《建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)》PPT課件

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1、建 筑 結(jié) 構(gòu) 試 驗(yàn)（ 第 二 版 ） 宋 彧 張 貴 文 主 編重 慶 大 學(xué) 出 版 社 目 錄 第 1章 建 筑 結(jié) 構(gòu) 試 驗(yàn) 概 述 1.1 建 筑 結(jié) 構(gòu) 試 驗(yàn) 的 任 務(wù) 1.2 建 筑 結(jié) 構(gòu) 試 驗(yàn) 的 作 用 1.3 建 筑 結(jié) 構(gòu) 試 驗(yàn) 的 分 類 1.4 建 筑 結(jié) 構(gòu) 試 驗(yàn) 的 發(fā) 展 第 2章 建 筑 結(jié) 構(gòu) 試 驗(yàn) 組 織 計(jì) 劃 2.1 建 筑 結(jié) 構(gòu) 試 驗(yàn) 組 織 計(jì) 劃 理 論 概 述 2.2 試 驗(yàn) 前 期 工 作 方 案 設(shè) 計(jì) 2.3 試 驗(yàn) 構(gòu) 件 方 案 設(shè) 計(jì) 2.4 試 驗(yàn) 荷 載 方 案 設(shè) 計(jì) 2.5 試 驗(yàn) 觀 測 方 案 設(shè)

2、計(jì) 2.6 結(jié) 構(gòu) 試 驗(yàn) 與 材 料 力 學(xué) 性 能 的 關(guān) 系 2.7 結(jié) 構(gòu) 試 驗(yàn) 的 技 術(shù) 性 文 件 第 3章 建 筑 結(jié) 構(gòu) 試 驗(yàn) 荷 載 3.1 概 述 3.2 重 力 荷 載 3.3 機(jī) 械 力 荷 載 3.4 電 磁 荷 載 3.5 液 壓 荷 載 3.6 慣 性 力 荷 載 3.7 氣 壓 荷 載 3.8 人 力 激 振 荷 載 3.9 隨 機(jī) 荷 載 3.10 荷 載 反 力 設(shè) 備 第 4章 建 筑 結(jié) 構(gòu) 試 驗(yàn) 測 試 技 術(shù) 4.1 概 述 4.2 電 阻 應(yīng) 變 片 4.3 應(yīng) 變 測 量 4.4 傳 感 器 的 分 類 4.5 常 用 傳 感 設(shè) 備 4

3、.6 試 驗(yàn) 記 錄 方 法 4.7 建 筑 結(jié) 構(gòu) 現(xiàn) 場 測 試 技 術(shù) 第 5章 建 筑 結(jié) 構(gòu) 試 驗(yàn) 相 似 模 型 設(shè) 計(jì) 基 礎(chǔ) 5.1 概 述 5.2 相 似 概 念 5.3 相 似 原 理 5.4 量 綱 分 析 5.5 模 型 設(shè) 計(jì) 第 6章 建 筑 結(jié) 構(gòu) 試 驗(yàn) 數(shù) 據(jù) 處 理 基 礎(chǔ) 6.1 概 述 6.2 數(shù) 據(jù) 整 理 和 換 算 6.3 數(shù) 據(jù) 誤 差 分 析 6.4 數(shù) 據(jù) 的 表 達(dá) 6.5 學(xué) 術(shù) 論 文 寫 作 格 式 第 7章 結(jié) 構(gòu) 試 驗(yàn) 科 研 示 例 試 驗(yàn) 1 鋼 筋 混 凝 土 連 續(xù) 梁 調(diào) 幅 限 值 的 試 驗(yàn) 研 究 試 驗(yàn) 2

4、框 筒 結(jié) 構(gòu) 動(dòng) 力 分 析 方 法 的 模 型 試 驗(yàn) 研 究 試 驗(yàn) 3 磚 砌 體 伺 服 加 載 器 周 期 性 動(dòng) 力 加 載 試 驗(yàn) 研 究 第 1章建 筑 結(jié) 構(gòu) 試 驗(yàn) 概 述 內(nèi) 容 提 要 ： 本 章 的 目 的 是 把 建 筑 結(jié) 構(gòu) 試 驗(yàn) 的大 致 輪 廓 交 代 給 讀 者 ， 通 過 建 筑 結(jié) 構(gòu) 試 驗(yàn) 的 任 務(wù) 、作 用 、 分 類 和 發(fā) 展 過 程 的 學(xué) 習(xí) ， 使 讀 者 了 解 什 么 是建 筑 結(jié) 構(gòu) 試 驗(yàn) 。 教 學(xué) 重 點(diǎn) ： 建 筑 結(jié) 構(gòu) 試 驗(yàn) 的 分 類 及 其 相 關(guān) 概 念 的 區(qū)別 。 1.1 建 筑 結(jié) 構(gòu) 試 驗(yàn) 的

5、任 務(wù) 1.2 建 筑 結(jié) 構(gòu) 試 驗(yàn) 的 作 用 1.2.1 建 筑 結(jié) 構(gòu) 試 驗(yàn) 是 發(fā) 展 結(jié) 構(gòu) 理 論 的 重 要途 徑 1.2.2 建 筑 結(jié) 構(gòu) 試 驗(yàn) 是 發(fā) 現(xiàn) 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 問 題 的主 要 手 段 圖 1.1 鋼 筋 砼 剪 力 撐 結(jié) 構(gòu) 雛 形 示 意 圖 圖 1.2 鋼 筋 砼 剪 力 撐 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 示 意 圖1.2.3 建 筑 結(jié) 構(gòu) 試 驗(yàn) 是 驗(yàn) 證 結(jié) 構(gòu) 理 論 的 惟一 方 法1.2.4 建 筑 結(jié) 構(gòu) 試 驗(yàn) 是 建 筑 結(jié) 構(gòu) 質(zhì) 量 鑒 定的 直 接 方 式 1.2.5 建 筑 結(jié) 構(gòu) 試 驗(yàn) 是 制 定 各 類 技 術(shù) 規(guī) 范 和技 術(shù)

6、 標(biāo) 準(zhǔn) 的 基 礎(chǔ) 1.2.6 建 筑 結(jié) 構(gòu) 試 驗(yàn) 是 自 身 發(fā) 展 的 需 要 1.3 建 筑 結(jié) 構(gòu) 試 驗(yàn) 的 分 類 1.3.1 生 產(chǎn) 性 試 驗(yàn) 和 科 研 性 試 驗(yàn) 1. 生 產(chǎn) 性 試 驗(yàn) 2. 科 研 性 試 驗(yàn) 1.3.2 靜 力 試 驗(yàn) 和 動(dòng) 力 試 驗(yàn) 1. 靜 力 試 驗(yàn) 2. 動(dòng) 力 試 驗(yàn) 1.3.3 偽 靜 力 試 驗(yàn) 和 擬 動(dòng) 力 試 驗(yàn) 1. 偽 靜 力 試 驗(yàn)圖 1.3 結(jié) 構(gòu) 偽 靜 力 試 驗(yàn) 示 意 圖 圖 1.4 結(jié) 構(gòu) 擬 動(dòng) 力 試 驗(yàn) 示 意 圖 表 1.1 偽 靜 力 試 驗(yàn) 與 擬 動(dòng) 力 試 驗(yàn) 的 比 較 2. 擬 動(dòng)

7、力 試 驗(yàn) 3. 偽 靜 力 試 驗(yàn) 與 擬 動(dòng) 力 試 驗(yàn) 的 區(qū) 別 1.3.4 真 型 試 驗(yàn) 與 模 型 試 驗(yàn) 1. 真 型 試 驗(yàn) 2. 模 型 試 驗(yàn) 3. 模 型 的 分 類 （ 1） 設(shè) 計(jì) 比 例 存 在 個(gè) 性 （ 2） 設(shè) 計(jì) 理 論 存 在 差 異 （ 3） 試 驗(yàn) 結(jié) 果 分 析 方 法 存 在 區(qū) 別 1.3.5 短 期 荷 載 試 驗(yàn) 和 長 期 荷 載 試 驗(yàn) 1. 短 期 荷 載 試 驗(yàn) 2. 長 期 荷 載 試 驗(yàn) 1.3.6 試 驗(yàn) 室 試 驗(yàn) 和 現(xiàn) 場 試 驗(yàn) 1. 實(shí) 驗(yàn) 室 試 驗(yàn) 2. 現(xiàn) 場 試 驗(yàn) 1.4 建 筑 結(jié) 構(gòu) 試 驗(yàn) 的 發(fā) 展

