建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)第一頁，共234頁。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)展第二頁，共234頁。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(cè)方案設(shè)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)性文件第三頁，共234頁。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)備第四頁，共234頁。第4章建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)測(cè)試技術(shù)4.1概述4.2電阻應(yīng)變片4.3應(yīng)變測(cè)量4.4傳感器的分類4.5常用傳感設(shè)備4.6試驗(yàn)記錄方法4.7建筑結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試技術(shù)第五頁，共234頁。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)第六頁，共234頁。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)論文寫作格式第七頁，共234頁。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)研究第八頁，共234頁。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)的任務(wù)第九頁，共234頁。1.2建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的作用圖1.1鋼筋砼剪力撐結(jié)構(gòu)雛形示意圖第十頁，共234頁。圖1.2鋼筋砼剪力撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)示意圖第十一頁，共234頁。1.3建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的分類1.生產(chǎn)性試驗(yàn)2.科研性試驗(yàn)第十二頁，共234頁。1.靜力試驗(yàn)2.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)示意圖第十三頁，共234頁。表1.1偽靜力試驗(yàn)與擬動(dòng)力試驗(yàn)的比較

2.擬動(dòng)力試驗(yàn)3.偽靜力試驗(yàn)與擬動(dòng)力試驗(yàn)的區(qū)別第十四頁，共234頁。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.短期荷載試驗(yàn)第十五頁，共234頁。2.長(zhǎng)期荷載試驗(yàn)1.實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)2.現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)1.4建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的發(fā)展小結(jié)建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)是通過試驗(yàn)組織、使用測(cè)試設(shè)備、測(cè)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(cè)試技術(shù)等。第十六頁，共234頁。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)、短期荷載試驗(yàn)和長(zhǎng)期荷載試驗(yàn)、試驗(yàn)室試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)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)劃第十七頁，共234頁。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(zhǎng)。3.建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)組織計(jì)劃關(guān)系到試驗(yàn)的成敗第十八頁，共234頁。圖2.1某鋼管空心砼受彎構(gòu)件抗彎試驗(yàn)組織方案對(duì)比圖第十九頁，共234頁。圖2.2位移增量分析簡(jiǎn)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1.PPIS循環(huán)第二十頁，共234頁。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。（7）重復(fù)性。（8）進(jìn)步性。第二十一頁，共234頁。圖2.3PPIS循環(huán)內(nèi)容及其關(guān)系圖2.4PPIS循環(huán)特點(diǎn)示意圖第二十二頁，共234頁。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)。第二十三頁，共234頁。（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。第二十四頁，共234頁。圖2.5結(jié)構(gòu)試驗(yàn)PPIS循環(huán)四階段的內(nèi)容及關(guān)系示意圖第二十五頁，共234頁。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：①試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理。②試驗(yàn)結(jié)果分析。③完成試驗(yàn)報(bào)告。2.2試驗(yàn)前期工作方案設(shè)計(jì)第二十六頁，共234頁。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2.3試驗(yàn)構(gòu)件方案設(shè)計(jì)第二十七頁，共234頁。圖2.6框架結(jié)構(gòu)中的梁柱和節(jié)點(diǎn)試件第二十八頁，共234頁。（1）真型試驗(yàn)。（2）小試件或模型試驗(yàn)。1.優(yōu)選設(shè)計(jì)法2.因子設(shè)計(jì)法第二十九頁，共234頁。表2.1用因子法計(jì)算試驗(yàn)數(shù)量第三十頁，共234頁。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)第三十一頁，共234頁。表2.3試件主要因子組合第三十二頁，共234頁。4.均勻設(shè)計(jì)法試驗(yàn)數(shù)＝最大水平數(shù)第三十三頁，共234頁。第三十四頁，共234頁。圖2.7試件設(shè)計(jì)時(shí)考慮加荷需要的構(gòu)造措施第三十五頁，共234頁。2.4試驗(yàn)荷載方案設(shè)計(jì)1.荷載圖式的選擇與設(shè)計(jì)2.試驗(yàn)荷載制度（1）荷載程序。（2）荷載大小。第三十六頁，共234頁。圖2.8單調(diào)靜力荷載試驗(yàn)加載程序第三十七頁，共234頁。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(tái)7.試件8.墊塊9.支座10.墊塊11.分配梁第三十八頁，共234頁。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(tái)1.單向反復(fù)加載制度（1）控制位移加載法。第三十九頁，共234頁。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第四十頁，共234頁。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第四十一頁，共234頁。（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第四十二頁，共234頁。2.雙向反復(fù)加載制度（1）X、Y

