试验荷载与加载装置详解.ppt

3.2.3液压荷载 目前结构试验中最常用的加载方法； 可适用于静、动载试验，吨位可大、可小； 液压加载方法： ? 液压加载系统和试验台座； ? 结构试验机系统。 3.2.3液压荷载 液压加载装置 ? 液压加载器； ? 液压加载系统； ? 结构试验机； ? 电液伺服液压系统； ? 地震模拟振动台。 电动泵 大型结构试验机 最大日本: （15米?20米） 三向六自由度 3.2 静力荷载 3.2 静力荷载 3.2.4 车辆静态荷载 SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT. 图 3.7 车道荷载 3.2 静力荷载 SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT. 图 3.8 中-活载图式 3.2 静力荷载 3.2.5 气压荷载 SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT. 利用气体压力对结构加载有两种方式：一种是利用压缩空气加载；另一种是利用抽真空产生负压对结构构件施加荷载。 由于气压加载所产生的是均布荷载，对于平板或壳体试验尤为适合。 在磁场中通电的导体要受到与磁场方向相垂直的作用力，电磁加载就是根据这个原理，在强磁场(永久磁铁或直流励磁线圈)中放入动圈，通入交变电流，则可使固定于动圈上的顶杆等部件作反复运动，对试验对象施加荷载。目前常见的电磁加载设备有电磁式激振器和电磁振动台。 一、电磁激振器（略）。 二、电磁式振动台（略）。 SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT. 3.3 动力荷载 3.3.1 电磁荷载 1．初位移加载法（张拉突卸法） 使结构变形而产生一个人为的初始强迫位移，然后突然释放，使结构在静力平衡位置附近作自由振动。 冲击力加载的特点是荷载作用时间极为短促，在它的作用下使被加载结构产生自由振动，适用于进行结构动力特性的试验。 张拉突卸法图示（1） SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT. 3.3 动力荷载 3.3.2 冲击加载 张拉突卸法图示（2） 张拉突卸法特点： 结构自振时荷载已经不再依附适用于刚度不大的结构，用较小的力使结构产生振动。 注意：加载时在一个平面内，避免在另一个面内产生振动。 2．初速度加载法（突加荷载法） 利用摆锤或落重的方法使结构在瞬时内冲击，产生一个初速度。 突加荷载法图示 3．反冲激振法也称火箭激振。 特点：不依附于结构，力比较小。 SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT. 3.3 动力荷载 离心力加载图示 直线位移惯性力加载图示 SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT. 3.3 动力荷载 3.3.3 离心力加载 3.3.4 直线位移惯性力加载 人们可以利用自身在结构物上有规律的活动，产生足够大的人力惯性力，就有可能形成适合作共振试验的振幅。这对于自振频率比较低的大型结构来说，完全有可能被激振到足可进行量测的程度。 举例：一个体重约70kg的人使其质量中心作频率为1Hz、双振幅为15cm的前后运动时，将产生大约0.2kN的惯性力。由于在1％临界阻尼的情况下共振时的动力放大系数高达50，这意味着作用于建筑物上的有效激振力大约为10kN。 SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT. 3.3 动力荷载 3.3.5 人力激振加载 建筑结构由于受外界的干扰而经常处于不规则的振动中，其振幅在10μm以下，称之为脉动。 建筑物的随机荷载与地面脉动、风或气压变化有关，特别是受城市车辆、机器设备等产生的扰动和附近地壳内部小的裂缝以及远处地震传来的影响尤为重要，其脉动周期一般为0.1--2.0s，并且任何时候都存在着环境随即振动，从而引起建筑物的响应。这种能够引起建筑物脉动的作用或外界的干扰叫做随机荷载。 SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT. 3.3 动力荷载 3.3.6 随机荷载 3.3.7 爆炸荷载 车辆以较高速度行驶过桥梁时，由于桥面或轨面的不平整、车轮不圆，以及发动机的抖动或机车的偏心作用等原因，会引起桥梁结构的振动，这种动力效应通常称为冲击作用。 SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT. 3.3 动力荷载 3.3.7 车辆动态荷载 （1）跳车荷载； （2）刹车荷载； （3）跑车荷载。 结构试验中的支座是支承结构，正确传力和模拟实际荷载图式的设备，通常由支墩和铰支座组成。 1.支墩 多用砖块临时砌成，支墩上部应有足够大的、平整的支承面，最好在砌筑时要铺设钢板。支墩本身的强度必须要进行验算，支承底面积要