砌體受壓試件----砌在預制鋼筋混凝土墊塊上，上表面采用坐漿的方法安裝承受荷載作用的墊塊，以保證力均勻傳遞。

3）對鋼結構試件----桿件端部需焊接鋼板以便傳力；對鋼結構節點試驗，桿件端部焊接鉸鏈。

4）對混凝土內部應力測量試件----預埋傳感器要有防護措施，避免澆筑混凝土時被破壞。

三、加載和觀測方案結構靜載試驗短期荷載試驗長期荷載試驗對超靜定結構研究復雜受力部位的應力分布規律，構件之間傳力機理，塑性內力重分布等性能反復加靜載試驗---模擬地震對結構的反復作用單調加靜載試驗觀測研究結構的強度、剛度、裂縫、穩定性等基本性能和破壞機制；

1、靜載試驗的加載制度

1）概念加載制度---試驗實施過程中荷載施加程序或步驟；或認為是施加荷載與時間的關系

2）加載制度設計加載制度----與觀測要求、加載設備、觀測儀器等有關預載階段標準試驗階段破壞試驗階段pt

3）混凝土結構加載制度a、根據受力特點計算試件的使用狀態短期試驗荷載值Pd，短期值前Δ=20%Pd，短期值后Δ＜10%Pd。

b、研究性試驗，加載到開裂荷載值90%后，Δ=5%Pd；對檢驗性試驗，Δ＜5%抗裂檢驗荷載值。

c、對研究性試驗，加載到承載力荷載計算值90%后，

Δ＜5%Pd；對檢驗性試驗，加載接近承載力檢驗荷載值時Δ＜5%承載力檢驗荷載值。d、每級卸載值取短期試驗荷載值的Δ=20～30%

4）每級荷載持續時間

a、加載和卸載后持續時間大于10min。

b、測變形和裂縫，持續時間大于30min。

c、對預應力構件，在開裂試驗荷載計算值作用下的持續時間宜大于30min；開裂荷載≥12h。

d、現場試驗，對新型、大跨、重要結構在使用狀態短期試驗荷載作用下，持續時間大于12h。

e、各種結構在破壞荷載恒載時間：鋼結構≥30min，砼≥12h，木結構≥24h，拱≥72h

2、試驗觀測方案設計

1）確定觀測項目

a、結構整體變形：

反映結構工作全貌，任何部位的異常變形和局部破壞都能在結構整體變形中得到不同程度反映。例如：在一榀屋架的靜載試驗中，通過撓度曲線的測量，可以知道屋架的剛度變化情況，從撓曲線的對稱性和發展趨勢可以判斷屋架受力是否正常，是否發生局部破壞

撓度撓曲線超靜定轉角曲率

b、結構局部變形：反映結構不同層次的受力特點，說明結構整體性能。例如：鋼筋混凝土結構的裂縫直接說明其抗裂性能，通過控制截面上的應變測量說明結構的工作狀態；通過鋼結構的應變測試可以判斷結構失穩破壞屬于彈性或非彈性失穩。c、要求：觀測項目和測點布置須滿足分析和判斷結構工作。控制斷面應變大小、方向裂縫出現、擴展情況