8、 小 結(jié) 建 筑 結(jié) 構(gòu) 試 驗(yàn) 是 通 過 試 驗(yàn) 組 織 、 使 用 測 試 設(shè) 備 、測 試 一 組 參 數(shù) ， 從 而 判 斷 結(jié) 構(gòu) 承 載 能 力 的 一 門 學(xué)科 。 其 作 用 有 ： 發(fā) 展 結(jié) 構(gòu) 理 論 、 發(fā) 現(xiàn) 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 問題 、 驗(yàn) 證 結(jié) 構(gòu) 理 論 、 鑒 定 結(jié) 構(gòu) 質(zhì) 量 、 規(guī) 范 結(jié) 構(gòu) 技術(shù) 、 發(fā) 展 測 試 技 術(shù) 等 。 結(jié) 構(gòu) 試 驗(yàn) 的 類 別 有 ： 生 產(chǎn) 性 試 驗(yàn) 和 科 研 性 試 驗(yàn) 、靜 力 試 驗(yàn) 和 動(dòng) 力 試 驗(yàn) 、 偽 靜 力 試 驗(yàn) 和 擬 動(dòng) 力 試 驗(yàn) 、真 型 試 驗(yàn) 與 模 型 試 驗(yàn) 、 短 期 荷 載

9、 試 驗(yàn) 和 長 期 荷 載試 驗(yàn) 、 試 驗(yàn) 室 試 驗(yàn) 和 現(xiàn) 場 試 驗(yàn) 等 。 2.1 建 筑 結(jié) 構(gòu) 試 驗(yàn) 組 織 計(jì) 劃 理 論 概 述第 2章建 筑 結(jié) 構(gòu) 試 驗(yàn) 組 織 計(jì) 劃 2.1.1 建 筑 結(jié) 構(gòu) 試 驗(yàn) 組 織 計(jì) 劃 的 意 義 1. 建 筑 結(jié) 構(gòu) 試 驗(yàn) 組 織 計(jì) 劃 是 組 織 工 作 的 需要 2. 建 筑 結(jié) 構(gòu) 試 驗(yàn) 組 織 計(jì) 劃 是 結(jié) 構(gòu) 試 驗(yàn) 特 點(diǎn)的 要 求 （ 1） 建 筑 結(jié) 構(gòu) 試 驗(yàn) 沒 有 固 定 的 模 式 。 （ 2） 建 筑 結(jié) 構(gòu) 試 驗(yàn) 耗 資 較 大 。 （ 3） 建 筑 結(jié) 構(gòu) 試 驗(yàn) 周 期 長 。 3. 建

10、 筑 結(jié) 構(gòu) 試 驗(yàn) 組 織 計(jì) 劃 關(guān) 系 到 試 驗(yàn) 的 成敗 圖 2.1 某 鋼 管 空 心 砼 受 彎 構(gòu) 件 抗 彎 試 驗(yàn) 組 織 方 案 對 比 圖 圖 2.2 位 移 增 量 分 析 簡 圖4. 建 筑 結(jié) 構(gòu) 試 驗(yàn) 組 織 計(jì) 劃 是 體 現(xiàn) 技 術(shù) 水 平 和管 理 水 平 的 窗 口2.1.2 PPIS循 環(huán) 概 念1. PPIS循 環(huán) 2. PPIS循 環(huán) 的 應(yīng) 用 范 圍 3. PPIS循 環(huán) 的 特 點(diǎn) （ 1） 連 續(xù) 性 。 （ 2） 有 序 性 。 （ 3） 層 次 性 。 （ 4） 嵌 套 性 。 （ 5） 廣 泛 性 。 （ 6） 關(guān) 鍵 性 。 （

11、7） 重 復(fù) 性 。 （ 8） 進(jìn) 步 性 。 圖 2.3 PPIS循 環(huán) 內(nèi) 容 及 其 關(guān) 系 圖 2.4 PPIS循 環(huán) 特 點(diǎn) 示 意 圖 2.1.3 結(jié) 構(gòu) 試 驗(yàn) 的 PPIS循 環(huán) 規(guī) 律 1. 計(jì) 劃 階 段 2. 準(zhǔn) 備 階 段 （ 1） 試 件 的 制 作 。 （ 2） 試 件 質(zhì) 量 檢 查 。 （ 3） 試 件 安 裝 就 位 。 （ 4） 安 裝 加 載 設(shè) 備 。 （ 5） 儀 器 儀 表 的 率 定 。 （ 6） 作 輔 助 試 驗(yàn) 。 （ 7） 儀 表 安 裝 、 連 線 試 調(diào) 。 （ 8） 記 錄 表 格 的 設(shè) 計(jì) 準(zhǔn) 備 。 （ 9） 算 出 各 加 載

12、 階 段 試 驗(yàn) 結(jié) 構(gòu) 各 特 征 部 位的 內(nèi) 力 及 變 形 值 以 備 在 試 驗(yàn) 時(shí) 判 斷 及 控 制 。 （ 10） 在 準(zhǔn) 備 工 作 階 段 和 試 驗(yàn) 階 段 應(yīng) 每 天 記工 作 日 志 。 圖 2.5 結(jié) 構(gòu) 試 驗(yàn) PPIS循 環(huán) 四 階 段 的 內(nèi) 容 及 關(guān) 系 示 意 圖 3. 實(shí) 施 階 段 （ 1） 加 載 試 驗(yàn) 。 （ 2） 試 驗(yàn) 資 料 整 理 。 試 驗(yàn) 總 結(jié) 階 段 的 工 作 內(nèi) 容 包 括 以 下 幾 個(gè) 方 面 的 內(nèi)容 ： 試 驗(yàn) 數(shù) 據(jù) 處 理 。 試 驗(yàn) 結(jié) 果 分 析 。 完 成 試 驗(yàn) 報(bào) 告 。 2.2 試 驗(yàn) 前 期 工 作

13、 方 案 設(shè) 計(jì) 2.2.1 調(diào) 研 方 案 設(shè) 計(jì) 2.2.2 研 究 路 線 方 案 設(shè) 計(jì) 1. 研 究 路 線 的 含 義 2. 研 究 路 線 的 作 用 3. 研 究 路 線 的 內(nèi) 容 4. 研 究 路 線 的 制 定 2.2.3 其 他 工 作 方 案 設(shè) 計(jì) 2.3 試 驗(yàn) 構(gòu) 件 方 案 設(shè) 計(jì) 2.3.1 試 件 形 狀 圖 2.6 框 架 結(jié) 構(gòu) 中 的 梁 柱 和 節(jié) 點(diǎn) 試 件 2.3.2 試 件 尺 寸 （ 1） 真 型 試 驗(yàn) 。 （ 2） 小 試 件 或 模 型 試 驗(yàn) 。 2.3.3 試 件 數(shù) 目 1. 優(yōu) 選 設(shè) 計(jì) 法 2. 因 子 設(shè) 計(jì) 法 表 2

14、.1 用 因 子 法 計(jì) 算 試 驗(yàn) 數(shù) 量 3. 正 交 設(shè) 計(jì) 法 表 2.2 鋼 筋 混 凝 土 柱 剪 切 強(qiáng) 度 試 驗(yàn) 分 析 因 子 與 水 平 數(shù) 表 2.3 試 件 主 要 因 子 組 合 4. 均 勻 設(shè) 計(jì) 法試 驗(yàn) 數(shù) 最 大 水 平 數(shù) 2.3.4 結(jié) 構(gòu) 試 驗(yàn) 對 試 件 設(shè) 計(jì) 的 構(gòu) 造 要 求 圖 2.7 試 件 設(shè) 計(jì) 時(shí) 考 慮 加 荷 需 要 的 構(gòu) 造 措 施 2.4 試 驗(yàn) 荷 載 方 案 設(shè) 計(jì) 2.4.1 荷 載 設(shè) 計(jì) 的 一 般 要 求 2.4.2 單 調(diào) 加 載 靜 力 試 驗(yàn) 1. 荷 載 圖 式 的 選 擇 與 設(shè) 計(jì) 2. 試 驗(yàn)

15、荷 載 制 度 （ 1） 荷 載 程 序 。 （ 2） 荷 載 大 小 。 圖 2.8 單 調(diào) 靜 力 荷 載 試 驗(yàn) 加 載 程 序 3. 試 驗(yàn) 裝 置 圖 2.9 受 彎 構(gòu) 件 試 驗(yàn) 裝 置 示 意 圖 1.荷 載 2.荷 載 傳 感 器 3.墊 塊 4.墊 塊 5.支 墩 6.承 載 臺 7.試 件 8.墊 塊 9.支 座 10.墊 塊 11.分 配 梁 圖 2.10 受 壓 構(gòu) 件 試 驗(yàn) 裝 置 示 意 圖1.荷 載 2.墊 塊 3.荷 載 傳 感 器 4.支 座 5.試 件 6.承 載 臺 2.4.3 結(jié) 構(gòu) 低 周 反 復(fù) 加 載 試 驗(yàn) 1. 單 向 反 復(fù) 加 載 制

