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1、土木工程测试课件结构静载试验 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望26-1 6-1 结构静载试验概述结构静载试验概述概念：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。受力工作状态，评定结构的可靠程度。（1）发展和验证发展和验证结构理论的重要途径结构理论的重要途径:路标试验路标试验（2）发现结构设计）发现结构设计问题问题的主要手段的主要手段（
2、3）建筑结构）建筑结构质量鉴定质量鉴定的直接方式的直接方式（4）制定各类技术）制定各类技术规范规范和技术和技术标准标准的基础的基础36-1 6-1 结构静载试验概述结构静载试验概述分类：分类：（1 1）实物试验和模型试验；）实物试验和模型试验；（2 2）静力试验和动力试验；）静力试验和动力试验；（3 3）短期荷载试验和长期荷载试验；）短期荷载试验和长期荷载试验；（4 4）实验室试验和现场试验；）实验室试验和现场试验；（5 5）生产性试验和科研性试验；）生产性试验和科研性试验；岳阳洞庭湖大桥三塔岳阳洞庭湖大桥三塔斜拉桥全桥静动力模型斜拉桥全桥静动力模型1：3046-1 6-1 结构静载试验概述结
3、构静载试验概述结构试验的一般过程：结构试验的一般过程：（1 1）试验规划阶段：）试验规划阶段：怎么做？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、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、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。材料清单、辅助性试验。（2 2）试验准备阶段：）试验准备阶段：准备准备试件的制作、试件的安装就位、试件的制作、试件的安装就位、加载加载系统的安装、加载设备和量测设系统的安装、加载设备和量测设备的率定、备的率定、量测量测系统的安装
4、、记录表格的设计、对重要数据表格进行系统的安装、记录表格的设计、对重要数据表格进行估算。估算。（3 3）加载试验阶段：）加载试验阶段：实施实施（4 4）试验资料整理和总结阶段，）试验资料整理和总结阶段，怎么样？怎么样？原始资料的整理和归档、试验数据处理和试验结论原始资料的整理和归档、试验数据处理和试验结论56-2 6-2 结构静载试验的荷载系统结构静载试验的荷载系统1 1 重力荷载系统：重力荷载系统：(1)(1)加载值满足试验精度并且稳定，不受时间、环境或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；结构变形的影响；(2)(2)加载能力有一定的储备；加载能力有一定的储备；(3)(
5、3)能分级加载和卸载；能分级加载和卸载；(4)(4)加载设备施加的荷载与实际一致，不应对结构有额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。外的约束。66-2 6-2 结构静载试验的荷载系统结构静载试验的荷载系统1 1 重力荷载系统：重力荷载系统：（1 1）重物直接加载）重物直接加载 均布载荷均布载荷集中载荷集中载荷76-2 6-2 结构静载试验的荷载系统结构静载试验的荷载系统1 1 重力荷载系统：重力荷载系统：（2 2）杠杆加载法）杠杆加载法 放大率通常为放大率通常为3-53-5倍倍86-2 6-2 结构静载试验的荷载系统结构静载试验的荷载系统2 2 液压荷载系统：液压荷载系统：9