軸雙向同步加載。（2）X、Y

軸雙向非同步加載。圖2.16雙向低周反復(fù)加載制度第四十三頁，共234頁。3.試驗(yàn)裝置圖2.17幾種典型的偽靜力試驗(yàn)加載裝置第四十四頁，共234頁。圖2.18計(jì)算機(jī)數(shù)值分析控制試驗(yàn)加載第四十五頁，共234頁。圖2.19聯(lián)機(jī)試驗(yàn)系統(tǒng)原理圖第四十六頁，共234頁。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)換第四十七頁，共234頁。（4）測(cè)量恢復(fù)力及位移值（5）由數(shù)據(jù)采集系統(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(jiǎn)化為：

結(jié)構(gòu)擬動(dòng)力試驗(yàn)的工作流程圖2-20.tif第四十八頁，共234頁。3.試驗(yàn)裝置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。第四十九頁，共234頁。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)的共振曲線第五十頁，共234頁。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為衰減系數(shù)ω′為有阻尼時(shí)的圓頻率ω為不考慮阻尼時(shí)的圓頻率阻尼比第五十一頁，共234頁。圖2.23有阻尼自由振動(dòng)波形圖第五十二頁，共234頁。則相鄰周期振幅之比為：所以阻尼比ξ為（2.5）（2.6）結(jié)構(gòu)的阻尼系數(shù)為（2.7）第五十三頁，共234頁。平均衰減系數(shù)（2.8）阻尼比第五十四頁，共234頁。圖2.24無零線的有阻尼自由振動(dòng)波形圖第五十五頁，共234頁。（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(θt+β)動(dòng)力系數(shù)（放大系數(shù)）μ(θ)為（2.9）（2.10）（2.11）（2.12）第五十六頁，共234頁。圖2.25動(dòng)力系數(shù)曲線圖第五十七頁，共234頁。衰減系數(shù)結(jié)構(gòu)的阻尼比（3）由動(dòng)力系數(shù)μ(θ)求阻尼比。當(dāng)θ=ω，結(jié)構(gòu)共振，這時(shí)動(dòng)力系數(shù)為第五十八頁，共234頁。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(jí)動(dòng)力反應(yīng)測(cè)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(tái)動(dòng)力反應(yīng)測(cè)試試驗(yàn)的荷載設(shè)計(jì)。（2）人工地震模擬動(dòng)力荷載測(cè)試試驗(yàn)的荷載設(shè)計(jì)。第五十九頁，共234頁。（3）對(duì)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(duì)結(jié)構(gòu)的動(dòng)力影響。圖2.26疲勞應(yīng)力與荷載次數(shù)關(guān)系圖第六十頁，共234頁。1.疲勞測(cè)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(cè)試荷載（1）疲勞測(cè)試荷載取值。（2）疲勞測(cè)試的荷載頻率。第六十一頁，共234頁。（3）疲勞循環(huán)次數(shù)。中級(jí)制吊車梁重級(jí)制吊車梁3.疲勞測(cè)試程序4.疲勞試件安裝要求圖2.27疲勞測(cè)試步驟示意第六十二頁，共234頁。圖2.28柱彎剪試驗(yàn)裝置1.強(qiáng)度要求2.剛度要求3.真實(shí)性要求4.簡(jiǎn)便性要求第六十三頁，共234頁。圖2.29偏壓剪短柱的試驗(yàn)裝置2.5試驗(yàn)觀測(cè)方案設(shè)計(jì)第六十四頁，共234頁。第六十五頁，共234頁。第六十六頁，共234頁。（1）儀器的選擇（2）讀數(shù)的原則第六十七頁，共234頁。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)性文件第六十八頁，共234頁。第3章

建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)荷載

3.1概述3.2重力荷載1.加荷作用方式第六十九頁，共234頁。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。第七十頁，共234頁。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。第七十一頁，共234頁。圖3.3杠桿加載裝置第七十二頁，共234頁。3.3機(jī)械力荷載P=φ·n·K·p圖3.4拉力測(cè)力裝置布置圖第七十三頁，共234頁。3.4電磁荷載根據(jù)電磁感應(yīng)原理第七十四頁，共234頁。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.鐵芯第七十五頁，共234頁。圖3.6電磁激振器的工作原理圖1.信號(hào)發(fā)生器2.勵(lì)磁電源3.功率放大器4.電磁激振器5.試件第七十六頁，共234頁。圖3.7電磁振動(dòng)臺(tái)組成系統(tǒng)圖

