结构动载试验(第8讲) 朱晶讲稿 2013.9.30.pptVIP

动载试验和静载试验的不同之处： 1、在动载试验中，施加在结构上的荷载随着时间连续变化。 2、结构在动荷载作用下的反应与结构自身的动力特性密切相关。 3、动力条件下，结构的承载能力和使用性能的要求发生变化。 4、冲击和爆炸作用下，结构在很短的时间内达到其极限承载能力。 4.2 动载试验的仪器仪表 一、动态信号测试基本概念 量测动态信号的基本原理与量测静态信号的基本原理有相同之处。 图4.6 测振传感器力学原理 二、结构动载试验中的传感器 （2） 离心力加载 图3.6 机械式激振器的原理图 （3） 直线位移惯性力加载 图3.8 电磁振动台组成系统图1.信号发生器 2.自动控制仪 3.功率放大器 4.电磁激振器 5.振动台台面 6.测振传感器 7.记录系统 8.试件 9.台坐 2、 电磁加载 电磁式振动台 4.3 结构振动测试 结构动力特性是结构固有的特性，包括固有频率、阻尼、振型。它们只与结构的质量、刚度和材料有关。 结构振动测试的目的是： 1、通过振动测试，掌握结构的动力特性，为结构动力分析和结构动力设计提供试验依据。 2、通过结构振动测试，掌握作用在结构上的动荷载特性。 3、采用结构振动信号对已建结构进行损伤诊断和健康监控。 图3.9 有阻尼自由振动衰减曲线 一、 方法 1. 自由振动法 2. 强迫振动法 3. 随机荷载激振法 图3.11 有阻尼自由振动波形图 图3.12 无零线的有阻尼自由振动波形图 图3.13 动力系数曲线图 4.4 结构抗震试验 一、 周期性动力荷载试验的加载制度 1. 强迫振动共振加载。 2. 有控制的逐级动力反应测试试验。 二、 非周期性动力荷载试验的加载设计 1. 地震模拟振动台动力反应测试试验的荷载设计。 2. 人工地震模拟动力荷载测试试验的荷载设计。 3. 对于天然地震，则是在频繁发生地震的地区等待 天然地震对结构的动力影响。 表4.1 伪静力试验与拟动力试验的比较 图3.14 单向控制位移的 图3.15 单向控制位移的等变幅加载制度 幅加载制度 c) 控制作用力和控制位移的混合加载法 试验装置 图3. 19 几种典型的伪静力试验加载装置 图3.21 计算机数值分析控制试验加载 （联机试验系统原理图） 3.5 结构疲劳试验 结构物或构件在重复荷载作用下，达到破坏时的应力比其静力强度要低得多。这种现象称为疲劳。 试验目的：了解重复荷载作用下，结构的性能及其变化规律。 二、疲劳测试荷载 1 .疲劳测试荷载取值 上限荷载：最大标准荷载最不利组合下产生的弯距计算 下限荷载：根据疲劳试验设备的要求而定。 国内多采用等幅匀速荷载 2. 疲劳测试的荷载频率 荷载频率影响材料的塑性变形和徐变，频率过高 对试验设施有影响，使构件在实际工作时受力状态一 致，构件与荷载架不能发生共振。 荷载频率θ与结构固有频率ω之比应满足： 3. 疲劳循环次数 经受所确定控制次数的疲劳荷载作用后，其抗裂性、刚度、强度等必须满足规范中有关规定。 中级制吊车梁 重级制吊车梁 第5章 结构动载试验5.1 概述 应用： 评定结构构件的质量。 诊断已建结构构件的承载能力和耐久性，评定已建结构的可靠度等级和估算剩余寿命。 加强施工管理，控制饰工进度。 一、混凝土强度的非破损检测技术 回弹法 超声法 回弹超声综合法 钻芯法 拔出法 回弹法 1、回弹法的基本原理 ： 定义： 采用回弹仪弹击混凝土表面，测量混凝土的表面硬度（用回弹值表示）来推算其抗压强度。 原理：利用弹性模量和强度之间的相关性。回弹法测定混凝土强度均采用试验归纳法，建立混凝土强度与回弹值R之间的一元回归公式，或建立混凝土强度与回弹值R及主要影响因素（如混凝土表面的碳化深度d)之间的二元回归公式。 回弹仪构造图 回弹法 回弹值 2、 检测技术 单个检测：适用于单个结构或构件的检测； 批量检测： 适用于在相同的生产工艺条件下，强度等级相同，原材料、配合比、条件养护基本一致且龄期相近的同类结构或构件。 按批进行检测的构件，抽检数量不得少于同批构件总数的30％且构件数不得少于10件。此外，抽检构件时，应严格遵守“随机”抽样的原则，并使所选构件具有代表性。 测区布置： 测区数量：每一结