建筑结构试验基本知识.doc

土木工程试验

一、基本知识

1、静力试验：

缺点：不能反映应变速度对结构的影响

2、动力试验：

抗震动力试验一般用电液伺服加载设备或地震模拟振动台等设备来进行。

注意：对每个试验、每次加载、每个测点、每个仪表都应该有十分明确的目的性和针对性，切忌盲目追求试验次数多，仪表测点多，以及不切实际的提高量测精度。

3、试验大纲

是指导整个试验的技术文件，包含：

试验目的

试件设计与制作要求

试件的支撑要求与加载方法

量测要求

安全措施

实验人员的组织分工，试验进度计划的制定

经费预算及消耗性材料的用量，实验设备仪表清单

辅助试验内容

注意：制定大纲时，一定要对试验目的进行充分的研究，对试验对象作出初步的理论计算分析。

试件的制作：制作尺寸偏差应控制在5%以内。

试件的制作过程中应记施工记录日志，注明试件浇筑日期、原材料情况、配比、振捣养护情况、箍筋实际尺寸、保护层厚度、预埋件位置等，凡制作过程中的一切变动，均应详细如实的记录。在准备工作阶段和试验阶段每天记工作日志。

4、模型或小试件试验

对于微型混凝土截面在4cm×6cm或5cm×5cm以内或微型砌体（砖块尺寸为1.5cm×3cm×6cm），普通混凝土截面小于10cm×10cm，砖砌体小于74cm×36cm，砌块砌体小于60cm×120cm的试件都有尺寸效应，必须加以考虑。当砌块砌体试件大到120cm×244cm，尺寸效应才不显著。因此普通混凝土试件截面边长在12cm以上，砌体墙最好是真型的1/4以上。但是，在满足构造模型要求的条件下太大的试件尺寸也没有必要。因此，局部性的试件尺寸可取真型的1/4～1，整体性的结构试验试件可取1/10～1/2.

作为基本构件性能研究，压弯构件的截面尺寸为16cm×16cm～35cm×35cm，短柱（偏压剪）为15cm×15cm～50cm×50cm，双向受力构件为10cm×10cm～30cm×30cm。国内试验研究框架截面大约为真型的1/4～1/2；框架节点，为真型比例的1/2～1。

剪力墙方面单层墙体的外形尺寸为80cm×100cm～178cm×274cm，多层的剪力墙为真型的1/10～1/3cm。

砖石和砌块一般取真型的1/4～1/2。

动力试验，一般在现场真型结构上进行试验。试验室内，可以对足尺构件进行疲劳试验。振动台上试验，已完成1/50～1/4。

5、试验数量设计方法

（1）、优选设计法

利用数学原理合理安排试验点

（2）、因子设计法（不常采用）

试验数=水平数因子数

（3）、正交试验设计法

主要是应用均衡分散、整齐可比性的设计原则，合理安排试验。

（4）、均匀设计法

6、仪器的选择

使仪器的最小刻度值不大于5%的最大被测值。最大被测值宜在满量程的1/5～2/3范围内，一般最大被测者不宜大于选用仪表最大量程的80%。

注意：在进行科研型试验中，要求同一型号的试件与试件之间，结构构件与材性之间要保证做到严格的材料性质的一致性、施工工艺的一致性和养护条件的一致性。

这就要求对于钢筋混凝土构件浇筑时要用同批搅拌的混凝土、同样条件的成型和养护、同时进行测压的条件。对于钢筋骨架要在同一根钢筋上截取材性试件，有时甚至在构件试验破坏后，从被破坏的试件中敲出钢筋取样进行材料试验。用砌石或砌块砌体砌筑时，要求用同一工人、用同批砖块或砌块和同批拌制的砂浆去砌筑同一砌体试件，这样才可能消除误差对试验结果的影响。

7、试验报告

一般包括：

试验目的

试验对象的简介和考察

试验方法和依据

试验情况及存在问题

试验成果的处理与分析

结束结论

附录

二、工程结构试验量测技术

量测内容：外部条件（主要为外荷载及支座反力等）、结构变形（位移、应变、曲率等）、内力（应力）、裂缝以及自振频率、振型、阻尼比等一系列动力特性。

基本测量方法：偏位测定法和零位测定法。偏位测定法根据量测仪器放大部分产生的偏转或位移量定出预测参数的大小。百分表、双杠杆应变仪；零位测定法是用已知的标准量去抵消未知物理量对仪表产生的偏转，使被测量和标准量对仪器的指示装置的效应经常保持相等，指示装置指零时的标准量。如静态电子应变仪。

应变电测法

一般分为应变机械测法和应变电测法。电阻应变片的性能：（1）标距l;（2）使用面积l×b；(3)电阻值R，一般为120；（4）灵敏系数K，通常K=2.0左右；（5）应变极限，一般为1%～3%左右；（6）机械滞后；（7）疲劳寿命；（8）零漂；（9）蠕变；（10）绝缘电阻；（11）温度适用范围，可溶性粘合剂工作温度约为-20～60℃；经化学作用而固化的粘合剂，工作温度约为-60～200℃；（12）横向灵敏度系数、温度特征、频响特性。

敏感栅的结构形状有单轴和多轴之分。单轴应变片一般指一片只有一个敏感栅，多用于测量单轴应变；多轴应变片指一片有几个敏感栅组成，也称应变化。

应变片