2）選擇測量范圍，布置測點位置原則

a、測點宜少不宜多，突出重點；

b、測點須有代表性，便于分析與計算；

c、布置一定量的校核點；

d、測點布置應操作方便，安全。

3）選擇測量儀器儀表

a、滿足量測所需的精度與量程要求；

b、室外試驗電測儀器適應性不如機測儀器，但測點較多時，電測方法處理能力更強；

c、構件變形與時間有關，測量時有時間限制，進入塑性階段變形更快，應考慮自動記錄；

d、為避免誤差，儀器型號、規格盡可能一致，對校核點，可用兩種不同測試方法。

3、試驗前技術準備工作

1）材料力學性能測定

a、測定項目：強度、變形性能、彈性模量、泊松比、應力—應變關系曲線；

b、測定目的：預估各種荷載，便于選安全可靠的加載設備。例如：對鋼筋混凝土構件的靜載試驗，除最大荷載外，開裂荷載也是試驗的控制指標。

2）試件安裝就位

a、安裝中心問題：保證試件在試驗過程中按計劃的模擬條件來工作，避免因安裝而產生的附加應力或出現安全事故。

b、對不同結構的安裝要求：

▲簡支結構：兩支點處同一水平面上，高差≤2%L0

▲超靜定結構：各支座保持均勻接觸，最好可調；

▲臥位試驗：加水平滾軸，減小水平摩阻，防下撓；

▲吊裝試驗：對平面結構防平面外彎曲、扭曲。

3）安裝加載設備和測試儀表

a、施加水平荷載，應考慮加載設備與試件連接裝置，加載設備及傳感器的支撐裝置；

b、儀表架和觀測架相互獨立；

c、加載設備、傳感器有獨立安裝連接裝置；

d、安裝后，記錄儀表編號、位置、連接儀器通道號；

e、調試有變動，記錄應隨時改動；

f、儀器儀表應有安全保護措施，避免損壞。§3～6結構靜載試驗示例一、鋼筋混凝土簡支梁板靜載試驗

1、支承與加載

研究抗剪性能時，需改變荷載作用方式

2、觀測項目

1）荷載---撓度曲線213f2f1f3315f3f1f524f2f4

2）應變分布規律測受壓區混凝土的最大壓應變和沿截面高度的應變變化測抗剪試驗中箍筋和縱向受拉鋼筋的應變抗剪試驗中彎起鋼筋的應變澆混凝土時預留孔洞開槽粘貼電阻應變片開槽安裝杠桿式應變儀在鋼筋上焊腳標用手持應變儀測主筋應變二、鋼筋混凝土偏心受壓柱靜載試驗

1、柱類型

1）按受力性能分：軸心受壓構件，偏心受壓構件，壓彎構件；

2）柱試件形式：兩端鉸支柱，懸臂柱，框架柱

2、兩端鉸支柱試驗

1）觀測項目各級荷載下：試件的側向位移，混凝土應變和鋼筋應變，裂縫的發生和發展，試件的破壞形態

2）試驗方法

a、偏心柱正位試驗（利用加荷架和千斤頂）支承架撓度計曲率儀應變計加載油缸測力計b、偏心柱臥位試驗（自制加載裝置進行長柱試驗）簡易試驗裝置剛度較小，達到最大荷載后，試驗剛架存儲的能量釋放，導致試件迅速破壞，較難得到試件變形曲線的下降段。