6、6-2 6-2 结构静载试验的荷载系统结构静载试验的荷载系统2 2 液压荷载系统：液压荷载系统：（1 1）液压加载系统的支撑结构）液压加载系统的支撑结构试验台支座支撑试验台支座支撑反力墙结构反力墙结构106-2 6-2 结构静载试验的荷载系统结构静载试验的荷载系统2 2 液压荷载系统：液压荷载系统：（1 1）液压加载系统的支撑结构）液压加载系统的支撑结构非台座支撑非台座支撑116-2 6-2 结构静载试验的荷载系统结构静载试验的荷载系统2 2 液压荷载系统：液压荷载系统：（2 2）试验机加载系统）试验机加载系统刚性压力机刚性压力机126-2 6-2 结构静载试验的荷载系统结构静载试验的荷载系统
7、3 3 电液伺服荷载系统：电液伺服荷载系统：液压源、控制系统、执行系统液压源、控制系统、执行系统 基本工作原理基本工作原理136-2 6-2 结构静载试验的荷载系统结构静载试验的荷载系统4 4 机械荷载系统：机械荷载系统：146-2 6-2 结构静载试验的荷载系统结构静载试验的荷载系统5 5 气压荷载系统：面积加载气压荷载系统：面积加载正压加载正压加载负压加载负压加载气囊气囊气囊气囊156-4 6-4 一般结构的静载试验方法一般结构的静载试验方法1 1 试验加载方法试验加载方法（1 1）荷载图式荷载图式在试验结构构件上的在试验结构构件上的荷载布置形式荷载布置形式(包括荷载类型和分布情况包括荷载
8、类型和分布情况)称称为荷载图式；为荷载图式；原则原则:荷载图式应荷载图式应与计算简图相一致与计算简图相一致；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的荷载图式。等效荷载：等效荷载：加在试件上、使试件产生的加在试件上、使试件产生的内力图形内力图形与计算简图相近、与计算简图相近、控制截面控制截面的内力值的内力值相等的荷载相等的荷载166-4 6-4 一般结构的静载试验方法一般结构的静载试验方法1 1 试验加载方法试验加载方法等效荷载：等效荷载：176-4 6-4 一般结构的静载试验方法一般结构的静载试验方法1 1 试验加载方法试验加载方法（2 2）
9、加载程序：）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。加载级距、加载卸载、循环次数、级间间歇时间等的有序安排。186-4 6-4 一般结构的静载试验方法一般结构的静载试验方法2 2 试验观测方案试验观测方案（1 1）确定观测项目：确定观测项目：说明外部作用荷载与结构变形的相互关系。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、局部的工作状况变形：反映结构整体工作状况、局部的工作状况（2 2）测点的选择和布置；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；
10、便于安全测试。核点；便于安全测试。（3 3）仪器选择与测读原则；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：强调：全部测点读数时间基本一致。全部测点读数时间基本一致。196-5 6-5 结构抗震性能的静载试验结构抗震性能的静载试验1 1 拟静力试验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
11、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过程。震荷载对结构的受力过程。加载装置与加载方法加载装置与加载方法变位移变位移变力变力变力变位移变力变位移试验观测项目与量测要求试验观测项目与量测要求力、位移、应变力、位移、应变弯矩和曲率弯矩和曲率剪力和剪切应变剪力和剪切应变扭矩和扭转角扭矩和扭转角Q低周反复荷载试验低周反复荷载试验每级控制荷载或控制变形的条每级控制荷载或控制变形的条件下，一般重复三次。件下，一般重复三次。T206-5 6-5 结构抗震性能的静载试验结构抗震性能的静载试验1 1 拟静力试验拟
