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第二章 试验荷载的模拟 第一节:试验荷载的要求: 第一节:试验荷载的要求: 3. 采用等效荷载试验时(可用几个集中荷载来代替均布荷载,但是集中荷载的数量与位置应尽可能的符合均布荷载所产生的内力值 ),必须全面验算由于荷载图式改变对结构产生的各种影响。必要时,应对结构构件作局部加强,或对某些参数进行修正。 4. 当构件满足强度等效而整体变形(如挠度)条件不等效时,则需对所测变形进行修正。 5.当取弯矩等效时,尚需验算剪力对构件的影响。同时要求采用等效荷载的试验结果所产生的误差控制在试验允许的范围以内。 第一节:试验荷载的要求: 6.加载设备必须满足的基本要求 1)应符合实际荷载的传递作用 2)满足试验的准确性,荷载量的相对误差不超过5% 3)应有足够的承载力与刚度 4)不参与结构工作 5)易于控制,分级值应满足精度要求 第二节 模拟荷载 一、重力加载法 利用重物直接加载或通过杠杆作用间接加载。 第二节 模拟荷载 优点: 试验荷载可就地取材,可重复使用,针对试验结构或试件的变形,可保持恒载,可分级加载,容易控制。 缺点: 加载过程中需要花费较大的劳动力,占据较大的空间,安全性差,试验组织难度大。 第二节 模拟荷载 第二节 模拟荷载 2、利用杠杆原理 将荷载放大作用于结构上。 优点: 杠杆制作方便,荷载值稳定不变,当结构有变形时,荷载可以保持恒定,对于作持久荷载试验尤为合适。 第二节 模拟荷载 二、机械力荷载 机械力加载常用的机具有吊链、卷扬机、绞车、花篮螺丝、螺旋千斤顶及弹簧等。 第二节 模拟荷载 2、螺旋千斤顶加载 螺旋千斤顶是利用齿轮及螺杆式蜗杆机构传动原理,摇动千斤顶手柄时,蜗杆就带动螺旋杆顶升,对结构施加顶推压力,加载值当的大小可用测力计测定。 第二节 模拟荷载 第二节 模拟荷载 第二节 模拟荷载 三、气压加载: 气压加载有二种 : 第二节 模拟荷载 l一压缩空气;2一阀门;3一容器;4一试件;5一支承装置;6一气囊 第二节 模拟荷载 四、液压荷载 液压加载是目前结构试验中应用比较普遍和理想的一种加载方法。它的最大优点是利用油压使液压加载器(液压千斤顶)产生较大的荷载,试验操作安全方便,特别是对于大型结构构件,当试验要求荷载点数多、吨位大时更为合适。(帕斯卡原理) 第二节 模拟荷载 1、液压加载器 液压加载器主要工作原理是用高压油泵将具有一定压力的液压油压入液压加载器的工作油缸,使之推动活塞,对结构施加荷载。 荷载值可以用液压加载器与荷载承力架之间所置的测力计直接测读,或用传感器将信号输给应变仪显示。 液压加载器有普通工业用的手动液压加载器有专门为结构试验设计的单向作用和双向作用的液压加载器。 第二节 模拟荷载 2、液压加载系统 液压加载系统是能够变荷的同步液压加载设备。它是由储油箱、高压油箱、液压加载器、测力装置和各类阀门通过高压油管连接组成的操作台。 第二节 模拟荷载 五、大型结构试验机 结构试验室内进行大型结构试验的一种专门设备,比较典型的是结构长柱试验机,主要用来进行柱、墙板、砌体、节点与梁的受压与受弯试验。这种设备的构造原理与一般材料试验机相同,但吨位要比材料试验机大。 目前国内普遍使用的长柱试验机的最大吨位是10000KN,最大高度可为3m。 国外:日本大型结构构件万能试验机的最大压缩荷载为 30000kN,最大抗拉荷载为10000kN,高度达22.5m,可进行15m构件受压试验; 第二节 模拟荷载 例:疲劳试验机 第二节 模拟荷载 3.具体内容: (1)测定结构构件的开裂荷载; (2)量测裂缝宽度、间距、分布形态及随荷载重复 次数的变化情况; (3)测量结构构件的变化规律; (4)测定破坏荷载,疲劳寿命及破坏特征。 第二节 模拟荷载 4.试验对象:梁、板和屋架为主。其中试验最多是吊车梁和预应力砼结构中的锚具。 5.注意事项:由于千斤顶的惯性力和试件影响,会产生一个附加力作用在构件上该值在测力仪表中未测出,应予以在试验中扣除。 第二节 模拟荷载 第二节 模拟荷载 六、电液伺服液压系统 l一冷却器;2一电动机;3一油泵;4一支承机构;5一伺服阀;6一加载器;7一荷载传感器;8一试件;9
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