结构检测教案.docx

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1、长江大学城市建设学院教师教案及讲稿课程名称结构检测总学时数32理论学时16实验学时16学分2课程类型学科祭础课（）专业核心课（）注1在选中的括号中打钩即可专业选惚课（）公共基础课考查（J注：在选中的拈号中打钩即可是否采用多煤体是是否采用双语教学否所用教材教材名称建筑结构试骁理论与技术教材作者李忠特出版社及出版时间天津大学出版社.2002年参考书目名称作者出版社及出版时间建筑结构试验姚振纲同济大学出版社,1998年+.木_1.程结构试验姚源峰中国建筑工业出版社,2001年结构试脸马永欣科学出版社,2001年建筑结构试裟王炳明清华大学出版社，1997年第I讲第5篇，第I次深2008年9月30日章、

2、节名称第一承绪论1.1 结构试验的定义1.2 结构试验的分类1.3 结构试聆的目的第二章结构峥载试验2.1 静岐试验的加段设备2.2 静栽试验的麻测仪器教学目的与教学要求了解结构试脸的概念、分类,结构静秋试粉的加载原理与琏测原理教学重、难点结构惮软试验的加载原理与M测原理教学方法讲授教学内容1.1结构试验的定义1、工程结构的概念：工程结构是以工程材料为主体构成的不同类型的承重构件（梁、板、柱等）相互连接组成的综合体，在一定经济条件的制约下，要求结构在规定的使用期内安全有效地承受外部及内部形成的各种作用，以满足结构在功能及使用上的要求.2、结构试验的产生及意义：为了达到上述工程结树的目的要求设计

3、者必须综合考虑结构在它的整个生命周期中如何适应可能产生的各种风险.如在建造阶段可能产生的设计施匚中的失误和疏忽.正常使用阶段来自各种非正常的外界活动特别是自然和人为的灾宙，以及老化阶段出现的各种损伤的枳象和正常抗力的丧失等.为此，工程技术人员为了进行合理的设计，必须掌握在各种作用下结构的实际应力分布和工作状态.了解结构构件的刚收、抗裂性储以及实际所具有的强度及安全储备，在应力分析工作中，一方面可以利用传统的埋论计算方法,另-方面也可以利用实验方法，即通过结构试胎，采用实验分析方法来解决.特别电电子计算机技术的发展，它不仅为用数学模型方法进行计算分析创造了条件,同样利用H-算机控制的结构试验.为

4、实现荷俄模拟、数据采集和数据处理，以及将个试脸实现自动化提供了有利条件,使结构试脸技术的发展，产生了根本性的变化,人们利用计蚱机控制的多维地震模拟振动台可以实现地爬波的人工再现，模拟地而运动对结构作用的全部过程：用计经机联机的拟动力何服加政系统帮助.人们在静力状态下状测结构的动力反应：由计机完成的各种数据我第和自动处卉系统可以准确、及时、完整地收集并表达荷栽与结构行为的各种信息.计算机也加强了人们进行结构试骆的能力。因此，结构试验仍然是发展结构理论和解决工程设计方法的主要手段之一.在结构工程学科的发展演变过程中形成的由结构试验、结构理论与结内计灯-:极构成的新学科结佝中，结构试验本身也成为一门

5、真正的试验科学.实践是检验真理的唯一标准.科学实践是人们正确认识事物本质的一个源泉,可以帮助人们认识事物的内在规律。在结构工程学科中，人们为了正确认识结构的性能和不断深化这种认识,结何试验也是一种1.1.被实践所证明的行之有效的方法。结构在外荷我作用下，它就可能产生各种反应。钢筋混凝土简支维在龄力荷我作用下，可以通过测得梁在不同阶段褥挠度、角变位、极面上纤维应变和裂缝宽度等参数.来分析梁的整个受力过程及结构的强度、刚度和抗裂性能.当一个框架承受水平的动力荷载作用时同样可以从测得结构的白提版率、阳足系数、振幅（动位移）和动应变等研究结构的动力特性和结构承受动力荷载作用下的动力反应。近年来在结构抗