c、長柱試驗機試驗特點：可控制試件達到最大荷載時試驗系統釋放的能量，從而得到具有脆性破壞特征的柱試件全過程曲線。

3）注意事項

a、支座：雙刀鉸支座---允許柱端在任意方向轉動，球形支座---摩阻力大，單刀鉸支座---用于偏心受壓試件，一個方向轉動

b、安裝對中---幾何對中、力學對中（判斷受力是否均勻）

c、試驗特點---試件高、荷載大、就位困難、側向彎曲難以控制、破壞時危險性大。

3、懸臂柱和框架柱用于結構抗震試驗，加載裝置和試驗方法在動載試驗中介紹。三、鋼筋混凝土板殼結構試驗

殼體結構室內用分配梁加載試驗用液壓加載器進行殼體結構加載試驗

1、加載方式：現場用重物，室內用分配梁。

2、支承

1）對樓板周邊簡支，板角不能上翹；

2）嵌固3）自由

3、測試項目

測撓度測水平位移測應變四、桁架結構靜載試驗百分表或撓度計測側向位移百分表鋼尺應變片

1、試驗方案

1）正位加載：對單榀試驗，設側向支撐，防平面外失穩；

2）鑒定性：用兩榀，之間設支撐形成穩定體系

3）支承：支反力中心線對準桁架端節點各桿件軸線交匯點，支承墊板有充分余地；

4）加載系統：重力加載，同步液壓系統

2、觀測項目

1）桁架的支承力；

2）桁架上下弦的豎向撓度；

3）上、下弦和其他桿件的開裂荷載與裂縫分布

4）主要構件控制截面應力；

5）端節點和其他關鍵節點的應變分布；

6）預應力鋼筋的應力變化，非節點荷載產生的次應力等。

3、觀測方法

1）撓度測點：所有節點、支座，豎向、側向；

2）應變測點：

a、設計計算中，屋架結構的內力按各桿件均為鉸結計算，上弦桿按連續梁計算其次內力；

b、上弦桿和腹桿的應變測點多于下弦桿；

c、節點：受力狀態復雜，用應變花測主應力大小和方向，桿件拐角處連續粘貼應變片，測量局部應變分布。屋架端部節點上的應變測點布置桁架節點實驗第4章結構動載試驗一、結構動載試驗目的

1、為地震設防及抗震設計提供依據；

2、研究機械振動對廠房結構或構件造成影響；

3、為高層建筑設計提供風載引起振動問題；

4、合理采取防震、隔震、消震措施；

5、研究建筑物抗爆問題。§4～1概述二、結構動載試驗分類

一）根據荷載作用時間和反復作用次數分

1、爆炸或沖擊荷載試驗

1）目的：爆炸引起沖擊破對結構有影響，高速行駛的車輛或船舶對橋梁結構造成的沖擊等；

2）特點：一次荷載作用就使結構進入破壞狀態，作用時間短，從千分之幾秒到幾秒，荷載強度大。

2、結構抗震試驗

1）目的：通過試驗掌握結構的抗震性能，進而提高結構的抗震能力；

2）試驗項目：地震模擬振動臺試驗，使結構受到類似于地震的加速度作用而產生慣性力；

3）特點：地震作用時間從數秒到十余秒，反復次數一般為幾百次到上千次，模擬地震強度的范圍可以使結構產生彈性反應的小震到使結構破壞的大震。試驗結構尺寸小，側重于結構的宏觀反應。

3、結構疲勞試驗1）目的：工業廠房中，吊車梁受到吊車的重復荷載作用，公路或鐵路橋梁受到車輛重力的重復作用等使結構產生內部損傷并疲勞破壞，縮短使用壽命；2）試驗項目：鋼筋混凝土結構重復荷載作用次數:200萬次，鋼結構荷載作用次數：＞500萬次；3）特點：重復荷載作用頻率≤10Hz，最大試驗荷載小于70%的結構靜力破壞荷載。

4、結構振動試驗

1）目的：通過試驗掌握工業生產過程產生的振動---大型機械設備的運轉、吊車的水平制動力、車輛在橋梁結構上的行駛；自然環境因素使結構產生振動---高層在強風下振動，獲取結構動力特性參數。

2）特點：采用強迫激振或其他激振方法使結構產生振動。

5、低周反復荷載試驗

1）概念：利用加載系統使結構受到逐漸增大的反復作用荷載或交替變化的位移，直到結構破壞。

2）目的：研究結構在反復荷載作用下的承載能力和變形性能。

2）特點：加載速率低，可對足尺結構施加較大的反復荷載，反復荷載次數＜100次，加載周期=2s～300s/每次

6、結構擬動力試驗利用計算機與試驗機聯機進行，以較低的加載速率使結構經歷地震作用，控制試驗進程的為數字化輸入的地震波，利用計算機進行結構地震反應分析，將結構在地震中受到的慣性力通過計算轉換為靜力作用施加到結構上，模擬結構的實際地震反應。

二）根據試驗性質分類

1、測定結構實際工作地振動參數及狀態

1）動力機械作用下廠房結構振動；

2）移動荷載作用下橋梁振動；

3）地震對建筑結構的振動反應；

4）在荷載作用下高層建筑、高聳構筑物振動；

5）精密機械設備、精密儀表的隔震與減震；

6）評價產品（汽車、飛機）抗隨機振動方法。2、采用各種激振手段對原型或模型進行動載試驗1）測定建筑物的動力特性參數（ω、β、振型）2）研究建筑物的承載能力，進行足尺房屋的破壞性試驗；3）為研究梁—柱節點、砌體等的抗震性能，進行偽靜力、擬動力試驗；4）振動臺模型試驗；5）結構物進行風洞或沖擊波等特種荷載試驗。

