第一节结构试验设计.ppt

1.4 观测设计 试验目的=〉观测项目=〉测点布置=〉测量仪器 一、观测项目 1、静力试验 整体变形：挠度、位移、转角和支座偏移等； 局部变形：应变、裂缝、钢筋滑移等。在确定试验的观测项目时，首先应该考虑整体变形。 2、动力试验 动力特性：自振频率（周期）、振型和阻尼 动力反应：振幅、频率（频谱）、速度、加速度、动应变、动力系数等。 1.4 观测设计（续） 二、测点布置原则 1、测点数量：满足试验要求的前提下，宜少不宜多。测某一部位的最值：1-3点（最大挠度、应力）；测分布规律不少于五点（如挠曲线、截面应力分布）。 2、测点位置：具有代表性。 控制测点：最不利位置 校核测点：结构边缘凸角，对称位置。 方便安全，便于操作。 1.4 观测设计（续） 三、测量仪器选择 仪器精度：仪表的最小刻度不大于5%的最大被测值。 仪器量程：被测最大值在1/5-2/3量程内。 型号规格：尽可能一致，种类愈少愈好。 仪器种类：被测物理量的类型和测点位置、数量。测点数量很多且测点又位于很高很远的部位，则采用电测仪表和自动记录仪器。 动测仪器：线性范围、频响特性、相位特性和仪器的配套性。 四、数据测读 1）试验前，进行读初始读数。 2）试验时，在每级加载、卸载间歇时间内，同时读取数据。 3）当荷载维持较长时间不变时（如12h)，应该按规定时间（如加载后的5分钟、10 分钟，30分钟，1小时），以后每隔3～6小时读数一次。同样，当结构卸载完毕（空载）时，也应按规定时间记录变形的恢复情况。 4）长时间试验，每次读数的同时记录周围环境的温度。 5）动载试验和抗震试验，加载与观测同步进行。 1.5 误差控制 试件制作误差：严格制作，试验前后测量试件有关尺寸，采用试件的实测尺寸进行理论计算。 材料性能误差：试件制作时预留材料试样，测量其力学性能，计算时采用实测材料强度。 试验装置误差：不能模拟边界，加载对试件产生约束或卸载。杠杆比例太大使杠杆倾斜产生水平分力，分配梁比例过大和滚动支座设置不当。 1.5 误差控制（续） 试件安装误差：支座位置、荷载作用点、支座约束条件。严格与设计相符。 仪器误差：仪器安装、使用不当误差和以其本身的量测误差。严格按仪器操作规程使用仪器，测量前后进行系统标定减少误差。 试验方法非标准误差：砼试块的尺寸和加载速率，尺寸效应的影响。按有关标准的要求进行试验。 1.6 安全措施（人员、仪器设备和试件） 试件安装要注意吊点的设置，防止开裂与倾覆。 荷载装置应有足够安全储备，以防加载装置破坏。 严格遵守设备的操作规程使用加载设备。 增设保护措施，防止试件失稳和倒塌：对长细试件设置侧向支撑防止侧向失稳。设置安全托架和支墩垫块，防止试件破坏时所加荷载或杠杆等随试件一起塌下。 附着式机械仪表应设保护装置，防止试件破坏时损害仪表。 试验进入破坏阶段时，应采取特别防护措施，防止碎块、钢筋飞出，危及人身和仪器设备的安全 1.7 试验大纲和试验报告 试验大纲（包含试验设计的全部内容） 1．试验目的。 2．试件设计及制作要求（试件设计的依据及理论分析，试件数量及施工图，对试件原材料、制作工艺、制作精度等的要求）。 3．辅助试验内容（辅助试验的目的，试件的种类、数量及尺寸，试件的制作要求，试验方法等）。 4.试件的安装与就位（试件的支座装置，保证侧向稳定装置等）。 5．加载方法（荷载数量及种类，加载设备，加载装置，加载图式，加载程序）。 1.7 试验大纲和试验报告（续） 6．量测方法（测点布置，仪表型号选择，仪表标定方法，仪表的布置与编号，仪表安装方法，量测程序）。 7．试验过程的观察（试验过程中除仪表读数外在其他方面应做的记录）。 8．安全措施（安全装置，脚手架，技术安全规定等）。 9．试验进度计划。 10、附件（经费，器材及仪表设备清单等）。 1.7 试验大纲和试验报告（续） 试验报告 （1）试验目的 （2）试验对象 （3）试验依据 （4）试验方案：模型、测试、加载 （5）试验情况描述 （6）试验结果处理与分析 （7）技术结论 （8）附录 第一章 结构试验设计 1.1 概 述 1、结构试验过程：试验设计、试验准备、试验实施和试验分析四个阶段。其中试验设计是结构试验成功与否的关键环节。 2、试验设计内容 试件设计：试件形状、尺寸、数量 荷载设计：荷载图式、加载设备、加载制度 观测设计：观测项目、测点布置、测试仪器 误差控制：试件制作安装、材料性能、加载及测量误差 安全措施：试验人员、试验对象、仪器设备的安全 试验进度： 经费预算： 3、试验准备 试件制作与安装 加载设备安装调试 测试设备标定、调试 材料性能试验 试验人员组织分工。 4、试验实施 加载试验 数据采集 裂缝分布图 破坏形态记录 5、试验分析 数据的处理 结构性能参数 结构破坏机