12、静力试验以弯剪变形为主的构件低周反复试验装置以弯剪变形为主的构件低周反复试验装置千斤顶千斤顶反力架反力架铰铰荷重传感器荷重传感器位移传感器位移传感器216-5 6-5 结构抗震性能的静载试验结构抗震性能的静载试验1 1 拟静力试验拟静力试验试验数据的确定原则和方法试验数据的确定原则和方法开裂荷载开裂荷载屈服荷载和屈服变形屈服荷载和屈服变形极限荷载极限荷载破损荷载和极限变形：破损荷载和极限变形：0.850.85极限荷载极限荷载装置简单，试验加载速度慢，一次加载最长不宜超过装置简单，试验加载速度慢，一次加载最长不宜超过3030分钟，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缺点是
13、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。论分析主观确定。226-5 6-5 结构抗震性能的静载试验结构抗震性能的静载试验2 2 拟动力试验：拟动力试验：联机试验联机试验计算机模拟实际地震位移时程曲线计算机模拟实际地震位移时程曲线电液伺服加载，电液伺服加载，量测结构反应，计算出加载后结构的变形量测结构反应，计算出加载后结构的变形将结构变形转化为控制信号，驱动加载器强迫结构按实际将结构变形转化为控制信号，驱动加载器强迫结构按实际地震反应，实现结构的变形和受力。地震反应，实现结构的变形和受力。结构运结构运动方程动方程n n时刻的时刻的地震反应地震反应位移值位移值加载控加载控制
14、系统制系统结构或结构或模型模型量测结量测结构反力构反力n+1时刻结构荷载和变形与地震作用下结构荷载和变形与地震作用下所经历的真实过程完全一致。所经历的真实过程完全一致。236-6 6-6 静载试验的数据处理静载试验的数据处理1 1 试验数据的处理：自学试验数据的处理：自学借助材料力学、结构力学、弹性力学的知识借助材料力学、结构力学、弹性力学的知识（1 1）挠度计算；）挠度计算；简支梁板：支座沉降、自重、设备重力、加载图式简支梁板：支座沉降、自重、设备重力、加载图式悬臂构件：支座转角、支座沉降悬臂构件：支座转角、支座沉降支座测点偏移、结构徐变影响支座测点偏移、结构徐变影响（2 2）应力计算；）应
15、力计算；应力值、主应力的方向应力值、主应力的方向（3 3）内力计算；（）内力计算；（P161P161）根据实测的应变值计算截面内力根据实测的应变值计算截面内力拉压构件：轴向力拉压构件：轴向力拉弯构件：轴向力和弯距拉弯构件：轴向力和弯距双向弯曲：双向弯曲：246-6 6-6 静载试验的数据处理静载试验的数据处理2 2 各种曲线图绘制：各种曲线图绘制：选择合适的坐标系，使曲线在选择合适的坐标系，使曲线在4545附近附近荷载荷载变形曲线变形曲线反映结构工作的全过程及基本性质反映结构工作的全过程及基本性质n直直线线1表表示示结结构构在在弹弹性性范范围内工作围内工作n曲曲线线2表表示示结结构构的的弹弹塑
16、塑性性工作状态工作状态n曲曲线线3一一般般属属于于异异常常现现象象，源源自自仪仪器器错错误误或或临临近近构构件件参与工作参与工作256-6 6-6 静载试验的数据处理静载试验的数据处理2 2 各种曲线图绘制：各种曲线图绘制：荷载荷载应变曲线应变曲线反映荷载与应变的关系及应变与荷载增长规律反映荷载与应变的关系及应变与荷载增长规律n测点测点1：受压受压区区n测点测点2：受拉受拉区区n测点测点3、4：主筋主筋处处n测测点点5：靠靠近近截截面面中中部部，先受压后受拉先受压后受拉266-6 6-6 静载试验的数据处理静载试验的数据处理2 2 各种曲线图绘制：各种曲线图绘制：截面应变图截面应变图n一一般般