三、動載試驗與靜載試驗區別

1、施加荷載的大小和方向隨時間變化；

2、結構在動荷載作用下的反應與結構自身的動力特性密切相關，有時動荷載產生的動力效應遠大于靜力效應；

3、動力條件下，結構承載能力和使用性能的要求發生變化；

4、沖擊和爆炸作用下，結構在很短時間內達到其極限承載能力。§4～2結構動載試驗儀器儀表

一、引言

1、結構反應的基本變量動位移、速度、加速度、動應變。

2、測量儀器

1）動位移、動應變：用自動記錄儀器；

2）速度：與位移有關，速度傳感器包含運動部件，將運動部件的速度轉換為電信號；

3）加速度：利用關系式F=m×a，通過已知傳感元件的質量和力特性得到所需加速度。二、動態信號測試的基本概念

1、振動量測系統傳感器信號放大器濾波器示波器記錄儀器數字信號處理器動態信號記錄儀器：

1）筆式記錄儀、光線示波器、X—Y函數記錄儀；

2）20世紀70~80年代用磁帶記錄儀；

3）20世紀90年代后用計算機對信號進行數字化存儲；

4）動態測試儀器要為每一個傳感器提供一個放大器。

2、動態信號測試系統的評價指標和性能參數

1）與頻率相關特性

a、頻率；b、高頻、低頻；

c、直流分量：動靜態信號疊加在一起時的靜態信號稱之；

d、頻率響應：表征系統的動態性能，性能良好的儀器能在很寬的頻率范圍內準確地感受、放大需要檢測的結構動力反應；

e、動測儀器和傳感器工作在一定得頻率范圍內。

2）信號的濾波和衰減

a、概念：濾波、衰減、濾波器；

b、對濾波器要求：以最小的衰減傳輸該頻率范圍內的信號；通頻帶、阻頻帶；

c、濾波器分類：低通濾波器---傳輸截止頻率以下的信號，高通濾波器---傳輸截止頻率以上的信號，帶通濾波器---傳輸上、下兩頻率之間的信號，帶阻濾波器---抑制上、下兩頻率之間的信號。

3）信號放大和衰減的表示方法：用分貝dB4）動測儀器的輸入輸出和阻抗匹配

阻抗匹配---反映輸入電路與輸出電路之間功率傳輸關系；用途---用于傳感器和放大器以及放大器與記錄器之間；作用---提高輸出功率。

5）絕對振動測量和相對振動測量概念

傳感器直接安裝在試驗結構上所感受的變量為絕對；在試驗結構以外另建立安裝基點所量測的變量為相對。

6）測量儀器分辨率---測量儀器有效辨別的最小示值差。三、結構動載試驗中的傳感器

1、慣性式傳感器基本原理

質量塊總位移=Xr+XA

質量塊所受外力：彈性力KXr阻尼力慣性力質量塊的平衡方程為引入傳感器的固有頻率阻尼比設懸臂結構作簡諧振動

對上式求解Xr=有阻尼的自由振動通解+穩態強迫振動特解當激勵穩定地持續作用到充分長時間后，剩下穩態強迫振動。引入頻率比利用此解作以下分析：

1）當結構頻率傳感器頻率，M盡量大阻尼比得：這時傳感器振子的位移與被測結構位移成正比；此為：傳感器的位移響應條件

2）當結構頻率傳感器頻率，M盡量小阻尼比得：這時傳感器振子的位移與被測結構加速度成正比；此為：傳感器的加速度響應條件

3）當與阻尼比關系大這時傳感器振子的位移與被測結構速度成正比；此為：傳感器的速度響應條件

2、電動式傳感器由電磁感應原理制成，也稱磁電式傳感器；變換振動量為速度，均為速度傳感器。

1）磁電式相對速度傳感器被測結構基座傳感器原理：傳感器頂桿相對于基座振動vb的速度vr與被測結構振動的速度v0相同。傳感器輸出的電壓：ut=Blvr=Bl(v0-vb)

vb0，傳感器輸出電壓與結構振動速度成正比

B----磁場強度，l----導線長度

2）慣性式磁電速度傳感器直接安裝在被測結構上，頻率范圍10＜f＜1000此圖為慣性式速度傳感器，阻尼影響較大，用阻尼環來實現；傳感器的芯軸運動時，阻尼環產生感應電動勢，產生電磁力，該力即為與速度成正比的線性阻尼力。