16、度 （ 1） 控 制 位 移 加 載 法 。 圖 2.11 控 制 位 移 的 變 幅 加 載 制 度 圖 2.12 控 制 位 移 的 等 幅 加 載 制 度 圖 2.13 控 制 位 移 的 變 幅 等 幅混 合 加 載 制 度 圖 2.14 一 種 專 門 設(shè) 計(jì) 的 變幅 等 幅 混 合 加 載 制 度 （ 2） 控 制 作 用 力 加 載 法 。 （ 3） 控 制 作 用 力 和 控 制 位 移 的 混 合 加 載 法 。 圖 2.15 控 制 作 用 力 的 加 載 方 案 2. 雙 向 反 復(fù) 加 載 制 度 （ 1） X、Y 軸 雙 向 同 步 加 載 。 （ 2） X、Y 軸

17、 雙 向 非 同 步 加 載 。 圖 2.16 雙 向 低 周 反 復(fù) 加 載 制 度 3. 試 驗(yàn) 裝 置 圖 2.17 幾 種 典 型 的 偽 靜 力 試 驗(yàn) 加 載 裝 置 2.4.4 結(jié) 構(gòu) 擬 動(dòng) 力 試 驗(yàn) 圖 2.18 計(jì) 算 機(jī) 數(shù) 值 分 析 控 制 試 驗(yàn) 加 載 圖 2.19 聯(lián) 機(jī) 試 驗(yàn) 系 統(tǒng) 原 理 圖 1. 工 作 原 理 2. 工 作 流 程 （ 1） 輸 入 地 震 地 面 運(yùn) 動(dòng) 加 速 度 運(yùn) 動(dòng) 方 程 ： （ 2） 計(jì) 算 下 一 步 的 位 移 值 （ 3） 位 移 的 轉(zhuǎn) 換 （ 4） 測 量 恢 復(fù) 力 及 位 移 值 （ 5） 由 數(shù) 據(jù) 采

18、 集 系 統(tǒng) 進(jìn) 行 數(shù) 據(jù) 處 理 和 反 應(yīng)分 析 運(yùn) 動(dòng) 方 程 能 夠 簡 化 為 ： 結(jié) 構(gòu) 擬 動(dòng) 力 試 驗(yàn) 的 工 作 流 程 圖2-20.tif 3. 試 驗(yàn) 裝 置 2.4.5 結(jié) 構(gòu) 動(dòng) 力 特 性 試 驗(yàn) 1. 頻 率 （ 1） 自 由 振 動(dòng) 法 。 （ 2） 強(qiáng) 迫 振 動(dòng) 法 。 （ 3） 隨 機(jī) 荷 載 激 振 法 。 圖 2.21 有 阻 尼 自 由 振 動(dòng) 曲 線 圖 2.22 結(jié) 構(gòu) 受 強(qiáng) 迫 振 動(dòng) 時(shí) 的共 振 曲 線 2. 振 型 3. 阻 尼 （ 1） 自 由 振 動(dòng) 法 確 定 阻 尼 （ 2.1） （ 2.2） （ 2.3） （ 2.4） n

19、為 衰 減 系 數(shù) 為 有 阻 尼 時(shí) 的 圓 頻 率 為 不 考 慮 阻 尼 時(shí) 的 圓 頻 率 阻 尼 比 圖 2.23 有 阻 尼 自 由 振 動(dòng) 波 形 圖 則 相 鄰 周 期 振 幅 之 比 為 ： 所 以 阻 尼 比 為 （ 2.5）（ 2.6）結(jié) 構(gòu) 的 阻 尼 系 數(shù) 為 （ 2.7） 平 均 衰 減 系 數(shù) （ 2.8）阻 尼 比 圖 2.24 無 零 線 的 有 阻 尼 自 由 振 動(dòng) 波 形 圖 （ 2） 按 強(qiáng) 迫 振 動(dòng) 的 共 振 曲 線 確 定 結(jié) 構(gòu) 的 阻 尼 。穩(wěn) 態(tài) 強(qiáng) 迫 振 動(dòng) 的 振 幅 值 為 ： x=Bsin(t+)動(dòng) 力 系 數(shù) （ 放 大 系

20、 數(shù) ） ()為 （ 2.9） （ 2.10）（ 2.11）（ 2.12） 圖 2.25 動(dòng) 力 系 數(shù) 曲 線 圖 衰 減 系 數(shù)結(jié) 構(gòu) 的 阻 尼 比（ 3） 由 動(dòng) 力 系 數(shù) ()求 阻 尼 比 。 當(dāng) =， 結(jié) 構(gòu) 共振 ， 這 時(shí) 動(dòng) 力 系 數(shù) 為 2.4.6 結(jié) 構(gòu) 動(dòng) 力 荷 載 試 驗(yàn) 1. 周 期 性 動(dòng) 力 荷 載 試 驗(yàn) 的 加 載 制 度 （ 1） 強(qiáng) 迫 振 動(dòng) 共 振 加 載 。 （ 2） 有 控 制 的 逐 級 動(dòng) 力 反 應(yīng) 測 試 試 驗(yàn) 。 2. 非 周 期 性 動(dòng) 力 荷 載 試 驗(yàn) 的 加 載 設(shè) 計(jì) （ 1） 地 震 模 擬 振 動(dòng) 臺 動(dòng) 力 反

21、 應(yīng) 測 試 試 驗(yàn) 的荷 載 設(shè) 計(jì) 。 （ 2） 人 工 地 震 模 擬 動(dòng) 力 荷 載 測 試 試 驗(yàn) 的 荷載 設(shè) 計(jì) 。 （ 3） 對 于 天 然 地 震 ， 則 是 在 頻 繁 發(fā) 生 地 震的 地 區(qū) 等 待 天 然 地 震 對 結(jié) 構(gòu) 的 動(dòng) 力 影 響 。 2.4.7 結(jié) 構(gòu) 疲 勞 試 驗(yàn)圖 2.26 疲 勞 應(yīng) 力 與 荷 載 次 數(shù) 關(guān) 系 圖 1. 疲 勞 測 試 項(xiàng) 目 （ 1） 抗 裂 性 及 開 裂 荷 載 ； （ 2） 裂 縫 寬 度 及 其 發(fā) 展 ； （ 3） 最 大 撓 度 及 其 變 化 幅 度 ； （ 4） 疲 勞 極 限 值 。 2 疲 勞 測 試

22、 荷 載 （ 1） 疲 勞 測 試 荷 載 取 值 。 （ 2） 疲 勞 測 試 的 荷 載 頻 率 。 （ 3） 疲 勞 循 環(huán) 次 數(shù) 。 中 級 制 吊 車 梁 重 級 制 吊 車 梁 3. 疲 勞 測 試 程 序 4. 疲 勞 試 件 安 裝 要 求圖 2.27 疲 勞 測 試 步 驟 示 意 圖 2.28 柱 彎 剪 試 驗(yàn) 裝 置 2.4.8 試 驗(yàn) 加 載 裝 置 的 設(shè) 計(jì) 1. 強(qiáng) 度 要 求 2. 剛 度 要 求 3. 真 實(shí) 性 要 求 4. 簡 便 性 要 求 2.4.9 試 驗(yàn) 設(shè) 備 準(zhǔn) 備 計(jì) 劃 圖 2.29 偏 壓 剪 短 柱 的 試 驗(yàn) 裝 置2.5 試 驗(yàn)

23、 觀 測 方 案 設(shè) 計(jì)2.5.1 觀 測 項(xiàng) 目 的 確 定 2.5.2 測 點(diǎn) 的 選 擇 與 布 置2.5.3 儀 器 的 選 擇 與 測 讀 的 原 則（ 1） 儀 器 的 選 擇（ 2） 讀 數(shù) 的 原 則 2.5.4 儀 器 儀 表 準(zhǔn) 備 計(jì) 劃 2.6 結(jié) 構(gòu) 試 驗(yàn) 與 材 料 力 學(xué) 性 能 的 關(guān) 系 2.7 結(jié) 構(gòu) 試 驗(yàn) 的 技 術(shù) 性 文 件 2.7.1 試 驗(yàn) 大 綱 2.7.2 試 驗(yàn) 記 錄 2.7.3 試 驗(yàn) 報(bào) 告 第 3章建 筑 結(jié) 構(gòu) 試 驗(yàn) 荷 載 3.1 概 述 3.2 重 力 荷 載 3.2.1 重 力 直 接 加 載 方 法 1. 加 荷 作