17、选选取取内内力力最最大大的的控控制制截截面面绘绘制制n了了解解应应变变沿沿截截面面高高度度方方向向的的分分布布规规律律及及变变化化过过程程，以以及及中中和和轴轴移移动情况等动情况等n可可用用于于推推算算受受压压区区和和受受拉拉区区的的合合力力值值及及作作用用位位置置，算算出出截截面面弯弯矩矩或轴力或轴力276-6 6-6 静载试验的数据处理静载试验的数据处理2 2 各种曲线图绘制：各种曲线图绘制：构件裂缝及破坏图构件裂缝及破坏图n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。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。n然然后后，在在展展开开图图上上描描出出裂裂缝缝的
18、的长长短短、间间距距，注注明明“分分级级荷荷载载/裂裂缝缝宽度宽度”，试件方位、编号等。，试件方位、编号等。286-6 6-6 静载试验的数据处理静载试验的数据处理3 3 结构的性能评价结构的性能评价承载力评定：承载力评定：v vu u0 0 0 0 v vu u 挠度评定：挠度评定：Us UUs U抗裂评定：抗裂评定：crcr0 0 crcr 裂缝宽度评定：裂缝宽度评定：W Ws.maxs.max W Wmaxmax 29307-1 概述概述结构动载试验结构动载试验通过试验的方法对结构振动进行分析研究通过试验的方法对结构振动进行分析研究动荷载随时间发生变化动荷载随时间发生变化结构反应与本身动
19、力特性相关结构反应与本身动力特性相关动载检测的应用：动载检测的应用：（1 1）结构抗震性能评价）结构抗震性能评价（2 2）工业厂房机械设备振动对结构、构件或精密仪表和机床的影响）工业厂房机械设备振动对结构、构件或精密仪表和机床的影响（3 3）高层结构、高耸构筑物、道路桥梁、堤坝的风水荷载或移动荷载）高层结构、高耸构筑物、道路桥梁、堤坝的风水荷载或移动荷载（4 4）建筑物抗爆）建筑物抗爆31n惯性力加载惯性力加载n冲击力：重物、钢丝、弹簧冲击力：重物、钢丝、弹簧n离心力：偏心质量起振离心力：偏心质量起振n直线位移惯性力直线位移惯性力n电磁加载电磁加载：电磁试验台电磁试验台n疲劳试验机疲劳试验机：
20、多次反复加载多次反复加载n液压振动台液压振动台：地震力地震力n运动荷载运动荷载：汽车、拖拉机、吊车汽车、拖拉机、吊车7-2 动载试验的加载方法与设备动载试验的加载方法与设备327-3 动载试验的加载方法与设备动载试验的加载方法与设备1 1 惯性力加载惯性力加载（1 1）冲击力加载）冲击力加载突然加载法：适用于刚度较突然加载法：适用于刚度较突然加载法：适用于刚度较突然加载法：适用于刚度较大的结构，较小的荷载产生大的结构，较小的荷载产生大的结构，较小的荷载产生大的结构，较小的荷载产生较大的振幅；对结构有影响。较大的振幅；对结构有影响。较大的振幅；对结构有影响。较大的振幅；对结构有影响。突然卸载法：
21、适用于刚度较突然卸载法：适用于刚度较突然卸载法：适用于刚度较突然卸载法：适用于刚度较小的结构，特别是柔性较小小的结构，特别是柔性较小小的结构，特别是柔性较小小的结构，特别是柔性较小的构件。的构件。的构件。的构件。337-3 动载试验的加载方法与设备动载试验的加载方法与设备1 1 惯性力加载惯性力加载（2 2）离心力加载）离心力加载347-3 动载试验的加载方法与设备动载试验的加载方法与设备1 1 惯性力加载惯性力加载（3 3）其它加载）其它加载特点：低频条件下可产生较大激振力，按要求控制位移和速度；特点：低频条件下可产生较大激振力，按要求控制位移和速度；特点：低频条件下可产生较大激振力，按要求
22、控制位移和速度；特点：低频条件下可产生较大激振力，按要求控制位移和速度；只适用于低频激振（只适用于低频激振（只适用于低频激振（只适用于低频激振（1Hz1Hz以下的激振），设备较笨重。以下的激振），设备较笨重。以下的激振），设备较笨重。以下的激振），设备较笨重。357-3 动载试验的加载方法与设备动载试验的加载方法与设备2 2 电磁加载电磁加载特点：频率范围较宽，重量轻，控制方便，可产生各种激振力；特点：频率范围较宽，重量轻，控制方便，可产生各种激振力；特点：频率范围较宽，重量轻，控制方便，可产生各种激振力；特点：频率范围较宽，重量轻，控制方便，可产生各种激振力；激振力不大，仅适用于小型结构。激