1.信號(hào)發(fā)生器2.自動(dòng)控制儀3.功率放大器4.電磁激振器

5.振動(dòng)臺(tái)臺(tái)面6.測(cè)振傳感器7.記錄系統(tǒng)8.試件9.臺(tái)坐第七十七頁，共234頁。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液壓荷載第七十八頁，共234頁。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(hào)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)1.電液伺服加載系統(tǒng)的工作原理第七十九頁，共234頁。2.電液伺服閥的工作原理下面對(duì)地震模擬振動(dòng)臺(tái)的組成和工作原理作一扼要說明：1.振動(dòng)臺(tái)臺(tái)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(cè)試和分析系統(tǒng)第八十頁，共234頁。圖3.10地震模擬振動(dòng)臺(tái)加速度控制系統(tǒng)圖

a、b、c表示加速度、速度、位移信號(hào)輸入

(a)、(b)、(c)表示加速度、速度、位移信號(hào)反饋

1.信號(hào)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(tái)8.位移傳感器9.加速度傳感器第八十一頁，共234頁。圖3.11用張拉突卸法對(duì)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)?zāi)Ｐ?.鋼絲8.滑輪9.支架10.重物11.減振墊層3.6慣性力荷載1.初位移加載法第八十二頁，共234頁。圖3.12用擺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.初速度加載法第八十三頁，共234頁。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.反沖激振法第八十四頁，共234頁。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.后效段第八十五頁，共234頁。圖3.15機(jī)械式激振器的原理圖第八十六頁，共234頁。圖3.16直線位移慣性力加載系統(tǒng)第八十七頁，共234頁。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)支座第八十八頁，共234頁。3.8人力激振荷載3.9隨機(jī)荷載3.10荷載反力設(shè)備（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(zhǎng)度l可按下式進(jìn)行計(jì)算：第八十九頁，共234頁。圖3.18鉸支座的形式和構(gòu)造第九十頁，共234頁。（2）鉸支座處的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(zhǎng)度第九十一頁，共234頁。圖3.19分配梁設(shè)置示意圖第九十二頁，共234頁。圖3.20豎向分配梁示意圖

1.試驗(yàn)?zāi)Ｐ?.支撐架3.調(diào)節(jié)系統(tǒng)4.分配梁第九十三頁，共234頁。1.豎向荷載架2.水平荷載架3.反力墻第九十四頁，共234頁。圖3.21荷載架示意圖

1.橫梁2.千斤頂3.地腳螺栓1.三角架2.千斤頂3.壓梁

1.試件2.伺服千斤頂3.地腳螺栓第九十五頁，共234頁。圖3.22抗彎大梁臺(tái)座的荷載試驗(yàn)裝置1.抗彎大梁式臺(tái)座和空間桁架式臺(tái)座第九十六頁，共234頁。圖3.23空間桁架式臺(tái)座第九十七頁，共234頁。圖3.24兩種板式試驗(yàn)臺(tái)2.地面試驗(yàn)臺(tái)座第九十八頁，共234頁。圖3.25箱式試驗(yàn)臺(tái)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(tái)5.臺(tái)座孔第九十九頁，共234頁。圖3.26現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)加荷方案圖

1.實(shí)驗(yàn)試件2.荷載架3.平衡重4.鋪板5.橫梁第一百頁，共234頁。第4章

建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)測(cè)試技術(shù)

4.1概述（1）刻度值。（2）量程。（3）靈敏度。第一百零一頁，共234頁。（4）分辨率。（5）線性度。（6）穩(wěn)定性。（7）重復(fù)性。（8）頻率響應(yīng)。4.2電阻應(yīng)變片第一百零二頁，共234頁。

