建筑結構試驗論文--學位論文.doc

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1、成員王寧、梅瑀石、黨楠學號院系土木工程與建筑學院專業(yè)土木工程年級2013級指導教師申道明53建筑結構試驗【摘要】：建筑結構試驗是在結構工程學科的發(fā)展基礎，主要應用在生產(chǎn)和科研當中。工程結構試驗就是以試驗方式測定結構在各種作用下的相關數(shù)據(jù)，由此反映結構或構件的工作性能、承載能力和相應的安全度，為結構的安全使用和涉及理論的建立提供重要的依據(jù)。本文將重點介紹結構的靜力加載試驗【關鍵詞】：結構試驗動載試驗靜力加載試驗一、工程結構試驗的分類1.1科學研究性試驗研究性試驗是以研究和探索為目的,其任務是通過試驗驗證結構設計計算的各種假定,提出新的結構理論,尋求新的更合理的計算方法,或為開

2、發(fā)一種新結構、新材料、新工藝而進行的系統(tǒng)性試驗研究。試驗時要采用專門的或特殊設計的試驗裝置和先進的量測儀表,對試驗對象在承受各種荷載后的性能進行詳細觀測,取得可靠的數(shù)據(jù),找出規(guī)律,為設計和施工提供必要的參數(shù)。研究性試驗的試驗對象稱為試件或試驗構件。2.2生產(chǎn)鑒定性試驗生產(chǎn)鑒定性試驗以直接服務于生產(chǎn)為目的,以真實結構為對象,通過試驗檢測是否符合規(guī)范或設計要求,并作出正確的技術結論。二、結構試驗解決的問題（1）通過結構試驗，驗證結構計算理論或通過試驗創(chuàng)立新的理論。比如不符合規(guī)范規(guī)定的型結構體系、新的設計方法的可行性試驗研究等。（2）通過結構試驗，制定工程技術標準。由于工程結構關

3、系到國家的公共安全和經(jīng)濟發(fā)展，所以，建筑結構設計、施工和維護都必須有嚴格的控制標準，在制定各種結構的規(guī)范和標準時，除了總結已有的工程經(jīng)驗和結構理論外，我們還需要做大量的構件或結構試驗。系統(tǒng)化的結構試驗和結構研究也為結構的安全性、使用性、耐久性提供了可靠的保證。（3）通過結構試驗檢驗結構、構件的質量。（4）通過結構試驗確定已建的結構的承載能力，特別是在結構在單憑結構計算不足以完全確定結構的承載能力的時候，就必須要通過結構試驗來確定結構的承載能力。（5）通過解雇試驗驗證結構設計的安全度。這種結構試驗的對象多為縮小的建筑結構模型，比如大跨度結構的屋蓋或高層結構的抗震試驗等。三、工

4、程結構試驗設計原理和方法3.1設計原理53結構試驗可以分為試驗規(guī)劃與設計、試驗技術準備、試驗實施過程、試驗數(shù)據(jù)分析與總結四個階段。（1）規(guī)劃與設計階段。結構試驗室一項細致而復雜的工作，試驗前應該認真做好試驗的規(guī)劃，要明確試驗的目的、試驗的研究方法、試驗裝置的設置，要做好試驗過程中的加載過程設計、觀測方案的設計，并充分考慮試驗中的中止條件和安全措施。（2）試驗技術準備階段。在試驗之前要做好試驗技術裝備，這個階段要做好試件制備、預埋傳感件，安裝試驗裝置及試件、安裝試驗原件、調(diào)試標定儀器設備以及相關的材料性能測試等。此外，在試驗技術準備階段還需確定試驗的加載和觀測方案。（3）試驗

5、實施階段。在試驗的實施過程中，主要是試驗儀器的操作和試驗試件的觀測。這一個階段的工作內(nèi)容主要包括：記錄試件的初始數(shù)據(jù)，采集并記錄試驗過程中的試驗數(shù)據(jù)，觀測試驗構件的反應特征，如裂縫、變形、破壞形態(tài)等。（4）試驗數(shù)據(jù)的分析階段。在試驗結束后，要及時整理試驗數(shù)據(jù)，撰寫試驗報告。這一階段的工作主要包括：整理試驗結果、判斷異常數(shù)據(jù)、繪制試驗曲線圖表、分析試驗誤差，分析并總結試驗現(xiàn)象。3.2試驗方法3.2.1靜力加載試驗靜力加載試驗使用的儀器、儀表和設備可以分為加載設備、測量原件和儀表、放大儀和記錄儀等儀器設備。在靜力加載試驗中觀測的物理量為力、位移、應變、裂縫寬度與分布、破壞形態(tài)或

6、失穩(wěn)狀態(tài)等。以下將重點分析靜力加載的加載設備、支座和試件的設計以及應變片的工作原理。（1）加載設備。試驗的加載方法可以分為重力加載、液壓加載機械加載和氣壓加載。重力加載的加載設備較為簡單，重力加載主要用于長期試驗和現(xiàn)場試驗，一般來說，加載的勞動量大，安全性較差，對于破壞型試驗一般不采用。液壓加載設備是在結構試驗中用的比較多的一種加載設備，液壓加載設備一般有液壓泵源、液壓管路、控制裝置和加載油缸組成。加載時用的最多的實際上是液壓千斤頂，它是一種小型的集成化液壓加載系統(tǒng)。液壓千斤頂主要用于反力梁的靜力加載試驗中，而且在試驗中主要用的是手動的液壓千斤頂，這種手動的液壓千斤頂無需電

7、源，使用時比較方便，因此，比較適合用在結構試驗中。（2）支座設計。根據(jù)試驗的目的的不同，有兩種不同的思路來設計試驗裝置的支座或支墩。一種思路是被試驗結構或構件的邊界條件與實際結構一致，此為模擬實驗。另一種思路是被試驗結構或構件的邊界條件盡可能理想化，受力條件明確并與結構設計所采用的計算簡圖一致，這種設置方法可以使結構的受力性能得到正確的分析。在結構試驗中，所才用的支座設計思路一般屬于第二種設計思路。（3）試驗臺和反力架53。在靜力加載試驗中，試驗臺的支座下部的鋼梁與加載架上的橫梁形成平衡體系，加載千斤頂?shù)姆戳νㄟ^加