3）磁電式速度傳感器構造磁鋼外殼芯軸彈簧片阻尼環線圈輸出線鋁架

將質量--彈簧體系設計成轉動形式，具有單擺振動特性；

其內部構造分為：垂直擺、倒立擺、水平擺；

安裝時注意方向。對于結構自振頻率較低的橋梁和高層建筑＜10Hz用擺式傳感器：外殼磁鋼線圈彈簧十字簧片輸出線重錘

4）磁電式速度傳感器技術指標

a、固有頻率：傳感器工作頻率范圍高于固有頻率；

b、動態范圍：可測量頻率范圍；

c、阻尼比：分油阻尼，電渦流阻尼---0.5~0.7；

d、測量方向：00±1000，垂直方向為00；

e、幅值線性度：理想的輸出電壓與振動速度完全線性，實際有偏差，一般指標為＜±3%f、工作溫度：-20℃~80℃g、質量：頻率范圍越低，靈敏度越高，M越大。

3、壓電式傳感器

1）基本原理

a、壓電效應---由物理學知：一些晶體當受到壓力作用并產生機械變形時，在它們相應的兩個表面上出現異號電荷，外力去掉后，又回到不帶電狀態，這種現象稱之。+-+-+-+-+-+-+-壓電常數壓強晶體工作面積

b、石英晶體特點：穩定性高、機械強度高、溫度范圍寬，靈敏度低；

c、與磁電式傳感器比較：測頻寬、重量輕、體積小

d、用途：由分析可知，壓電晶體兩表面產生的電荷量（電壓）與所測振動加速度成正比

可制成加速度傳感器

2）技術指標

a、靈敏度：靈敏度越高，質量越大，體積越大頻率響應范圍越窄。

b、頻率響應曲線平穩工作范圍1.5~5kHZ

選擇時取傳感器諧振頻率1/5~1/10。

c、動態范圍:傳感器保持線性的最大加速度測值范圍，一般測試的最大加速度不大于傳感器容許加速度的1/3。靈敏度0頻率5kHZ

3）配套設備

a、電壓放大器：優點---結構簡單、低廉、可靠性高；

缺點---輸入阻抗低、對電容敏感、對導線要求嚴等。

b、電荷放大器：缺點----成本高；

優點---傳送距離遠、對電容不敏感、低頻響應好。

c、放大器作用：將高內阻的電荷源轉換為低內阻電壓源。

4、其他傳感器

1）壓阻式加速度傳感器

a、壓阻效應---半導體單晶硅材料，在受到外力作用時，產生微小應變，導致電阻率劇烈變化，電阻值也變化的現象稱之。

b、特點：靈敏度高、頻響寬、體積小、重量輕，可測頻率趨于0的準靜態信號；用專用放大器，也可采用動態電阻應變儀作放大器。

2）電渦流位移傳感器

a、原理---傳感器工作時，其探頭產生交變電流，引起交變磁通，導致距探頭附近被測物表層下0.1㎜處產生感應交變電流的閉合回路---電渦流；交變的電渦流又產生交變磁通，與探頭的交變磁通耦合，形成輸出電壓。

b、特點：線性度好，使用頻率0~10kHZ，是一種相對位移傳感器，內部無機械運動，使用壽命長。

3）新型加速度傳感器

a、集成電路壓電傳感器---將阻抗變換放大器直接裝入封裝的壓電傳感器內部，使壓電傳感器高阻抗電荷輸出變為放大后的低阻抗電壓輸出，內置引線電容幾乎為0，特點---造價低、使用簡便。

b、壓電梁式加速度傳感器----將壓電材料加工成中間固定的懸臂梁，梁振動彎曲時產生的電荷量與敏感軸方向的加速度成正比。+az++++++++++++-------------az