24、用 方 式 圖 3.1 用 重 物 作 均 勻 加 載 實(shí) 驗(yàn)1.重 物 2.試 件 3.支 座 4.支 墩2. 不 同 荷 載 的 特 點(diǎn)（ 1） 散 狀 材 料 。（ 2） 塊 體 材 料 。 圖 3.2 用 水 作 均 勻 加 載 的 試 驗(yàn) 裝 置1.水 2.防 水 布 3.斜 撐 4.試 件 （ 3） 吸 濕 材 料 。 （ 4） 液 體 材 料 。 3.2.2 杠 桿 加 載 方 法 圖 3.3 杠 桿 加 載 裝 置 3.3 機(jī) 械 力 荷 載 3.3.1 卷 揚(yáng) 機(jī) 、 絞 車 加 載 P= n K p 圖 3.4 拉 力 測 力 裝 置 布 置 圖 3.3.2 螺 旋 千 斤

25、 頂 加 載 3.3.3 螺 旋 、 彈 簧 加 載 3.3.4 倒 鏈 3.4 電 磁 荷 載 3.4.1 電 磁 激 振 器 根 據(jù) 電 磁 感 應(yīng) 原 理 圖 3.5 電 磁 式 激 振 器 的 構(gòu) 造 圖1.外 殼 2.頂 桿 3.勵(lì) 磁 線 圈 4.動(dòng) 圈5.支 撐 彈 簧 6.鐵 芯 圖 3.6 電 磁 激 振 器 的 工 作 原 理 圖1.信 號 發(fā) 生 器 2.勵(lì) 磁 電 源 3.功 率 放 大 器4.電 磁 激 振 器 5.試 件 圖 3.7 電 磁 振 動(dòng) 臺 組 成 系 統(tǒng) 圖1.信 號 發(fā) 生 器 2.自 動(dòng) 控 制 儀 3.功 率 放 大 器 4.電 磁 激 振 器

26、5.振 動(dòng) 臺 臺 面 6.測 振 傳 感 器 7.記 錄 系 統(tǒng) 8.試 件 9.臺 坐 3.4.2 電 磁 式 振 動(dòng) 臺 圖 3.8 單 、 雙 向 作 用 液 壓 加 載 器 圖1.端 蓋 2.進(jìn) 油 出 油 口 3.油 封 裝 置 4.活 塞 桿5.活 塞 6.工 作 油 缸 7.固 定 環(huán) 3.5 液 壓 荷 載 3.5.1 液 壓 加 載 器 圖 3.9 電 液 伺 服 液 壓 系 統(tǒng) 的 基 本 閉 環(huán) 回 路1.指 令 信 號 2.調(diào) 整 放 大 系 統(tǒng) 3.油 源 4.伺 服 閥5.加 載 器 6.傳 感 器 7.反 饋 系 統(tǒng) 3.5.2 液 壓 加 載 系 統(tǒng) 3.5.

27、3 大 型 結(jié) 構(gòu) 試 驗(yàn) 機(jī) 3.5.4 電 液 伺 服 液 壓 系 統(tǒng) 1. 電 液 伺 服 加 載 系 統(tǒng) 的 工 作 原 理 2. 電 液 伺 服 閥 的 工 作 原 理 3.5.5 地 震 模 擬 振 動(dòng) 臺 下 面 對 地 震 模 擬 振 動(dòng) 臺 的 組 成 和 工 作 原 理 作 一 扼要 說 明 ： 1. 振 動(dòng) 臺 臺 體 結(jié) 構(gòu) 2. 液 壓 驅(qū) 動(dòng) 和 動(dòng) 力 系 統(tǒng) 3. 控 制 系 統(tǒng) 4. 測 試 和 分 析 系 統(tǒng) 圖 3.10 地 震 模 擬 振 動(dòng) 臺 加 速 度 控 制 系 統(tǒng) 圖a、 b、 c表 示 加 速 度 、 速 度 、 位 移 信 號 輸 入(a)

28、、 (b)、 (c)表 示 加 速 度 、 速 度 、 位 移 信 號 反 饋1.信 號 輸 入 控 制 器 2.油 源 3.試 件 4.伺 服 放 大 器 5.伺 服 閥6.加 載 器 7.振 動(dòng) 臺 8.位 移 傳 感 器 9.加 速 度 傳 感 器 圖 3.11 用 張 拉 突 卸 法 對 結(jié) 構(gòu) 施 加 沖 擊 力 荷 載 1.結(jié) 構(gòu) 物 2.鋼 拉 桿 3.保 護(hù) 索 4.鋼 絲 繩 5.絞 車 6.實(shí) 驗(yàn) 模型 7.鋼 絲 8.滑 輪 9.支 架 10.重 物 11.減 振 墊 層3.6 慣 性 力 荷 載3.6.1 沖 擊 加 載1. 初 位 移 加 載 法 圖 3.12 用 擺

29、 錘 或 落 重 法 施 加 沖 擊 力 荷 載1.擺 錘 2.結(jié) 構(gòu) 3.落 錘 4.墊 層 5.試 件2. 初 速 度 加 載 法 圖 3.13 反 沖 激 振 器 結(jié) 構(gòu) 示 意 圖1.燃 燒 室 殼 體 2.底 座 3.噴 管 4.火 藥 5.點(diǎn) 火 裝 置3. 反 沖 激 振 法 圖 3.14 反 沖 激 振 器 輸 出 特 性 曲 線1.升 壓 段 2.高 峰 段 3.平 衡 壓 力 工 作 段 4.后 效 段 3.6.2 離 心 力 加 載 圖 3.15 機(jī) 械 式 激 振 器 的 原 理 圖 3.6.3 直 線 位 移 慣 性 力 加 載 圖 3.16 直 線 位 移 慣 性

30、力 加 載 系 統(tǒng) 3.7 氣 壓 荷 載 圖 3.17氣 壓 加 載 裝 置 示 意 圖 自 上 而 下 共 有 6層 裝 置 ： 1.螺 母 2.壓 梁 3.拼 合 木 板4.氣 囊 5.試 件 6.試 驗(yàn) 支 座 3.8 人 力 激 振 荷 載 3.9 隨 機(jī) 荷 載 3.10 荷 載 反 力 設(shè) 備 3.10.1 支 座 （ 1） 必 須 保 證 結(jié) 構(gòu) 在 支 座 處 能 自 由 轉(zhuǎn) 動(dòng) 和結(jié) 構(gòu) 在 支 座 處 能 正 確 地 傳 遞 力 。 支 承 墊 板 的長 度 l可 按 下 式 進(jìn) 行 計(jì) 算 ： 圖 3.18 鉸 支 座 的 形 式 和構(gòu) 造 （ 2） 鉸 支 座 處 的

31、 上 下 墊 板 要 有 一 定 剛 度 。 墊 板 厚 度 d可 按 下 式 計(jì) 算 ： （ 3） 滾 軸 強(qiáng) 度 的 要 求 。 并 按 下 式 進(jìn) 行 強(qiáng) 度驗(yàn) 算 表 3.1 滾 軸 直 徑 選 用 表 （ 4） 滾 軸 的 長 度 圖 3.19 分 配 梁 設(shè) 置 示 意 圖 3.10.2 分 配 梁 圖 3.20 豎 向 分 配 梁 示 意 圖1.試 驗(yàn) 模 型 2.支 撐 架 3.調(diào) 節(jié) 系 統(tǒng) 4.分 配 梁 3.10.3 荷 載 架 1. 豎 向 荷 載 架 2. 水 平 荷 載 架 3. 反 力 墻 圖 3.21 荷 載 架 示 意 圖1.橫 梁 2.千 斤 頂 3.地 腳

32、 螺 栓 1.三 角 架 2.千 斤 頂 3.壓 梁 1.試 件 2.伺 服 千 斤 頂 3.地 腳 螺 栓 圖 3.22 抗 彎 大 梁 臺 座 的 荷 載 試 驗(yàn) 裝 置 3.10.4 結(jié) 構(gòu) 試 驗(yàn) 臺 座 1. 抗 彎 大 梁 式 臺 座 和 空 間 桁 架 式 臺 座 圖 3.23 空 間 桁 架 式 臺 座 圖 3.24 兩 種 板 式 試 驗(yàn) 臺 2. 地 面 試 驗(yàn) 臺 座 圖 3.25 箱 式 試 驗(yàn) 臺 座 示 意 圖1.實(shí) 驗(yàn) 試 件 2.荷 載 架 3.千 斤 頂 4.液 壓 操 作 臺 5.臺 座 孔 圖 3.26 現(xiàn) 場 試 驗(yàn) 加 荷 方 案 圖1.實(shí) 驗(yàn) 試 件

