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1、建筑工程学院 辽宁工程技术大学 建 筑 结 构 试 验绪 论主讲教师：杨晓明5/24/2023 5/24/2023 1 1主要内容1 结构试验的目的2 结构试验的分类3 结构试验技术的发展4 结构试验课程的特点5/24/2023 5/24/2023 2 2建筑结构试验课程介绍 建筑结构试验是以试验技术为手段，测量能反映结构或构件实际工作性能的有关参数，为判断结构的承载能力和安全储备提供重要根据。（量什么、怎么量、干什么？）建筑结构试验是工业与民用建筑专业的一门专业技术课程。本课程的任务是使学生获得建筑结构试验方面的基础知识和基本技能，能够进行一般建筑结构试验的设计与实施。5/24/2023 5
2、/24/2023 3 3建筑结构试验发展5/24/2023 5/24/2023 4 4建筑结构试验发展实验与试验v【实验】为了检验某种科学理论或假设而进行某种操作或从事某种活动。v【试验】为了察看某事的结果或某物的性能而从事某种活动。v可以看出：实验中被检验的是某种科学理论或假设，通过实践操作来进行；而试验中用来检验的是已经存在的事物，是为了察看某事的结果或某物的性能，通过使用、试用来进行。5/24/2023 5/24/2023 5 5结构试验的目的v研究性试验1 验证结构计算理论的假定（钢管砼）2 为新结构、新材料、新工艺的推广应用提供实践经验(索膜结构）3 为制定设计规范提供依据（抗震规范
3、）v特点：具有研究、探索、开发的性质，针对试件而不一定是具体结构。下一页5/24/2023 5/24/2023 6 6钢管混凝土5/24/2023 5/24/2023 7 7索膜结构5/24/2023 5/24/2023 8 8结构试验的目的v鉴定性试验（生产性试验）1 检验结构、构件或部件的施工质量；2 检验已有建筑物的可靠性，推断剩余寿命；3 鉴定加固，改造工程的实际受力性能；4 为工程事故鉴定处理提供技术依据；5 检验结构结构设计的安全度。v特点：非探索性、有比较成熟的计算理论、针对实际结构或构件。5/24/2023 5/24/2023 9 9结构试验的分类v按试验对象：真型试验、模型试
4、验；v按荷载性质：静力试验、动力试验；v按试验时间：短期试验、长期荷验；v按试验场合：试验室试验、现场试验；v按破坏程度：破坏性试验与非破坏性试验。5/24/2023 5/24/2023 10 10结构试验的分类原型试验与模型试验v原型试验v试验对象：实际结构或按比例复制的结构、构件v优点：完全反映真实结构受力特性，试验结论可靠v缺点：费用高，加载难度大，试验周期长，非破损试验（结构使用阶段）v模型试验v试验对象：缩尺试件v优点：实施方便，费用低，多参数、多试件v缺点：严格相似条件难实现，尺寸效应5/24/2023 5/24/2023 11 11原型试验5/24/2023 5/24/2023
5、12 12模型试验5/24/2023 5/24/2023 13 13模型试验风洞试验5/24/2023 5/24/2023 14 14结构试验的分类静力试验与动力试验v 静力试验v单调静力试验、低周反复静力试验等v优点：加载设备简单，试验观测方便v缺点：不能反映结构动力性能v 动力试验v振动台试验、疲劳试验、风载试验等v优点：能真实反映结构的动力特性和动力响应v缺点：加载设备和测试手段复杂5/24/2023 5/24/2023 15 15静力试验单调静力试验5/24/2023 5/24/2023 16 16静力试验低周反复静力试验v低周反复静力试验又称伪静力试验5/24/2023 5/24/2
6、023 17 17静力试验拟动力试验5/24/2023 5/24/2023 18 18静力试验v观测方便，可人工读数 钢筋混凝土梁受弯试验观测项目：应力、挠度、裂缝、破坏形态5/24/2023 5/24/2023 19 19动力试验结构动力特性试验5/24/2023 5/24/2023 20 20动力试验地震模拟振动台试验5/24/2023 5/24/2023 21 21动力试验风洞试验5/24/2023 5/24/2023 22 22动力试验疲劳试验、抗爆试验、冲击试验、耐火试验5/24/2023 5/24/2023 23 23静力试验与动力试验 静力试验 单调静力试验、低周反复静力试验等
7、优点：加载设备简单，试验观测方便 缺点：不能反映结构动力性能 动力试验 振动台试验、疲劳试验、风载试验等 优点：能真实反映结构的动力特性和动力响应 缺点：加载设备和测试手段复杂5/24/2023 5/24/2023 24 24长期试验与短期试验 短期荷载试验 一般试验全过程持续几分钟到几天 长期荷载试验 试验全过程持续几个月、几年到数十年 主要研究与时间有关的结构特性（如：混凝土的收缩、徐变，预应力筋的松弛，结构的耐久性能等）5/24/2023 5/24/2023 25 25结构非破损检测v以不损伤结构和不影响结构功能为前提，在建筑结构现场，根据结构材料的物理性能和结构体系的受力性能对结构材料
8、和结构受力状态进行检测的方法。回弹法，测砼强度，方便，简单超声法，测砼强度，内部缺陷，准确钻芯法，测砼强度，准确，费时费力5/24/2023 5/24/2023 26 26结构试验技术的发展v加载设备大型，超大型（50000kN）电液压力伺服机；复杂多向加载系统；大型风洞、大型离心机、火灾实验室v测试仪器高精度、高灵敏度、强抗干扰；智能传感器、高速采样v计算机应用数据采集、数据分析、数据存储系统控制、数值模拟5/24/2023 5/24/2023 27 27加载设备250kN 2000kN 10000kN5/24/2023 5/24/2023 28 28加载设备转动半经5.03m，最大加速度3
9、00g，有效负载1.5t 22.5m（宽）4.5m（高）36m（长），位居世界第一 5/24/2023 5/24/2023 29 29测试仪器5/24/2023 5/24/2023 30 30测试仪器5/24/2023 5/24/2023 31 31结构试验课程的特点v专业基础知识要求高材料力学、结构力学、弹性力学、混凝土结构、钢结构、砌体结构等v加载设备、仪器仪表知识机械、液压、电工学、电子学、化学、物理学等v计算机技术试验控制、数据采集、信号分析、误差处理v工作态度要求严谨、细致；不能随意，想当然，马虎5/24/2023 5/24/2023 32 32本章小结1 结构试验的目的研究性试验、
10、鉴定性试验2 结构试验的分类真型试验、模型试验；静力试验、动力试验；短期试验、长期荷验；破坏性试验与非破坏性试验3 结构试验技术的发展4 结构试验课程的特点5/24/2023 5/24/2023 33 33建筑结构试验发展简支受弯梁试验：v 17世纪初，伽利略提出截面应力均匀分布；v 17世纪中，有人将其修正为三角形分布（弹性）；v 1713年，巴朗（法国）提出正确的应力分布型式，v但未能进行试验验证；v 1767年，容格密理（法国）提出路标试验；v 1821年，拿维叶（法国科学院院士）推导了受弯构v件应力分布的计算公式；v 1850年，阿莫历思（法国科学院院士）完成了试验v验证。5/24/2023 5/24/2023 34 34