圖4.1金屬絲的電阻應(yīng)變?cè)?/p>

1.受力前的金屬絲

2.受力后的金屬絲（4.1）（4.2）（4.3）第一百零三頁，共234頁。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.基底層電阻應(yīng)變片的主要技術(shù)指標(biāo)如下；（1）電阻值R（Ω）。（2）標(biāo)距l(xiāng)。（3）靈敏系數(shù)K。第一百零四頁，共234頁。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.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)變片第一百零五頁，共234頁。表4.1續(xù)表第一百零六頁，共234頁。圖4.4惠斯登電橋的橋路圖4.3應(yīng)變測(cè)量1.應(yīng)變儀工作原理第一百零七頁，共234頁。（4.4）（4.5）（4.6）（4.7）第一百零八頁，共234頁。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)值構(gòu)成特點(diǎn)（4.8）（4.9）第一百零九頁，共234頁。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）第一百一十頁，共234頁。第一百一十一頁，共234頁。表4.2續(xù)表4-2續(xù)第一百一十二頁，共234頁。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)的工作原理第一百一十三頁，共234頁。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)的工作原理第一百一十四頁，共234頁。1.位移方法ε=Δl/l（4.11）2.光測(cè)法4.4傳感器的分類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。第一百一十五頁，共234頁。（2）轉(zhuǎn)換裝置。（3）顯示裝置。（4）附屬裝置。2.電測(cè)傳感器電測(cè)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。（4）附屬裝置。3.其他傳感器第一百一十六頁，共234頁。圖4.8幾種測(cè)力計(jì)及傳感器4.5常用傳感設(shè)備第一百一十七頁，共234頁。圖4.9幾種常用位移傳感器構(gòu)造原理圖

1.測(cè)桿2.外殼3.彈簧4.電阻應(yīng)變片

5.電阻絲6.線圈7.電纜第一百一十八頁，共234頁。圖4.10傾角傳感器示意圖

1.長(zhǎng)水準(zhǔn)管2.水準(zhǔn)泡3.讀數(shù)盤4.測(cè)微輪5.試件6.圓水準(zhǔn)器7.電阻應(yīng)變片8.質(zhì)量塊第一百一十九頁，共234頁。圖4.11應(yīng)變片或?qū)щ娖崮び^測(cè)裂縫示意圖第一百二十頁，共234頁。圖4.12測(cè)振傳感器力學(xué)原理1.測(cè)振傳感器工作原理第一百二十一頁，共234頁。（4.12）（4.13）（4.14）（4.15）（4.16）（4.17）第一百二十二頁，共234頁。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）第一百二十三頁，共234頁。圖4.15加速度傳感器的幅頻特性曲線（4.19）（4.20）（4.21）第一百二十四頁，共234頁。

圖4.16磁電式速度傳感器

1.信號(hào)輸出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(hào)輸出3.線圈4.磁鋼5.外殼（4.22）第一百二十五頁，共234頁。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。第一百二十六頁，共234頁。圖4.19X-Y

記錄儀工作原理

1.傳感器2.橋盒3.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X-Y記錄儀第一百二十七頁，共234頁。圖4.20光線示波器的工作原理

1.張絲2.線圈3.磁場(chǎng)4.鏡片5.光源

6.輸入線7.記錄線8.頻閃燈第一百二十八頁，共234頁。圖4.21直接記錄式磁帶記錄儀原理圖1.數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的組成第一百二十九頁，共234頁。圖4.22組合式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的組成第一百三十頁，共234頁。圖4.23數(shù)據(jù)流通過程2.數(shù)據(jù)采集過程第一百三十一頁，共234頁。圖4.24回彈原理示意圖4.7建筑結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試技術(shù)1.回彈法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度（1）回彈法的基本原理。第一百三十二頁，共234頁。（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(cè)試方法。（4）數(shù)據(jù)處理。第一百三十三頁，共234頁。圖4.25混凝土超聲波檢測(cè)系統(tǒng)2.超聲脈沖法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度第一百三十四頁，共234頁。指數(shù)函數(shù)方程冪函數(shù)方程拋物線方程測(cè)區(qū)聲波傳播速度，其中，3.超聲回彈綜合法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度平面型方程曲面型方程4.鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度第一百三十五頁，共234頁。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(cè)混凝土強(qiáng)度6.超聲法檢測(cè)混凝土缺陷（1）混凝土裂縫檢測(cè)。第一百三十六頁，共234頁。圖4.26平測(cè)法檢測(cè)裂縫深度圖4.27斜測(cè)法檢測(cè)裂縫深度