33、 2.荷 載 架 3.平 衡 重 4.鋪 板 5.橫 梁 3.10.5 現(xiàn) 場 試 驗(yàn) 的 荷 載 裝 置 第 4章建 筑 結(jié) 構(gòu) 試 驗(yàn) 測 試 技 術(shù) 4.1 概 述 4.1.1 儀 器 設(shè) 備 的 分 類 4.1.2 試 驗(yàn) 儀 器 儀 表 的 主 要 技 術(shù) 性 能 指 標(biāo) （ 1） 刻 度 值 。 （ 2） 量 程 。 （ 3） 靈 敏 度 。 （ 4） 分 辨 率 。 （ 5） 線 性 度 。 （ 6） 穩(wěn) 定 性 。 （ 7） 重 復(fù) 性 。 （ 8） 頻 率 響 應(yīng) 。 4.1.3 結(jié) 構(gòu) 試 驗(yàn) 對 儀 器 設(shè) 備 的 使 用 要 求 4.2 電 阻 應(yīng) 變 片 4.2.1

34、電 阻 應(yīng) 變 片 的 工 作 原 理 圖 4.1 金 屬 絲 的 電 阻 應(yīng) 變 原 理 1.受 力 前 的 金 屬 絲 2.受 力 后 的 金 屬 絲 （ 4.1）（ 4.2）（ 4.3） 圖 4.2 電 阻 應(yīng) 變 片 構(gòu) 造 示 意 圖1.引 出 線 2.電 阻 線 3.覆 蓋 層 4.基 底 層 4.2.2 電 阻 應(yīng) 變 片 的 構(gòu) 造 電 阻 應(yīng) 變 片 的 主 要 技 術(shù) 指 標(biāo) 如 下 ； （ 1） 電 阻 值 R（ ） 。 （ 2） 標(biāo) 距 l。 （ 3） 靈 敏 系 數(shù) K。 圖 4.3 幾 種 電 阻 應(yīng) 變 片1， 2， 3， 7， 9.箔 式 電 阻 應(yīng) 變 片 4

35、.半 導(dǎo) 體 應(yīng) 變 片5.絲 繞 式 電 阻 應(yīng) 變 片 6.短 接 式 電 阻 應(yīng) 變 片 8.焊 接 電 阻 應(yīng) 變 片 4.2.3 電 阻 應(yīng) 變 片 的 種 類 和 粘 貼 方 法 表 4.1續(xù) 表 圖 4.4 惠 斯 登 電 橋 的 橋 路 圖 4.3 應(yīng) 變 測 量 4.3.1 電 阻 應(yīng) 變 儀 測 量 應(yīng) 變 1. 應(yīng) 變 儀 工 作 原 理 （ 4.4）（ 4.5）（ 4.6）（ 4.7） 2. 橋 路 組 成 的 類 別 （ 1） 等 臂 橋 路 。 （ 2） 1/4電 橋 橋 路 。 （ 3） 半 橋 橋 路 。 （ 4） 全 橋 橋 路 。 3. 橋 路 讀 數(shù) 值

36、構(gòu) 成 特 點(diǎn) （ 4.8）（ 4.9） 4. 溫 度 補(bǔ) 償 技 術(shù) （ 1） 同 一 橋 路 具 有 相 同 的 溫 度 效 應(yīng) ， 即 （ 2） 外 補(bǔ) 橋 路 補(bǔ) 償 片 的 荷 載 效 應(yīng) 為 零 ， 即 5. 橋 路 的 連 接 技 術(shù) （ 4.10） 表 4.2續(xù)表 4-2續(xù) 圖 4.5 半 橋 外 補(bǔ) 一 片 多 補(bǔ) 工 作 原 理 橋 路 示 意 圖 6. 一 片 多 補(bǔ) 技 術(shù) 的 工 作 原 理 圖 4.6 半 橋 橋 路 圖 4.7 全 橋 橋 路 7. 應(yīng) 變 儀 半 橋 與 全 橋 切 換 技 術(shù) 的 工 作 原 理 4.3.2 其 他 方 法 測 量 應(yīng) 變 1.

37、 位 移 方 法 =l/l （ 4.11） 2. 光 測 法 4.4 傳 感 器 的 分 類 4.4.1 傳 感 器 的 分 類 4.4.2 傳 感 器 的 組 成 1. 機(jī) 械 式 傳 感 器 機(jī) 械 式 傳 感 器 利 用 機(jī) 械 原 理 進(jìn) 行 工 作 ， 主 要 由 以下 4部 分 組 成 ： （ 1） 感 受 裝 置 。 （ 2） 轉(zhuǎn) 換 裝 置 。 （ 3） 顯 示 裝 置 。 （ 4） 附 屬 裝 置 。 2. 電 測 傳 感 器 電 測 傳 感 器 主 要 由 以 下 4部 分 組 成 ： （ 1） 感 受 裝 置 。 （ 2） 轉(zhuǎn) 換 裝 置 。 （ 3） 傳 輸 裝 置 。

38、 （ 4） 附 屬 裝 置 。 3. 其 他 傳 感 器 圖 4.8 幾 種 測 力 計(jì) 及 傳 感 器 4.5 常 用 傳 感 設(shè) 備 4.5.1 測 力 傳 感 器 圖 4.9 幾 種 常 用 位 移 傳 感 器 構(gòu) 造 原 理 圖1.測 桿 2.外 殼 3.彈 簧 4.電 阻 應(yīng) 變 片5.電 阻 絲 6.線 圈 7.電 纜 4.5.2 線 位 移 傳 感 器 圖 4.10 傾 角 傳 感 器 示 意 圖1.長 水 準(zhǔn) 管 2.水 準(zhǔn) 泡 3.讀 數(shù) 盤 4.測 微 輪 5.試 件 6.圓 水 準(zhǔn) 器 7.電 阻 應(yīng) 變 片 8.質(zhì) 量 塊 4.5.3傾 角 傳 感 器 圖 4.11 應(yīng)

39、 變 片 或 導(dǎo) 電 漆 膜 觀 測 裂 縫 示 意 圖 4.5.4 裂 縫 觀 測 儀 圖 4.12 測 振 傳 感 器 力 學(xué) 原 理 4.5.5 測 振 傳 感 器 1. 測 振 傳 感 器 工 作 原 理 （ 4.12）（ 4.13）（ 4.14）（ 4.15）（ 4.16）（ 4.17） 圖 4.13 幅 頻 特 性 曲 線 圖 4.14 相 頻 特 性 曲 線2. 傳 感 器 的 頻 率 特 性 （ 4.18） 圖 4.15 加 速 度 傳 感 器 的 幅 頻 特 性 曲 線 （ 4.19）（ 4.20）（ 4.21） 圖 4.16 磁 電 式 速 度 傳 感 器1.信 號 輸 出

40、 2.線 圈 3.磁 鋼 4.阻 尼 器 5.彈 簧 片 3. 磁 電 式 速 度 傳 感 器 圖 4.17 擺 式 傳 感 器 1.彈 簧 2.信 號 輸 出 3.線 圈 4.磁 鋼 5.外 殼（ 4.22） 圖 4.18 加 速 度 傳 感 器 原 理1.外 殼 2.硬 彈 簧3.質(zhì) 量 塊 4.壓 電 晶 體 4. 壓 電 式 加 速 度 傳 感 器 （ 1） 靈 敏 度 。 （ 2） 安 裝 諧 振 頻 率 。 （ 3） 頻 率 響 應(yīng) 。 （ 4） 橫 向 靈 敏 度 比 。 （ 5） 幅 值 范 圍 。 圖 4.19 X-Y 記 錄 儀 工 作 原 理1.傳 感 器 2.橋 盒 3

41、.應(yīng) 變 儀 4.電 源5.繪 圖 筆 6.大 車 7.小 車 8.記 錄 儀 4.6 試 驗(yàn) 記 錄 方 法 4.6.1 概 況 4.6.2 X-Y 記 錄 儀 圖 4.20 光 線 示 波 器 的 工 作 原 理1.張 絲 2.線 圈 3.磁 場 4.鏡 片 5.光 源6.輸 入 線 7.記 錄 線 8.頻 閃 燈 4.6.3 光 線 示 波 器 圖 4.21 直 接 記 錄 式 磁 帶 記 錄 儀 原 理 圖 4.6.4 磁 帶 記 錄 儀 4.6.5 數(shù) 據(jù) 采 集 系 統(tǒng) 1. 數(shù) 據(jù) 采 集 系 統(tǒng) 的 組 成 圖 4.22 組 合 式 數(shù) 據(jù) 采 集 系 統(tǒng) 的 組 成 圖 4.