特點：不另外配置質量塊，解決了傳感器質量與靈敏度之間的矛盾。

例如：瑞士生產地壓梁式加速度傳感器：靈敏度：1000mv/g質量：5克頻率范圍：0.5~2000HZ

動態范圍：5~50g

另外，還可以制作測量轉動加速度的傳感器。

傳感器發展方向：集測量、放大、存儲、數據處理于一體的新型多功能智能傳感器。四、結構動載試驗加載設備與加載方法

1、分類與基本要求

結構試驗目的：根據不同試驗要求和試驗環境，盡可能真實再現結構受力狀態或工作狀態，并在這些狀態下量測相關參數，根據量測數據，了解、評價、驗證直至完全掌握結構性能。結構靜載試驗與結構動載試驗加載設備差別：

靜載試驗加載設備與結構關系：作用力與反作用力；動載試驗加載設備：使結構處于試驗目的所規定運動狀態

1）電液伺服加載系統

a、可用于動、靜載試驗；

b、可用于偽靜力試驗、擬動力試驗；

c、可用于地震模擬振動臺試驗；

d、可用常規疲勞試驗、隨機疲勞試驗。

2）激勵錘和激振器

a、力錘：對結構施加瞬態激勵；

b、激振器：對結構施加穩態激勵；

c、離心式激振器：對結構施加周期性反復荷載（安裝在結構上）

3）疲勞試驗機：用于常規結構疲勞試驗。

4）其他專用加載設備

a、落錘：對結構施加豎向沖擊荷載；

b、重物撞擊：對結構施加水平沖擊荷載；

c、橋梁試驗：跳車法---汽車從一定高度落下，用汽車質量對結構產生沖擊作用。

d、拉索機構：

2、電液伺服系統動力性能

1）液壓作用缸的負載能力

a、靜載對結構施加最大荷載=壓力×活塞面積

b、動載時負載能力取決于伺服閥的最大流量和動態響應特性如下圖：

0.1111010100100頻率HZ活塞桿位移（㎜）

2）伺服控制器

3）數據采集和控制軟件

數據采集要求：連續、同步采集并記錄，確保數據的完整性和準確性。

控制軟件功能：a、設定試驗程序；

b、傳感器自動標定；c、控制模式自動轉換；

d、系統狀態在線識別；e、試驗數據同步采集存儲；

f、函數波形生成；g、試驗數據實時動態圖像顯示。

3、力錘

1）作用：用于結構模態試驗，錘帽不同，得到不同的沖擊力時程曲線。

a、軟錘頭：沖擊力作用時間長，激勵低頻響應；

b、硬錘頭：作用時間短，激勵結構寬頻帶振動。

2）指標：頻率響應范圍、動態范圍、電荷靈敏度、壓電靈敏度、錘頭質量。

4、電動激振器

1）分類：機械式、電動式、液壓式、電磁式、壓電式。

2）基本構造：支承彈簧勵磁線圈鐵芯外殼頂桿動圈

3）系統組成：

4）連接：用一柔性細長桿連接，可減少安裝誤差或其他原因引起的非振動方向上的振動力。

5）安裝方式：固定式、懸掛式。

6）性能指標例JZK-10最大激振力：10㎏振幅：±5㎜

頻率范圍：10~2000HZ信號發生器產生微小交變電壓信號功率放大器放大轉電流信號電動激振器驅動往復運動

5、離心式激振器1）原理：質量塊M，以ω速度，沿半徑r旋轉，在旋轉中將產生離心力。使用時直接安裝在結構上，安裝點就是激振點，通過調節激振器電機轉速改變激振頻率。2）用途：主要用于質量較大的大型結構。如鉆井平臺、多層房屋、建筑地基等。§4～3結構振動測試