23、振力不大，仅适用于小型结构。激振力不大，仅适用于小型结构。激振力不大，仅适用于小型结构。367-3 动载试验的加载方法与设备动载试验的加载方法与设备3 3 液压加载液压加载37一、一、自由振动法自由振动法：瞬态激振后的阻尼振荡瞬态激振后的阻尼振荡垂直突加、减荷载垂直突加、减荷载水平突加荷载水平突加荷载二、二、共振法共振法：起振机变频激振起振机变频激振三、三、脉动法脉动法：环境随机脉动环境随机脉动7-5 结构动力特性的试验测定结构动力特性的试验测定387-5 结构动力特性的试验测定结构动力特性的试验测定1 1 自由振动法自由振动法瞬态激振后的阻尼振荡瞬态激振后的阻尼振荡垂直突加、减荷载垂直突加、
24、减荷载水平突加荷载水平突加荷载反冲激振器反冲激振器桥梁加载桥梁加载周期和阻尼比周期和阻尼比397-5 结构动力特性的试验测定结构动力特性的试验测定2 2 共振法共振法共振产生条件：干扰频率与结构固有频率相同共振产生条件：干扰频率与结构固有频率相同使用使用起振机变频激振起振机变频激振407-5 结构动力特性的试验测定结构动力特性的试验测定2 2 共振法共振法阻尼系数阻尼系数临界阻尼比临界阻尼比417-5 结构动力特性的试验测定结构动力特性的试验测定2 2 共振法共振法建筑物的振形图建筑物的振形图对应于某一频率（共振时）对应于某一频率（共振时）427-5 结构动力特性的试验测定结构动力特性的试验测
25、定2 2 共振法共振法建筑物的振形图建筑物的振形图对应于某一频率对应于某一频率437-5 结构动力特性的试验测定结构动力特性的试验测定3 3 脉动法脉动法环境脉动：环境随机激振而引起的结构物微小振动环境脉动：环境随机激振而引起的结构物微小振动地面脉动地面脉动气流脉动气流脉动基本原理基本原理固有频率固有频率的谐量是脉动图中最主要的成分的谐量是脉动图中最主要的成分振幅大、波形光滑处的频率总是振幅大、波形光滑处的频率总是多次重复出现多次重复出现主谐量法：主谐量法：频谱分析法：谐量分析法、相关或功率谱分析法频谱分析法：谐量分析法、相关或功率谱分析法特点特点不需要激振设备，不受结构形式和大小的限制不需要
26、激振设备，不受结构形式和大小的限制信号弱，有好的记录设备信号弱，有好的记录设备447-5 结构动力特性的试验测定结构动力特性的试验测定3 3 脉动法脉动法（1）主谐量法）主谐量法如果建筑物各部位在同一频率处的相位和振幅符合振型规律，此频如果建筑物各部位在同一频率处的相位和振幅符合振型规律，此频率就可确定为建筑物的固有频率，通常基频出现的机会最多率就可确定为建筑物的固有频率，通常基频出现的机会最多。457-5 结构动力特性的试验测定结构动力特性的试验测定3 3 脉动法脉动法（1）主谐量法）主谐量法467-5 结构动力特性的试验测定结构动力特性的试验测定3 3 脉动法脉动法（2）谐量分析法）谐量分
27、析法477-5 结构动力特性的试验测定结构动力特性的试验测定3 3 脉动法脉动法（3）功率谱分析法）功率谱分析法脉动的振幅谱的幅值确定建筑物的固有频率和振形。脉动的振幅谱的幅值确定建筑物的固有频率和振形。记录信号傅立叶分析记录信号傅立叶分析487-6 结构动力反应的试验测定结构动力反应的试验测定1 1 结构特定部位动参数的测定结构特定部位动参数的测定测点布置根据结构情况和试验目的布置。测点布置根据结构情况和试验目的布置。分布系数分布系数特定结构、特定振源情况下的振动分布情况特定结构、特定振源情况下的振动分布情况497-6 结构动力反应的试验测定结构动力反应的试验测定2 2 结构的振动变位图测定