42、23 數(shù) 據(jù) 流 通 過 程 2. 數(shù) 據(jù) 采 集 過 程 圖 4.24 回 彈 原 理 示 意 圖 4.7 建 筑 結(jié) 構(gòu) 現(xiàn) 場 測 試 技 術(shù) 4.7.1 混 凝 土 結(jié) 構(gòu) 現(xiàn) 場 檢 測 試 驗(yàn) 1. 回 彈 法 檢 測 混 凝 土 強(qiáng) 度 （ 1） 回 彈 法 的 基 本 原 理 。 （ 2） 回 彈 值 與 強(qiáng) 度 值 的 關(guān) 系 。 直 線 方 程 冪 函 數(shù) 方 程 拋 物 線 方 程 二 元 方 程 （ 3） 測 試 方 法 。 （ 4） 數(shù) 據(jù) 處 理 。 圖 4.25 混 凝 土 超 聲 波 檢 測 系 統(tǒng) 2. 超 聲 脈 沖 法 檢 測 混 凝 土 強(qiáng) 度 指 數(shù)

43、函 數(shù) 方 程 冪 函 數(shù) 方 程 拋 物 線 方 程 測 區(qū) 聲 波 傳 播 速 度 ， 其 中 ， 3. 超 聲 回 彈 綜 合 法 檢 測 混 凝 土 強(qiáng) 度 平 面 型 方 程 曲 面 型 方 程 4. 鉆 芯 法 檢 測 混 凝 土 強(qiáng) 度 表 4.3 芯 樣 試 件 混 凝 土 強(qiáng) 度 的 換 算 系 數(shù) 5. 拔 出 法 檢 測 混 凝 土 強(qiáng) 度 6. 超 聲 法 檢 測 混 凝 土 缺 陷 （ 1） 混 凝 土 裂 縫 檢 測 。 圖 4.26 平 測 法 檢 測 裂 縫 深 度 圖 4.27 斜 測 法 檢 測 裂 縫 深 度 圖 4.28 鉆 孔 檢 測 裂縫 深 度 圖

44、 4.29 裂 縫 d-A坐 標(biāo) 圖 4.30 混 凝 土 缺陷 對 測 圖 4.31 混 凝 土 缺 陷 檢 測 鉆 孔 法測 點(diǎn) 布 置 （ 2） 混 凝 土 內(nèi) 部 空 洞 缺 陷 的 檢 測 。 圖 4.32 混 凝 土 內(nèi) 部 空 洞 尺 寸 估 算 圖 4.33 平 測 法 檢 測 混 凝 土 表層 損 傷 厚 度 圖 4.34 混 凝 土 表 層 損 傷 “ 時(shí) -距 ” 圖 （ 3） 混 凝 土 表 層 損 傷 的 檢 測 。 圖 4.35 鋼 筋 影 響 感 應(yīng) 電 流 示 意 圖 7. 混 凝 土 結(jié) 構(gòu) 鋼 筋 位 置 和 鋼 筋 銹 蝕 的 檢 測 （ 1） 鋼 筋 位

45、 置 的 檢 測 。 圖 4.36 鋼 筋 銹 蝕 測 試 儀 原 理 圖1.毫 伏 表 2.銅 棒 電 極 3.硫 酸 銅 飽 和 溶 液4.多 孔 接 頭 5.鋼 筋 （ 2） 鋼 筋 銹 蝕 的 檢 測 。 表 4.4 鋼 筋 銹 蝕 狀 況 的 判 別 標(biāo) 準(zhǔn) 8. 沖 擊 回 波 法 檢 測 混 凝 土 內(nèi) 部 缺 陷 及 厚 度 長 期 以 來 ， 人 們 一 直 尋 求 以 聲 波 反 射 （ 回 波 ） 的方 法 來 探 測 混 凝 土 內(nèi) 部 缺 陷 。 這 種 方 法 有 以 下 優(yōu)點(diǎn) ： （ 1） 可 單 面 測 試 ， 擴(kuò) 大 應(yīng) 用 范 圍 ； （ 2） 可 獲 得

46、缺 陷 明 確 的 反 射 信 號 ， 直 觀 ，測 一 點(diǎn) 即 可 判 斷 一 點(diǎn) ； （ 3） 勿 需 丈 量 測 距 ， 測 試 方 便 ； （ 4） 可 以 很 方 便 的 測 量 結(jié) 構(gòu) 厚 度 。 9. 雷 達(dá) 法 檢 測 技 術(shù) 雷 達(dá) 波 檢 測 具 有 如 下 的 技 術(shù) 特 點(diǎn) ： （ 1） 對 混 凝 土 有 較 強(qiáng) 的 穿 透 能 力 ， 可 測 較大 深 度 。 （ 2） 可 實(shí) 現(xiàn) 非 接 觸 探 測 ， 可 作 實(shí) 時(shí) 檢 測 ，探 測 速 度 快 。 （ 3） 以 減 小 波 長 和 增 大 頻 率 寬 度 ， 實(shí) 現(xiàn) 高分 辨 率 的 探 測 。 （ 4） 微

47、 波 有 極 化 特 性 ， 可 確 定 缺 陷 的 形 狀和 取 向 。 4.7.2 鋼 管 混 凝 土 質(zhì) 量 檢 測 4.7.3 紅 外 成 像 無 損 檢 測 技 術(shù) 4.7.4 鋼 結(jié) 構(gòu) 現(xiàn) 場 檢 測 （ 1） 鋼 材 強(qiáng) 度 測 定 （ 2） 超 聲 法 檢 測 鋼 材 和 焊 縫 缺 陷 圖 4.37 脈 沖 反 射 法 探 傷 示 意 圖 圖 4.38 斜 向 探 頭 測 缺 陷 位 置 4.7.5 砌 體 結(jié) 構(gòu) 現(xiàn) 場 檢 測 （ 1） 磚 砌 體 強(qiáng) 度 的 間 接 測 定 法 1） 沖 擊 法 。 單 位 功 的 表 面 積 增 量 與 試 樣 強(qiáng) 度 之 間 的

48、關(guān) 系 為 2） 回 彈 法 。 3） 推 出 法 。 4） 筒 壓 法 。 5） 砂 漿 片 剪 切 法 。 6） 點(diǎn) 荷 法 。 7） 射 釘 法 。 （ 2） 磚 砌 體 原 位 軸 心 抗 壓 強(qiáng) 度 測 定 法 1） 扁 頂 法 。 2） 原 位 軸 壓 法 。 3） 原 位 剪 切 法 。 圖 4.39 砌 體 扁 頂 法 的 試 驗(yàn) 裝 置 圖 4.40 原 位 軸 壓 法 的 試 驗(yàn) 裝 置 圖 4.41 原 位 單 面 剪 切 裝 置 示 意 圖 1.現(xiàn) 澆 混 凝 土 傳 力 件 2.槽 3.試 件 圖 4.42 原 位 單 磚 雙 面 剪 切 裝置 示 意 圖1.試 件

49、2.掏 空 的 灰 縫 第 5章建 筑 結(jié) 構(gòu) 試 驗(yàn) 相 似 模 型 設(shè) 計(jì) 基 礎(chǔ) 5.1 概 述 5.1.1 模 型 試 驗(yàn) 的 優(yōu) 點(diǎn) 1） 經(jīng) 濟(jì) 性 好 。 2） 針 對 性 強(qiáng) 。 3） 數(shù) 據(jù) 準(zhǔn) 確 。 圖 5.1 分 析 方 法 的 比 較 5.1.2 模 型 試 驗(yàn) 的 應(yīng) 用 范 圍 1） 代 替 大 型 結(jié) 構(gòu) 試 驗(yàn) 或 作 為 大 型 結(jié) 構(gòu) 試 驗(yàn)的 輔 助 試 驗(yàn) 。 2） 作 為 結(jié) 構(gòu) 分 析 計(jì) 算 的 輔 助 手 段 。 3） 驗(yàn) 證 和 發(fā) 展 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 理 論 。 5.2 相 似 概 念 5.2.1 相 似 的 含 義 5.2.2 相 似 量