結構動力特性---固有頻率、振型、阻尼系數。固有頻率---結構自振頻率結構振動測試內容：

1）動力荷載特性測試；

2）結構動力特性測試；

3）結構動力反應測試。一、動力載荷特性的試驗測定

動力荷載特性包括：

1）作用力大小（振幅）

2）作用力方向

3）作用力頻率

4）作用力規律

1、探測主振源方法

1）排除法

2）實測波形分析法a、沖擊性振源b、周期性振源c、多臺設備引起

兩個頻率相差兩倍的簡諧振源三個簡諧振源引起合成振動拍振1、兩頻率接近的簡諧振源2、振源頻率接近結構固頻液體或氣體引起隨機振動3）、結構振動頻率分析

2、動力荷載特性的試驗測定

1）直接測定法----用各種傳感器直接量測振動力大小及其作用規律；可用加速度傳感器、測力傳感器、壓力傳感器等。

2）間接測定法

a、測結構動力特性；

b、動力機械安裝于結構上；

c、開動機械，再測結構振動；

d、與已知振動曲線比較，確定可變外力。

3）比較測定法二、結構動力特性的試驗確定

1、自由振動法

1）常用激振方法

a、突然加載法：重物自由落下、重物撞擊、反沖激振法（小火箭）；

b、突然卸載法：

2）基頻及阻尼系數確定

a、基本周期：T=∑ti/n基頻：f=1/Tb、表示結構阻尼特性的衰減系數：tTTTanan+1臨界阻尼比：

2、共振法

1）激振器安裝

2）共振實現基頻二階頻率三階頻率頻響函數曲線圖

3）模態參數計算

a、固有頻率

b、振型

c、阻尼系數：

d、阻尼比：ω0ω2ω1ω0.707ymaxymax三、結構動力反應的試驗測定

生產實際中提出問題：

1）動力荷載有附加動應力，需驗算結構強度；

2）有動位移，需驗算結構剛度；

3）移動荷載產生動效應，即動力系數。所以對結構在實際荷載作用下動力反應進行測定

1、結構特定部位動參數的測定對特定部位布置適當傳感器，測：振幅、頻率、速度、加速度、動變形。

2、測定結構振動變位圖設多個測點，可作出振動變位圖。

1）變位圖----結構在特定荷載作用下的變形曲線，和結構振型圖。

2）振型---結構按其固有頻率振動時，由慣性力引起的彈性變形曲線，與荷載無關。根據變位圖設曲線方程：可計算結構由動荷載所產生的內力：

3、結構動力系數的試驗確定

1）動力系數----動撓度與靜撓度比值

2）求動力系數方法

a、移動荷載以最慢速度通過結構，測出靜撓度；

b、移動荷載以各種速度通過結構，測出產生最大撓度值的速度，測得最大撓度值；

c、對無軌動載荷，用高速通過，取曲線最大值，在曲線上繪出中線，相應yd處中線縱坐標為yi。四、動載試驗測量方法

測量環節：確定結構支撐方式和邊界條件→選擇振動測試儀器設備→安裝傳感器→采集記錄

1、試件與傳感器安裝

1）試件安裝

a、自由懸掛

b、強制固定

2）傳感器安裝8kHz8kHz8kHz8kHz鋼螺栓黃蠟膠結螺栓薄膠帶0.6kHz2kHz厚膠帶磁鐵

2、激勵方法選擇

1）大型結構：環境激勵

2）室內模型試驗：低頻、大荷載，電液伺服激勵

3）模態試驗電荷放大器數據分析儀計算機系統信號發生器功率放大器c

3、傳感器標定

1）位移傳感器：用與靜態位移傳感器相同方法標定，再用絕對式動態位移傳感器校準相對式傳感器。

2）加速度傳感器：用簡易標定儀。

a、振幅

V---儀器放大倍數

U---儀器幅頻特性，平坦區U≈1五、振動測試數據處理

1、振動記錄圖分析處理

1）簡諧振動記錄圖量測mlSml0時標

