第02篇-建筑结构试验设计

《第02篇-建筑结构试验设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第02篇-建筑结构试验设计（47页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、第二篇建筑结构试验设计 本资料由成都海智建设工程公司友情推荐 感谢：四川建明司法鉴定所提供技术支持 地址：成都市万年场横街1 3 号 电话：0 2 8 8 4 3 0 1 0 4 8 邮编：6 1 0 0 5 1 如果你有工程质量问题的咨询、鉴定和处理 方面的相关工作，请联系我们。 第一章结构试验设计概述 第一节结构试验目的与要求 一、 结构试验目的 结构试验包括结构试验设计、 结构试验准备、 结构试验实施和结构试验分析等主要环 节， 它们之间的关系如下图 ! “ # “ #： 图 ! “ # “ #结构试验关系图 结构试验设计是整个结构试验中极为重要的并且带有全局性的一项工作， 它的主要 内

2、容是对所要进行的结构试验工作进行全面的设计与规划， 从而使设计的计划与试验大 纲能对整个试验起着统管全局和具体指导的作用。 !“# ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 第二篇建筑结构试验设计 二、 结构试验内容 在进行结构试验的总体设计时， 首先应该反复研究试验的目的， 充分了解本项试验研 究或生产鉴定的任务要求， 因为结构试验所具有的规模与所采用的试验方式都是根据试 验研究的目的任务要求不同而变化的。试件的设计制作、 加载量测

3、方法的确定等各个环 节不可单独考虑， 而必须对各种因素相互联系综合考虑才能使设计结果在执行与实施中 最后达到预期的目的。 三、 结构试验要求 !“ 在明确试验目的后， 可通过调查研究并收集有关资料， 确定试验的性质与规模、 试 件的形式， 然后根据一定的理论作出试件的具体设计， 试件设计必须考虑本试验的特点与 需要， 在设计构造上作出相应的措施， 在设计试件的同时， 还需要分析试件在加荷试验过 程中各个阶段预期的内力和变形， 特别是对具有代表性的并能反映整个试件工作状况的 部位所测定的内力、 变形数值， 以便在试验过程中加以控制， 随时校核； 要选定试验场所， 拟定加荷与量测方案； 设计专用的

4、试验设备、 配件和仪表附件夹具， 制订技术安全措施等。 除技术上的安排外， 还必须组织必要的人力物力， 因为一项试验工作经常不是一、 两个人 所能进行的， 针对试验的规模， 去组织试验人员， 并提出试验经费预算以及消耗性器材数 量与试验设备清单。 #“ 在上述规划的基础上， 提出试验研究大纲及试验进度计划， 试验规划是一个指导 试验工作具体进行的技术文件， 对每个试验、 每次加载、 每个测点与每个仪表都应该有十 分明确的目的性与针对性， 切忌盲目追求试验次数多， 仪表测点多， 以及不切实际的要求 提高量测精度， 因而有时反会弄巧成拙， 达不到预期的目的。 $“ 有时为了解决某一具体的加荷方案或

5、量测方案， 可先做一些试探性试验， 以达到 更好地设计规划整个试验研究的目的。 %“ 对于以具体结构为对象的工程现场鉴定性试验， 在进行试验设计前必须对结构物 进行实地考察， 对该结构的现状和现场条件建立初步认识。在考虑试验对象的同时， 还必 须通过调查研究， 收集有关文件、 资料， 包括设计资料， 如设计图纸、 计算书及作为设计依 据的原始材料， 施工文件， 施工日志， 材料性能试验报告及施工质量检查验收记录等， 关于 使用情况则需要深入现场向使用者 （生产操作工人、 居民） 调查了解， 对于受灾损伤的结 构， 还必须了解受灾的起因、 过程与结构的现状。对于实际调查的结果要加以整理 （书面

6、记录、 草图、 照片等） 作为拟定试验方案， 进行试验设计的依据。 &“ 由于近代仪器设备和测试技术的不断发展， 大量新型的加载设备和测量仪器被使 用到结构试验领域， 这对试验工作者又提出了新的技术要求， 对这方面的知识不足和微小 疏忽， 均会导致对整个试验不利的后果。所以在进行试验总体设计时， 要求对所使用的仪 器设备性能进行综合分析， 要求对试验人员事先组织学习， 掌握这方面知识， 以利于试验 工作的顺利进行。 “ 结构试验是一项细致而复杂的工作， 因此必须进行很好的组织与设计， 按照试验 的任务制订的试验计划与大纲， 并通过试验计划与大纲的执行来实现与完成提出的要求。 !“# ! ! !