50、 的 表 達(dá) 1. 幾 何 相 似 （ 5.1） 2. 荷 載 相 似 3. 時(shí) 間 相 似 4. 質(zhì) 量 相 似 5. 邊 界 條 件 相 似 6. 初 始 條 件 相 似 （ 5.2）（ 5.3）（ 5.4） 5.3 相 似 原 理 5.3.1 性 質(zhì) 定 理 1. 性 質(zhì) 定 理 一 1） 名 詞 解 釋 2） 定 理 描 述 （ 5.5）（ 5.6）（ 5.7） 2. 性 質(zhì) 定 理 二 1） 名 詞 解 釋 2） 定 理 描 述 3. 性 質(zhì) 定 理 三 4. 性 質(zhì) 定 理 四 1） 名 詞 解 釋 圖 5.2 基 本 量 綱 與 基 礎(chǔ) 物 理 量 數(shù) 量 關(guān) 系 圖 2） 定

51、理 描 述 5. 性 質(zhì) 定 理 五 1） 名 詞 解 釋 2） 定 理 描 述 （ 5.8）（ 5.9）（ 5.10）（ 5.11） 5.3.2 性 質(zhì) 推 論 1. 推 論 一 2. 推 論 二 3. 推 論 三 4. 推 論 四 5. 推 論 五 5.3.3 判 定 定 理 5.3.4 相 似 定 理 的 配 合 關(guān) 系 5.4 量 綱 分 析 5.4.1 量 綱 的 基 本 性 質(zhì) 常 用 物 理 量 及 物 理 常 數(shù) 的 量 綱 量 綱 具 有 以 下 的 性 質(zhì) ： 1） 兩 個(gè) 物 理 量 相 等 ， 是 指 不 僅 數(shù) 值 相 等 ，而 且 量 綱 也 要 相 同 。 2）

52、兩 個(gè) 同 量 綱 參 數(shù) 的 比 是 無 量 綱 參 數(shù) ， 其值 不 隨 所 取 單 位 的 大 小 而 變 。 3） 一 個(gè) 完 整 的 物 理 方 程 式 中 ， 各 項(xiàng) 的 量 綱必 須 相 同 ， 因 此 方 程 才 能 用 加 、 減 并 用 等號 聯(lián) 系 起 來 ， 這 一 性 質(zhì) 稱 為 量 綱 和 諧 。 比 如 ， 在 中 ， 只 有 各 項(xiàng) 的 量 綱 相 同 ，該 方 程 才 能 成 立 。表 5.1.tif 4） 組 合 量 綱 可 以 和 基 本 量 綱 組 成 無 量 綱 組合 ， 基 本 量 綱 之 間 不 能 組 成 無 量 綱 組 合 。 一個(gè) 組 合 量

53、 綱 與 其 他 量 綱 至 少 能 夠 組 成 一 個(gè) 無量 綱 組 合 。 5.4.2 基 礎(chǔ) 物 理 量 的 條 件 5.4.3 量 綱 分 析 舉 例 （ 5.12）（ 5.13）（ 5.14） 在 絕 對 系 統(tǒng) 中 ， 用 基 本 量 綱 來 表 示 這 些 量 的 量 綱 ：（ 5.15）（ 5.16） 5.5 模 型 設(shè) 計(jì)1. 確 定 影 響 結(jié) 構(gòu) 性 能 的 物 理 量2. 確 定 基 礎(chǔ) 物 理 量 （ 5.17）（ 5.18）（ 5.19） 3. 寫 出 量 綱 矩 陣4. 求 出 相 似 準(zhǔn) 則 （ 5.20） 1. 根 據(jù) 性 質(zhì) 定 理 三 ， 確 定 相 似

54、指 數(shù) （ 5.21）（ 5.22） 2. 根 據(jù) 試 驗(yàn) 材 料 和 試 驗(yàn) 能 力 來 確 定 設(shè) 計(jì) 試件 尺 寸 3. 根 據(jù) 相 似 指 數(shù) ， 確 定 相 似 常 數(shù) （ 5.23）（ 5.24） 第 6章建 筑 結(jié) 構(gòu) 試 驗(yàn) 數(shù) 據(jù) 處 理 基 礎(chǔ) 6.1 概 述 6.2 數(shù) 據(jù) 整 理 和 換 算 6.3 數(shù) 據(jù) 誤 差 分 析 6.3.1 統(tǒng) 計(jì) 分 析 的 概 念 1. 平 均 值 （ 1） 算 術(shù) 平 均 值 （ 2） 幾 何 平 均 值 （ 3） 加 權(quán) 平 均 值 2. 標(biāo) 準(zhǔn) 差 （ 6.1）（ 6.2）（ 6.3）（ 6.4） 3. 變 異 系 數(shù)4. 隨 機(jī)

55、變 量 和 概 率 分 布 （ 6.5）（ 6.6） 圖 6.1 頻 率 直 方 圖 和 累 計(jì) 頻 率 圖 正 態(tài) 分 布 概 率 密 度 分 布 函 數(shù) 為 ： 其 分 布 函 數(shù) 為 ： （ 6.7）（ 6.8） 圖 6.2 正 態(tài) 分 布 密 度 函 數(shù) 圖 6.3.2 誤 差 的 分 類 1. 系 統(tǒng) 誤 差 2. 隨 機(jī) 誤 差 3. 過 失 誤 差 （ 6.9）（ 6.10）（ 6.11） 6.3.3 誤 差 計(jì) 算 誤 差 的 平 均 值 為 ： 誤 差 的 標(biāo) 準(zhǔn) 值 為 ： 變 異 系 數(shù) 為 ： （ 6.12）（ 6.13）（ 6.14） 6.3.4 誤 差 傳 遞 （

56、1） 代 數(shù) 和 （ 2） 乘 法 （ 6.15）（ 6.16）（ 6.17） （ 3） 除 法（ 4） 冪 函 數(shù)（ 5） 對 數(shù) （ 6.18） 6.3.5 誤 差 的 檢 驗(yàn) 1. 系 統(tǒng) 誤 差 的 發(fā) 現(xiàn) 和 消 除 2. 隨 機(jī) 誤 差 通 常 認(rèn) 為 隨 機(jī) 誤 差 服 從 正 態(tài) 分 布 ， 它 的 分 布 密 度函 數(shù) 為 ： 表 6.1 與 某 一 誤 差 范 圍 對 應(yīng) 的 概 率 （ 6.19） 3. 異 常 數(shù) 據(jù) 的 舍 棄 常 用 的 判 別 范 圍 和 鑒 別 方 法 如 下 ： （ 1） 3方 法 。 （ 2） 肖 維 納 （ Chauvenet） 方 法 。

57、 （ 3） 格 拉 布 斯 （ Grubbs） 方 法 。 下 面 以 例 題 的 形 式 加 以 說 明 ： 【 例 題 】 測 定 一 批 構(gòu) 件 的 承 載 能 力 ， 得 4 520、 4 460、 4 610、 4 540、 4 550、 4 490、 4 680、 4 460、 4 500、 4 830（ 單 位 ： N m） ， 問 其 中 是否 包 含 過 失 誤 差 ？ （ 6.20） 【 解 】 求 平 均 值 ：（ 1） 按 3準(zhǔn) 則 ， 如 果 符 合 則 認(rèn) 為 包括 過 失 誤 差 而 把 它 剔 除 ， 因 為 所 以 ,數(shù) 據(jù) 4 830應(yīng) 保 留 。 （ 2）

58、 按 肖 維 納 （ Chauvenet） 準(zhǔn) 則 方 法 ， 如 果 符 合 則 認(rèn) 為 包 括 過 失 誤 差 而 把 它 剔 除 ，因 為 n=10， 查 表 6.2得 所 以 ,數(shù) 據(jù) 4 830應(yīng) 剔 除 。 （ 3） 按 格 拉 布 斯 （ Grubbs） 準(zhǔn) 則 方 法 ， 如 果 符合 則 認(rèn) 為 包 括 過 失 誤 差 而 把 它 剔除 ， 因 為 n=10， 取 =0.05， 查 表 6.3得 所 以 ,數(shù) 據(jù) 4 830應(yīng) 剔 除 。 若 取 =0.01， 查 表 6.3得 所 以 ,數(shù) 據(jù) 4 830應(yīng) 保 留 。 6.4 數(shù) 據(jù) 的 表 達(dá) 6.4.1 表 格 方 式