第一百三十七頁，共234頁。圖4.28鉆孔檢測(cè)裂縫深度圖4.29裂縫d-A坐標(biāo)圖4.30混凝土缺陷對(duì)測(cè)第一百三十八頁，共234頁。圖4.31混凝土缺陷檢測(cè)鉆孔法

測(cè)點(diǎn)布置（2）混凝土內(nèi)部空洞缺陷的檢測(cè)。

圖4.32混凝土內(nèi)部空洞尺寸估算第一百三十九頁，共234頁。圖4.33平測(cè)法檢測(cè)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(cè)。第一百四十頁，共234頁。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(cè)（1）鋼筋位置的檢測(cè)。第一百四十一頁，共234頁。圖4.36鋼筋銹蝕測(cè)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(cè)。第一百四十二頁，共234頁。表4.4鋼筋銹蝕狀況的判別標(biāo)準(zhǔn)第一百四十三頁，共234頁。8.沖擊回波法檢測(cè)混凝土內(nèi)部缺陷及厚度長(zhǎng)期以來，人們一直尋求以聲波反射（回波）的方法來探測(cè)混凝土內(nèi)部缺陷。這種方法有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）可單面測(cè)試，擴(kuò)大應(yīng)用范圍；（2）可獲得缺陷明確的反射信號(hào)，直觀，測(cè)一點(diǎn)即可判斷一點(diǎn)；（3）勿需丈量測(cè)距，測(cè)試方便；（4）可以很方便的測(cè)量結(jié)構(gòu)厚度。第一百四十四頁，共234頁。9.雷達(dá)法檢測(cè)技術(shù)雷達(dá)波檢測(cè)具有如下的技術(shù)特點(diǎn)：（1）對(duì)混凝土有較強(qiáng)的穿透能力，可測(cè)較大深度。（2）可實(shí)現(xiàn)非接觸探測(cè)，可作實(shí)時(shí)檢測(cè)，探測(cè)速度快。（3）以減小波長(zhǎng)和增大頻率寬度，實(shí)現(xiàn)高分辨率的探測(cè)。（4）微波有極化特性，可確定缺陷的形狀和取向。第一百四十五頁，共234頁。（1）鋼材強(qiáng)度測(cè)定（2）超聲法檢測(cè)鋼材和焊縫缺陷第一百四十六頁，共234頁。圖4.37脈沖反射法探傷示意圖圖4.38斜向探頭測(cè)缺陷位置第一百四十七頁，共234頁。（1）磚砌體強(qiáng)度的間接測(cè)定法1）沖擊法。單位功的表面積增量與試樣強(qiáng)度之間的關(guān)系為2）回彈法。3）推出法。4）筒壓法。5）砂漿片剪切法。第一百四十八頁，共234頁。6）點(diǎn)荷法。7）射釘法。（2）磚砌體原位軸心抗壓強(qiáng)度測(cè)定法1）扁頂法。2）原位軸壓法。3）原位剪切法。第一百四十九頁，共234頁。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)裝置第一百五十頁，共234頁。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2.掏空的灰縫第一百五十一頁，共234頁。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1）經(jīng)濟(jì)性好。2）針對(duì)性強(qiáng)。3）數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。第一百五十二頁，共234頁。圖5.1分析方法的比較第一百五十三頁，共234頁。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1.幾何相似（5.1）第一百五十四頁，共234頁。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）第一百五十五頁，共234頁。5.3相似原理1.性質(zhì)定理一1）名詞解釋2）定理描述（5.5）（5.6）（5.7）第一百五十六頁，共234頁。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）名詞解釋第一百五十七頁，共234頁。圖5.2基本量綱與基礎(chǔ)物理量數(shù)量關(guān)系圖2）定理描述5.性質(zhì)定理五1）名詞解釋2）定理描述第一百五十八頁，共234頁。（5.8）（5.9）（5.10）（5.11）第一百五十九頁，共234頁。1.推論一2.推論二3.推論三4.推論四5.推論五第一百六十頁，共234頁。5.4量綱分析