28、结构的振动变位图测定振型：结构本身的动力特性，与外荷载无关。振型：结构本身的动力特性，与外荷载无关。变位图：结构在特定荷载作用下的变形曲线。变位图：结构在特定荷载作用下的变形曲线。507-6 结构动力反应的试验测定结构动力反应的试验测定3 3 结构动力系数的试验测定结构动力系数的试验测定动力系数：动挠度与静挠度的比值动力系数：动挠度与静挠度的比值517-6 结构动力反应的试验测定结构动力反应的试验测定4 4 强震观测强震观测地震发生时，用仪器观测地面运动的过程和建筑物的动力反应。地震发生时，用仪器观测地面运动的过程和建筑物的动力反应。结构物在强震过程中的振动记录结构物在强震过程中的振动记录自动
29、触发启动，蓄电池供电自动触发启动，蓄电池供电美国洛衫矶：凡新建六层以上、面积超过美国洛衫矶：凡新建六层以上、面积超过60006000平方英尺的建筑物平方英尺的建筑物必须设置强震仪必须设置强震仪3 3台。台。杨浦大桥和金茂大厦等十几个重要建筑物上都已安装了强震记录杨浦大桥和金茂大厦等十几个重要建筑物上都已安装了强震记录网络，仅金茂就安装了网络，仅金茂就安装了6 6台。上海计划在十五期间普及更多，通过台。上海计划在十五期间普及更多，通过立法，达到立法，达到1010层以上的建筑都安装。层以上的建筑都安装。浦东机场深井群安放了深度不同的地震记录仪，最浅浦东机场深井群安放了深度不同的地震记录仪，最浅30
30、30米，最深米，最深300300多米，其他还有多米，其他还有5050米、米、100100多米及多米及200200多米，这些井群可以测量多米，这些井群可以测量到不同深度接收到的不同地震波的强度。到不同深度接收到的不同地震波的强度。527-6 结构动力反应的试验测定结构动力反应的试验测定4 4 强震观测强震观测中华人民共和国防震减灾法中华人民共和国防震减灾法要求在重大工程和生命线工程等建筑上安装强震动观测设备。要求在重大工程和生命线工程等建筑上安装强震动观测设备。一是可以检查建筑物的一是可以检查建筑物的“健康状况健康状况”，根据震动记录数据，及时掌，根据震动记录数据，及时掌握地震或其他强震动发生时
31、建筑物受损情况；握地震或其他强震动发生时建筑物受损情况；二是从记录数据中总结经验，进而不断改进建筑物抗震设防设计；二是从记录数据中总结经验，进而不断改进建筑物抗震设防设计；三是通过已形成的观测网络的强震动观测，可以快速掌握地震裂度三是通过已形成的观测网络的强震动观测，可以快速掌握地震裂度分布情况，为地震预测与震后救灾提供可靠的信息。分布情况，为地震预测与震后救灾提供可靠的信息。537-6 结构动力反应的试验测定结构动力反应的试验测定4 4 强震观测强震观测地震安全性评价管理条例地震安全性评价管理条例国务院令国务院令四大工程须进行地震安全性评价。四大工程须进行地震安全性评价。l国家重大建设工程国
32、家重大建设工程l受地震破坏后可能引发受地震破坏后可能引发水灾、火灾、爆炸、剧毒或者强腐蚀性物水灾、火灾、爆炸、剧毒或者强腐蚀性物质质大量泄露或者其他严重次生灾害的建设工程，包括水库大坝、堤大量泄露或者其他严重次生灾害的建设工程，包括水库大坝、堤防和贮油、贮气、贮存易燃易爆、剧毒或者强腐蚀性物质的设施以防和贮油、贮气、贮存易燃易爆、剧毒或者强腐蚀性物质的设施以及其他可能发生严重次生灾害的建设工程及其他可能发生严重次生灾害的建设工程l受地震破坏后可能引发放射性污染的受地震破坏后可能引发放射性污染的核电站和核设施核电站和核设施建设工程建设工程l省、区、市认为对本区域有省、区、市认为对本区域有重大价值
33、或者有重大影响重大价值或者有重大影响547-7 结构疲劳试验结构疲劳试验概念概念结构物或构件在重复荷载作用下，达到破坏时的应力比其静力强度结构物或构件在重复荷载作用下，达到破坏时的应力比其静力强度要低得多。这种现象称为疲劳要低得多。这种现象称为疲劳试验目的试验目的了解重复荷载作用下，结构的性能及其变化规律了解重复荷载作用下，结构的性能及其变化规律557-7 结构疲劳试验结构疲劳试验1 1 疲劳试验项目疲劳试验项目（1 1）鉴定性试验）鉴定性试验抗裂性及开裂荷载抗裂性及开裂荷载裂缝宽度及发展裂缝宽度及发展最大挠度及其变化幅度最大挠度及其变化幅度疲劳强度疲劳强度（2 2）科研性疲劳试验）科研性疲劳