6、俄研究中,经常是通过结构在承殳低周反反荷载作用下由试脸所得的反应力与变膨关系的滞回曲战为分析抗震结构的强度、刚度、廷性、刚度退化、变形能力等提供数据资料，3、结构试验的定义：就是在结构物或试验对象（实物或模型）上，使用仪器设备为工具，利用各种实验技术为手段,在荷致（理力、机械优动力、地迭力、风力）或其他因素（温度、变形作用下,通过量测与结构工作性能行关的各种参数变形、挠度、戌变、振幅、频率）从强度（稳定刚度和抗裂性以及结构实际破坏形态来判明建筑结构的实际工作性假，估计结构的承载能力，确定结构对使用要求的符合程度，并用以桧验和发展结构的计算理论.1.2结构试验的目的K生产性试验的目的舷常是具有直

7、接的生产目的，它是以实际建筑物或结构构件为试验鉴定的对象.经过试验对具体结构作出正确的技术结论.一般这类性质的试验经常用来解决以下有关的问遨.结构的设计和脩工通过试脸进行鉴定时于一些比较重要的结构与工程,除在设计阶段进行必要而大埴的试验研究外，在实际结构隹成以后，要求通过试骁，综合性地格定其粒状的可序程度。上海南浦大桥和杨浦大桥建成后的荷我试验和秦山核电孙安全壳结构整体加压试脸均M此例.工程改建或加固，通过试验判断具体结构的实际承拨能力对于旧有建筑的扩建加层,为了生产普耍提高车间起重能力或由干建筑抗震需要提高抗爬烈度而进行加固等.在单凭理论计算不能褥到分析结论时,经常是通过试验以确定这些结构的

8、潜在能力.这对于缺乏IH有结构的设计计算与图纸资料时在要求改变结构工作条件的情况卜更有必要.普时上海几个解放前建造的仓库冷库的楼盖做了承载能力试验，通过鉴定楼盖的现有承载能力，以期提高楼面荷载来满足增加仓库冷库储藏量的需要，.处理工程事故,通过试脸鉴定提供技术根如；时守遭受地震、火灾、爆炸等原因而受报的结构.或他在建造和使用过程中发现有严重缺陷腕工质地事故.结构过度变形和严重开裂等）的危险性建筑.也往往有必要进行详细的检脸。上海某塑料厂的成型车间，在施工过程中发生火灾，以致使一座三层的混合结构房屋遭到破坏，i墙开裂,楼盖混糠土利落，网筋外露，最后选择了楼面中破坏较为产函的楼板和次梁进行了荷软试

9、验，汨出了楼面结构在受灾破坏情况下的承载能力；唐山地震后，为对北京农业展览馆主体结构加固需要，通过环境随机振动试验，采用传递函数讷进行结构模态分析，并通过振动分析法汨该结构模态参数，以上的试验均为进行结构加固提供了必要的数据和资料.已建结构的可他性检脸、通过试脍推断和估计结构的剜余寿命已建结构随首建造年份和使用时间的增长，结构就逐渐出现不同程度的老化现象.有的已到了老龄期、退化期和更换期，有的则到危险期，为了保证已建建筑的安全使用，尽可能地延长它的使用寿命和防止建筑物破环、倒塌等由大产收的发生，国内外对建筑物的使用寿命,特别是对使用寿命中的粼余期限，即创余寿命特别关注.通过对已建建筑进行观察、