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）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(hào)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。第一百六十一頁，共234頁。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)組合量綱與其他量綱至少能夠組成一個(gè)無量綱組合。（5.12）（5.13）（5.14）第一百六十二頁，共234頁。在絕對(duì)系統(tǒng)中，用基本量綱來表示這些量的量綱：（5.15）（5.16）第一百六十三頁，共234頁。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）第一百六十四頁，共234頁。3.寫出量綱矩陣4.求出相似準(zhǔn)則（5.20）第一百六十五頁，共234頁。1.根據(jù)性質(zhì)定理三，確定相似指數(shù)（5.21）（5.22）第一百六十六頁，共234頁。2.根據(jù)試驗(yàn)材料和試驗(yàn)?zāi)芰泶_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）第一百六十七頁，共234頁。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1.平均值第一百六十八頁，共234頁。（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）第一百六十九頁，共234頁。3.變異系數(shù)4.隨機(jī)變量和概率分布（6.5）（6.6）第一百七十頁，共234頁。圖6.1頻率直方圖和累計(jì)頻率圖第一百七十一頁，共234頁。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）第一百七十二頁，共234頁。圖6.2正態(tài)分布密度函數(shù)圖第一百七十三頁，共234頁。

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）第一百七十四頁，共234頁。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）第一百七十五頁，共234頁。（1）代數(shù)和（2）乘法（6.15）（6.16）（6.17）第一百七十六頁，共234頁。（3）除法（4）冪函數(shù)（5）對(duì)數(shù)（6.18）第一百七十七頁，共234頁。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(duì)應(yīng)的概率（6.19）第一百七十八頁，共234頁。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）3σ方法。（2）肖維納（Chauvenet）方法。（3）格拉布斯（Grubbs）方法。下面以例題的形式加以說明：【例題】測(cè)定一批構(gòu)件的承載能力，得4520、4460、4610、4540、4550、4490、4680、4460、4500、4830（單位：N·m），問其中是否包含過失誤差？（6.20）第一百七十九頁，共234頁?！窘狻壳笃骄担海?）按3σ準(zhǔn)則，如果符合則認(rèn)為包括過失誤差而把它剔除，因?yàn)榈谝话侔耸?，?34頁。所以,數(shù)據(jù)4830應(yīng)保留。（2）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?yàn)閚=10，查表6.2得所以,數(shù)據(jù)4830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?yàn)閚=10，取α=0.05，查表6.3得第一百八十一頁，共234頁。所以,數(shù)據(jù)4830應(yīng)剔除。若取α=0.01，查表6.3得所以,數(shù)據(jù)4830應(yīng)保留。第一百八十二頁，共234頁。第一百八十三頁，共234頁。第一百八十四頁，共234頁。6.4數(shù)據(jù)的表達(dá)表6.4設(shè)計(jì)應(yīng)力狀態(tài)下各試件的承載力及撓度第一百八十五頁，共234頁。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.直方圖和餡餅形圖第一百八十六頁，共234頁。圖6.3圓形截面預(yù)應(yīng)力木

梁荷載-撓度曲線第一百八十七頁，共234頁。圖6.4矩形截面預(yù)應(yīng)力木

梁荷載-撓度曲線第一百八十八頁，共234頁。1.確定函數(shù)形式（6.22）第一百八十九頁，共234頁。第一百九十頁，共234頁。2.求函數(shù)表達(dá)式的系數(shù)（1）回歸分析。（6.23）（6.24）（6.25）第一百九十一頁，共234頁。（2）一元線性回歸分析。相對(duì)的偏差平方之和Q為：（6.26）（6.27）（6.28）（6.29）第一百九十二頁，共234頁。第一百九十三頁，共234頁。（3）一元非線性回歸分析。（4）多元線性回歸分析。（5）系統(tǒng)識(shí)別方法。（6.30）（6.31）第一百九十四頁，共234頁。6.5學(xué)術(shù)論文寫作格式1.試驗(yàn)研究的含義2.試驗(yàn)研究的共性1.引言部分2.正文部分3.結(jié)論部分第一百九十五頁，共234頁。主要功能標(biāo)題形式主要內(nèi)容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。第一百九十六頁，共234頁。（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)果分析第一百九十七頁，共234頁。主要功能標(biāo)題形式主要內(nèi)容圖6.5科技期刊學(xué)術(shù)論文的結(jié)構(gòu)組成關(guān)系示意圖第一百九十八頁，共234頁。題目署名提要關(guān)鍵詞1前言2試驗(yàn)概況第一百九十九頁，共234頁。第二百頁，共234頁。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?biāo)?.順?biāo)?.雀替3.百分表4.應(yīng)變片第二百零一頁，共234頁。