7、 ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 建筑结构试验检测技术与鉴定加固修复实用手册 在整个试验工作中， 我们必须十分严肃认真， 不然不仅我们主观的愿望无法实现， 同时会 带来人力物力与时间上的浪费， 影响试验结果， 以致使整个试验失败或发生安全事故。对 一个结构物的试验必须在试验前做好各项试验的设计规划准备工作， 了解情况要具体、 细 致， 计划准备要全面周到， 对试验过程中可能出现的情况要事先有所估计， 并采取相应措 施， 对试验成果必须珍

8、惜， 要及时整理分析， 充分加以利用。总之， 我们要求用最小的耗 费， 达到试验预期要求， 并且取得最大的成果。 第二节结构试验的一般程序 一、 结构试验工作程序 （一） 研究性试验的工作程序 研究性试验的一般工作程序框图如图 ! “ # “ ! 所示。它反映了试验设计的主要内 容。首先应根据研究课题， 了解其在国内外的发展现状和前景， 并通过收集和查阅有关的 文献资料， 确定试验研究的目的和任务； 确定试验的规模和性质， 在此基础上决定试件设 计的主要组合参数， 并根据试验设备的能力确定试件的外形和尺寸； 进行试件设计及制 作； 确定加载方法和设计加载系统； 选定量测项目及量测方法； 进行设

9、备和仪表的率定； 作 好材料性能试验或其他辅助试件的试验； 制定试验安全防护措施； 提出试验进度计划和试 验技术人员分工； 工程材料需用计划、 经费开支及预算、 试验设备、 仪表及附件的清单等等。 图 ! “ # “ !研究性试验工作程序 （二） 检验性试验的工作程序 检验性试验的设计， 因为试件往往是某一具体结构， 一般不存在试件设计和制作问 题， 但需要收集和研究该试件设计的原始资料、 设计计算书和施工文件等， 并应对构件进 !“# ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !

10、 ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 第二篇建筑结构试验设计 行实地考察， 检查结构的设计和施工质量状况， 最后根据检验的目的要求制订试验计划。 （三） 鉴定性试验的工作程序 对已建结构物作技术鉴定时， 其工作程序框图如图 ! “ # “ $ 所示。这时需要了解该 结构物在使用期限内是否遭受过严重损伤、 地震、 爆炸或火灾等损害， 根据初步调查情况 成立专门的鉴定机构， 组织有关技术人员拟定试验方案和鉴定计划。 图 ! “ # “ $鉴定性实验工作程序 制订试验计划应有针对性， 比如， 先对试件作初步的理论计算及必要分析， 这样就可 以有目的地设置观测点， 选取相匹配的设备和仪表， 以

11、及确定加载程序等等。由于现代仪 器设备和测试技术的不断发展， 大量新型的加载设备和测量仪器被使用到结构试验领域， 这对试验工作者又提出了新的技术要求， 对此方面的知识不足和微小疏忽， 均会导致对整 个试验不利的后果， 所以在进行试验总体设计时， 要求对所使用的仪器设备性能进行综合 分析， 要求对试验人员事先组织学习， 掌握这方面知识， 以利于试验工作的顺利进行。 二、 结构试验准备 结构试验准备工作十分繁琐， 不仅涉及面很广， 而且工作量很大， 据估计准备工作约 占全部试验工作量的 # ! % ! $ 以上。试验准备阶段的工作质量直接影响到试验结果的准确 程度， 有时还关系到试验能否顺利进行到