59、 表 6.4 設(shè) 計(jì) 應(yīng) 力 狀 態(tài) 下 各 試 件 的 承 載 力 及 撓 度 6.4.2 圖 像 方 式 1. 曲 線 圖 下 面 介 紹 三 點(diǎn) 滑 動(dòng) 平 均 法 的 計(jì) 算 式 ： 2. 形 態(tài) 圖 3. 直 方 圖 和 餡 餅 形 圖 圖 6.3 圓 形 截 面 預(yù) 應(yīng) 力 木梁 荷 載 -撓 度 曲 線 圖 6.4 矩 形 截 面 預(yù) 應(yīng) 力 木梁 荷 載 -撓 度 曲 線 6.4.3 函 數(shù) 方 式 1. 確 定 函 數(shù) 形 式 （ 6.22） 2. 求 函 數(shù) 表 達(dá) 式 的 系 數(shù) （ 1） 回 歸 分 析 。 （ 6.23）（ 6.24）（ 6.25） （ 2） 一 元

60、線 性 回 歸 分 析 。 相 對 的 偏 差 平 方 之 和 Q為 ： （ 6.26）（ 6.27）（ 6.28）（ 6.29） （ 3） 一 元 非 線 性 回 歸 分 析 。 （ 4） 多 元 線 性 回 歸 分 析 。 （ 5） 系 統(tǒng) 識 別 方 法 。 （ 6.30）（ 6.31） 6.5 學(xué) 術(shù) 論 文 寫 作 格 式 6.5.1 試 驗(yàn) 研 究 的 特 點(diǎn) 1. 試 驗(yàn) 研 究 的 含 義 2. 試 驗(yàn) 研 究 的 共 性 6.5.2 論 文 的 組 成 及 其 功 能 6.5.3 主 體 的 組 成 及 其 功 能 1. 引 言 部 分 2. 正 文 部 分 3. 結(jié) 論 部

61、 分 主 要 功 能 標(biāo) 題 形 式 主 要 內(nèi) 容 6.5.4 正 文 的 組 成 及 其 功 能 1. 試 驗(yàn) 概 況 主 要 功 能 標(biāo) 題 形 式 主 要 內(nèi) 容 （ 1） 試 驗(yàn) 材 料 。 （ 2） 試 件 制 作 。 （ 3） 試 驗(yàn) 方 法 。 （ 4） 試 驗(yàn) 裝 置 。 （ 5） 試 驗(yàn) 技 術(shù) 。 2. 試 驗(yàn) 結(jié) 果 主 要 功 能 標(biāo) 題 形 式 主 要 內(nèi) 容 表 現(xiàn) 方 式 敘 述 手 法 3. 結(jié) 果 分 析 主 要 功 能 標(biāo) 題 形 式 主 要 內(nèi) 容 6.5.5 論 文 寫 作 格 式 小 結(jié) 圖 6.5 科 技 期 刊 學(xué) 術(shù) 論 文 的 結(jié) 構(gòu) 組 成

62、 關(guān) 系 示 意 圖 6.5.6 論 文 結(jié) 構(gòu) 特 點(diǎn) 分 析 實(shí) 例 題 目 署 名 提 要 關(guān) 鍵 詞 1 前 言 2 試 驗(yàn) 概 況 圖 6.6 雀 替 構(gòu) 造 示 意 圖 圖 6.7 試 驗(yàn) 裝 置 示 意 圖1.瓜 柱 2.雀 替 3.順 水 梁 1.順 水 梁 2.雀 替 3.百 分 表 4.應(yīng) 變 片 3 試 驗(yàn) 結(jié) 果 圖 6.8 雀 替 順 水 梁 力 -應(yīng) 力 關(guān) 系 圖 圖 6.9 雀 替 順 水 梁 力 -撓 度 關(guān) 系 圖 4 結(jié) 果 分 析 4.1 兩 類 試 件 的 傳 統(tǒng) 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 方 法圖 6.10 試 件 計(jì) 算 簡 圖普 通 順 水 梁 ：雀 替

63、順 水 梁 ： （ 1） （ 2） 圖 6.11 雀 替 梁 變 形 示 意 圖 4.2 雀 替 對 結(jié) 構(gòu) 性 能 影 響 的 定 性 分 析 圖 6.12 雀 替 拱 形 成 分 析 示 意 圖 5 雀 替 構(gòu) 造 6 結(jié) 語 圖 6.13 雀 替 構(gòu) 造 詳 圖1.檁 條 2.上 雀 替 3.瓜 柱4.下 雀 替 5.順 水 梁 表 6.9 雀 替 的 正 確 構(gòu) 造 和 錯(cuò) 誤 構(gòu) 造 比 較 表 第 7章結(jié) 構(gòu) 試 驗(yàn) 科 研 示 例 試 驗(yàn) 1 鋼 筋 混 凝 土 連 續(xù) 梁 調(diào) 幅 限 值 的 試 驗(yàn)研 究 一 、 試 驗(yàn) 目 的 二 、 試 件 設(shè) 計(jì) 圖 7.1 截 面 尺

64、寸 及 加 載 圖 形表 7.1 試 件 一 覽 表 圖 7.2 兩 跨 連 續(xù) 梁 試 件 配 筋 圖 三 、 試 件 制 作 四 、 儀 表 布 置 圖 7.3 儀 器 儀 表 布 置 圖 圖 7.4 支 座 及 加 載 裝 置 五 、 試 件 支 座 、 安 裝 及 加 載 六 、 試 驗(yàn) 結(jié) 果 1. 破 壞 特 征 與 極 限 承 能 力圖 7.5 裂 縫 分 布 及 破 壞 形 態(tài) 圖 圖 7.6 荷 載 -彎 矩 （ P-M） 曲 線 2.測 試 記 錄 圖 7.7 荷 載 -撓 度 （ P-） 曲 線 圖 7.8 荷 載 -裂 縫 寬 度 （ P-c） 曲 線 圖 7.9 荷

65、載 -鋼 筋 應(yīng) 變 （ P-g） 曲 線 圖 7.10 荷 載 -混 凝 土 壓 應(yīng) 變 （ P-h） 曲 線 圖 7.11 使 用 荷 載 下 的 裂 縫寬 度 -彎 矩 幅 值 （ c-） 關(guān) 系 圖 7.12壓 區(qū) 高 度 系 數(shù) -彎矩 調(diào) 幅 值 （ -） 關(guān) 系 七 、 試 驗(yàn) 結(jié) 果 分 析 （ 略 ） 試 驗(yàn) 2 框 筒 結(jié) 構(gòu) 動(dòng) 力 分 析 方 法 的 模 型 試 驗(yàn)研 究 一 、 試 驗(yàn) 目 的 及 試 驗(yàn) 內(nèi) 容 1. 試 驗(yàn) 目 的 2. 試 驗(yàn) 內(nèi) 容 二 、 試 件 及 儀 表 布 置 三 、 試 驗(yàn) 步 驟 圖 7.13 儀 器 儀 表 布 置 圖 圖 7.1

66、4 頂 層 自 譜 四 、 試 驗(yàn) 數(shù) 據(jù) 處 理 及 結(jié) 果 1. 自 振 頻 率 圖 7.15 各 階 振 型 2. 振 型 （ a） 模 型 簡 圖 （ b） 輸 入 白 噪 聲 時(shí) 各 層 對 底 層 的 傳 遞 函 數(shù) （ c） 輸 入 El-centrol波 后 各 層 加 速 度7.16 底 層 輸 入 白 噪 聲 時(shí) 各 層 對 底 層 的 傳 遞 函 數(shù) 和 相 位 圖 7.17 阻 尼 比 的 確 定 3. 確 定 模 態(tài) 阻 尼 比 4. 輸 入 地 震 波 后 結(jié) 構(gòu) 的 反 應(yīng) 5. 地 震 荷 載 下 的 動(dòng) 力 反 應(yīng) （ 略 ） 五 、 試 驗(yàn) 結(jié) 果 分 析 （ 略 ） 試 驗(yàn) 3 磚 砌 體 伺 服 加 載 器 周 期 性 動(dòng) 力 加 載試 驗(yàn) 研 究 一 、 試 驗(yàn) 目 的 二 、 試 件 設(shè) 計(jì) 與 制 作 圖 7.18 無 筋 磚 砌 體 試 件三 、 試 驗(yàn) 裝 置四 、 加 載 制 度五 、 試 驗(yàn) 結(jié) 果 1. 強(qiáng) 度 指 標(biāo)2. 滯 回 環(huán) 特 性 3. 骨 架 曲 線 六 、 結(jié) 果 分 析 （ 略 ）圖 7.19 不 同 周 期 荷