b、頻率被測振動一個周期長度（㎜）時標信號一個周期長度（㎜）時標頻率HZ為減小測量誤差而引入的一個整數

2）合成振動分析T1T22A22A1aTpTL腰L腹ymaxymin特點：①包絡線峰---峰之間距離是拍振周期TP;②拍振頻率，是兩諧振頻率之差

③上下包絡線的最大寬度ymax是④上下包絡線的最小寬度ymin是⑤“拍”一個周期內，波峰個數就是“拍”周期TP內振幅較大的諧波峰個數，

⑥當當若若則則根據得到⑦測量時，標出一個拍振周期內振動的平均頻率，得到振幅大的諧量的頻率，設為f1；比較若若則則

2、結構動力性能評定

1）強度和穩定方面

a、實測動應力小于允許值；

b、承受重復荷載作用的結構，其疲勞循環次數及疲勞荷載均應滿足規定要求；

c、抗震試驗結構，其實際強度和延性指標應符合抗震設計要求；

d、地基承載力要求，柱基加速度（砂土：0.1g

粘土：0.2g），限制最大加速度值。

2）變形方面

a、振動對人體影響；限制頻率

b、振動對機器正常工作影響；

c、振動對生產工藝及正常使用影響。限制振幅。

3）抗裂度和裂縫方面對哪些防止和限制開裂等特殊要求的結構考慮。

4）提出改進方案，分析事故原因，必要時采取減振和隔振措施。§4～4結構抗震試驗一、引言

1、地震時的地面運動（對地震的工程描述：）

1）地震加速度最大值，使結構產生加速度運動，從而受到慣性力作用；

2）地震加速度運動的頻率分量，其決定結構在遭遇地震時是否發生共振；

3）強烈地面加速度運動持續時間組成，用來衡量結構在地震中受到反復作用的次數。

2、結構在地震作用下的性能結構在遭遇強震時，巨大的慣性力使結構受力超出彈性范圍，結構表現出非彈性特點。如鋼筋進入屈服，形成“塑性鉸”。抗震試驗任務之一：掌握結構非彈性性能，了解結構完全破壞前的變形性能。另結構在強烈地震中未倒塌，而在余震中倒塌，是由于已產生嚴重損傷，余震中損傷積累破壞，抗震試驗應能反映反復加載對結構性能影響。

3、分類按《建筑抗震試驗方法規程》（JGJ101-96)

1）結構擬靜載試驗：包括混凝土結構、鋼結構、砌體結構、組合結構的構件及節點抗震基本性能試驗；結構模型或原型在低周反復荷載作用下試驗。

2）結構擬動力試驗：試驗機與計算機聯機以靜載試驗加載速度模擬實施結構地震反應動載試驗。

3）模擬地震振動臺動載試驗：利用振動臺模擬地震對結構在地面加速度運動激勵下的動載試驗。

4）原型結構動載試驗：采用環境脈動激振、小火箭激振、人工爆破激振、機械激振器激振等方法，側重于結構動力特性試驗，由于結構的抗震性能與其動力特性密切相關，因此可歸于結構抗震試驗。二、結構低周反復荷載試驗

1、試驗目的通過試驗，得到荷載--位移曲線，在反復荷載作用下形成滯回曲線，可對結構作出抗震性能評價，掌握在地震作用下的力學規律，形成結構抗震設計方法。

2、為什么要進行擬靜載試驗地震對結構的作用具有多次反復的特點，地震作用持續時間短，十幾秒或數十秒的時間內，結構的應力狀態大幅度反復變化數十次到上百次，結構低周反復荷載試驗就是為了模擬地震作用這一特點。

3、試驗對象選取

1）對鋼筋混凝土整體結構安全具有決定性作用的構件----柱，試驗中考慮混凝土強度等級、縱向鋼筋和箍筋、截面形式、剪跨比等。

2）對砌體結構承重單元為墻體，選---墻體

3）鋼結構有不同連接方式和節點結構，節點---是鋼結構抗震試驗研究對象。

4、試驗方案

柱上下兩端不能產生水平位移框架柱上端可產生水平位移能自由轉動

5、加載制度

1）基本原則（4個）按《建筑抗震試驗方法規程》（JGJ101-96)a、試驗