34、试验各阶段截面应力分布状况，中和轴变化规律各阶段截面应力分布状况，中和轴变化规律抗裂性及开裂荷载抗裂性及开裂荷载裂缝宽度、长度、间距及发展裂缝宽度、长度、间距及发展最大挠度及其变化规律最大挠度及其变化规律疲劳强度的确定疲劳强度的确定破坏特征分析破坏特征分析567-7 结构疲劳试验结构疲劳试验2 2 疲劳试验荷载疲劳试验荷载（1 1）疲劳试验荷载取值）疲劳试验荷载取值上限荷载：最大标准荷载最不利组合下产生的弯距计算上限荷载：最大标准荷载最不利组合下产生的弯距计算下限荷载：根据疲劳试验设备的要求而定。下限荷载：根据疲劳试验设备的要求而定。国内多采用等幅匀速荷载：国内多采用等幅匀速荷载：577-7
35、结构疲劳试验结构疲劳试验2 2 疲劳试验荷载疲劳试验荷载（2 2）疲劳试验荷载速度）疲劳试验荷载速度荷载频率影响材料的塑性变形和徐变，频率过高对试验设施有影响荷载频率影响材料的塑性变形和徐变，频率过高对试验设施有影响使构件在试验时实际工作时受力状态一致，使构件在试验时实际工作时受力状态一致，构件与荷载架不能发生共振构件与荷载架不能发生共振荷载频率荷载频率与结构固有频率与结构固有频率之比应满足：之比应满足：587-7 结构疲劳试验结构疲劳试验2 2 疲劳试验荷载疲劳试验荷载（3 3）疲劳试验的控制次数）疲劳试验的控制次数经受所确定控制次数的疲劳荷载作用后，其抗裂性、刚度、强经受所确定控制次数的疲
36、劳荷载作用后，其抗裂性、刚度、强度等必须满足规范中有关规定。度等必须满足规范中有关规定。中级工作制吊车梁：中级工作制吊车梁：2102106 6 次次重级工作制吊车梁：重级工作制吊车梁：4104106 6 次次597-7 结构疲劳试验结构疲劳试验3 3 疲劳试验步骤疲劳试验步骤（1 1）预加静载）预加静载消除松动及接触不良，压牢构件，使测试仪表工作正常消除松动及接触不良，压牢构件，使测试仪表工作正常（2 2）正式疲劳试验）正式疲劳试验607-7 结构疲劳试验结构疲劳试验3 3 疲劳试验步骤疲劳试验步骤（2 2）正式疲劳试验）正式疲劳试验617-7 结构疲劳试验结构疲劳试验4 4 疲劳试件的安装疲
37、劳试件的安装（1 1）严格对中）严格对中（2 2）保持平稳）保持平稳（3 3）安全防护）安全防护现行的疲劳试验都是采取试验室常幅疲劳试验方法。即疲劳强度是现行的疲劳试验都是采取试验室常幅疲劳试验方法。即疲劳强度是以一定的最小值和最大位重复荷载试验结果而确定。实际上结构构以一定的最小值和最大位重复荷载试验结果而确定。实际上结构构件是任意变化的重复荷载作用，随着测试技术的不断进步，常幅疲件是任意变化的重复荷载作用，随着测试技术的不断进步，常幅疲劳试验将为符合实际情况的变幅疲劳试验所代替。劳试验将为符合实际情况的变幅疲劳试验所代替。627-8 动力试验的数据处理动力试验的数据处理1 1 振动示波波图
38、的分析振动示波波图的分析（1 1）简单波形的分析）简单波形的分析 63时间时间幅值幅值频率频率时域分析时域分析频域分析频域分析7-8 动力试验的数据处理动力试验的数据处理2 2 谐量分析谐量分析：复杂周期振动的示波图分解成若干个单元频率正弦复杂周期振动的示波图分解成若干个单元频率正弦规律的简谐分量。规律的简谐分量。幅值幅值时间时间频率频率幅幅值值647-8 动力试验的数据处理动力试验的数据处理2 2 谐量分析谐量分析对复杂的振动信号进行分析时，把他分解成若干个单一频率的正弦对复杂的振动信号进行分析时，把他分解成若干个单一频率的正弦规律简谐分量的方法。规律简谐分量的方法。傅立叶级数原理傅立叶级数原理657-8 动力试验的数据处理动力试验的数据处理2 2 谐量分析谐量分析