12、底。在试验准备阶段控制和把握好几个主要环 节 （如试件的制作和安装就位， 设备仪表的安装、 调试和率定等） 是极为重要的。 准备阶段的工作， 有些还直接与数据整理和资料分析有关 （例如预埋应变片的编号和 仪表的率定记录等） ， 为了便于事后查对， 试验组织者每天都应做好工作日记。 三、 结构试验实施 对试验对象施加外荷载是整个试验工作的中心环节。参加试验的每一个工作人员都 必须集中精力， 各就其位， 各尽其职， 尽心做好本岗位工作。试验期间， 一切工作都要按照 试验规划规定的程序和方法进行。对试验起控制作用的重要数据， 如钢筋的屈服应变， 构 !“# ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !

13、 ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 建筑结构试验检测技术与鉴定加固修复实用手册 件的最大挠度和最大侧移， 控制截面上的应变等， 在试验过程中应随时整理和分析， 必要 时还应跟踪观察其变化情况， 并与事先计算的理论数值进行比较； 如有反常现象应立即查 明原因， 排除故障， 否则不得继续加载试验。 试验过程中除认真读数记录外， 必须仔细观察结构的变形， 例如砌体结构和混凝土结 构的开裂和裂缝的出现， 裂缝的走向及其宽度， 破坏的特征等。试件破坏后要绘制破坏特 征图， 有条件

14、的可拍照或录像， 作为原始资料保存， 以便今后研究分析时使用。 四、 结构试验分析 通过试验准备和加载试验阶段， 获得了大量数据和有关资料 （如量测数据、 试验曲线、 变形观察记录、 破坏特征描述等） ， 一般不能直接回答试验研究所提出的各类问题， 必须将 数据进行科学的整理、 分析和计算， 做到去粗取精， 去伪存真。最后根据试验数据和资料 编写总结报告。 以上各阶段的工作性质虽有差别， 但它们都是互相联系又互相制约的， 各阶段的工作 没有明显的界限， 计划时不能只孤立地考虑某一阶段的工作， 必须兼顾各个阶段工作的特 点和要求， 作出综合性的决策。 第三节结构试验方案 试验方案包括加载方案，

15、量测方案以及试验安全防护措施等。 一、 加载方案 试验加载方案取决于试验对象的结构形式、 试验的目的和要求， 结构承受的荷载性质 和受荷形式等。例如楼盖是结构体系中的承重结构， 它主要作用有竖向均布荷载； 而框架 除承受竖向集中荷载外还承受水平方向的风荷载和地震作用。显然这两种结构的加载方 案和需用设备有很大差别， 因而每进行一项试验都应针对具体试验对象选择其加载方案。 结构静力试验的加载方案可分为重力加载、 杠杆重力加载、 机械力加载、 真空气压加 载、 结构试验机加载、 液压千斤顶加载以及电液伺服加载等。实现以上加载方案都必须有 产生荷载作用的设备、 承受荷载作用的承力台以及载荷架， 只有

16、将它们组成配套的加载系 统才能对试验对象实现加载。图 ! “ # “ $ 为最简单的静力液压加载系统。由一台液压千 斤顶产生一个集中力 !， 经过荷载分配梁和支座将力传递至试验对象的各加载点上； 千斤 顶产生的力由横梁和立柱组成的载荷架及承力台来平衡； 从而形成了一套完整的液压加 载系统。加载系统的承力部件必须有足够的承载力和刚度， 荷载分配系统必须是静定结 构系统， 以便保证荷载传递的准确性。 结构动力试验的加载方案， 由动力试验目的所决定。一般有结构的动力特性试验， 结 构抗震性能试验及结构疲劳性能试验等。它们所用的设备包括各种激振器和振动台， 使 结构承受重复疲劳荷载的结构疲劳试验机， 使结构承受反复地震作用的拟动力试验装置 以及模拟地震振动台等。这些设备都必须根据试验需要， 有目的地选择和有针对性地进 !“# ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 第二篇建筑结构试验设计 图