10、检测,分析普查后,按可靠性鉴定双程评定结构所秘的安全等级.由此推断其可匏性和估计其剩余寿命.可挑性鉴定大多数是采用作破损检测的试脸方法。我国,解放前和建国初期电成的钢铁厂.如武汉钏铁厂、本溪钢铁厂等的炼铁、炼钢、汽钢等车间均进行过检杳荏定。.界定预制构件产品的旗依对于在构件厂或现场成批生产的钢筋混凝土预制构件，在构件出厂或现场安装之前，必须根据科学抽样试脸的原则,按照预制构件质量检验评定标准和试验规程的要求.通过少量的试件试验.以推断成批产品的质量.（2）科学研究性试脸的目的是验证结构设计计算的各种假定：通过制订各种设计规范，发展新的设计理论，改进设计计算方法：为发展和推广新结构新材料及新工艺

11、提供理论与实践的羟验。.验证结构计算理论的般定在结构设计中，人们注常为了计算上的方便，对结构构件的计算图式和本构关系作某些简化的线定.例如在较大瞪度的钢筋混凝h结构厂房中,采用3036m涔度醛收杆形式的预应力钢筋混凝土空腹行架.在设计中这类桁架的计算图式可假定为多次超静定的空腹桥架,也可按两皎拱计算，而将所有的短杆看成是不受力的吊杆，i般这可以通过试验研究来加以脸证.在构件静力和动力分析中,本构关系的模型化,则完全是通过式脸加以确定的。.为制订设计规范提供依据我国现行的各种结构设计规范除了总结已有大科学实验的成果和经蕤以外，为了理论和设计方法的发展，进行了大设钢筋混凝土结构、游石结构和网结内的

12、梁、柱、框架、节点、墙板、砌体等实物和缩尺模型的试验，以及实体建筑物的试验研究，为我国编制各类结构设计规范提供了基本资料与试验数据,事实上现行规范采用的钢筋混凝土结构构件和共石结构的计算.理论，几乎全部是以试胶研究的宜接结果为基础的，这也进一步体现了结构试照学科在发展设计理论和改迸设计方法上的作用.为发展和推广新结构新材料与新工艺提供实践经验随乔建筑科学和聪本建设发展的需要，新结构新材料和新工艺不断涌现,例如在纲筋混凝土结构中各种新钢种的应用.薄鸵弯曲轻型钢结构的设计推广,开板、滑模施工工之的发展,以及大跨度结构、诙层建筑与特种结构的设计施工等.但是一种新材料的应用，一个新结构的设计和新工艺的

13、施工.往往编要经过多次的工程实践与科学试验.即由实践到认识,由认识到实践的多次反发,从而枳累资料，丰富认识,使设计计算理论不断改进和不断完善。结合我国别材生产的特点，白对16卷及硅软类或硅乳类等钢种的原材料和使用这类钢材的结构构件做了大疑的试蛤，上海某剧场改建工程中，在以往理论研究和通过模型试胎枳崟的经验基咄上,采用了一种新的映台结构形式预应力悬带结构.有效的解决了建筑空间与结构受力性能的矛盾.为了试验是带跳价的结构性旎,进行了现场的的力和动力试脸,获得了结构刚度、次弯距影响、货应力损失和结构白振频率等第一手资料，为这种结构的推广使用提供了经脸。在目前高层建筑的设计建设中，刻简中简的结构体系进

14、行了较多的试验研究，又如在升板结构与沿模施工中，通过现场实测枳累了大量与施工工艺有关的数据，为发展以升带滑、沿升结合的新工艺创造了条件.1.3结构试蛤的分类建筑结构试脸除了上述按试段目的分为生产性试脸和研究性试脍以外，还经常以试骁时貌、荷我性质、试验场合、试舞时间等不同因素进行分类。(1)H型试蛤和模型试验直型试蛤的试验对象是实际结构(实物)或者是按实物结构足尺笈制的结构或构件.对于实物试验一般均用于生产性试验，例如秦山核电站安全壳加压整体性试验就是一种非破坏性的现场试验.对于工业厂房结构的刚度试验、楼蓝承岐能力试验等均在实际结构上加段hi测.另外在高层建筑上直接进行风振测试和通过环境防机振动

15、测定结构动力特性等均属此类.在其型试验中另一类就是足尺结构或构件的试验以往一般对构件的足尺试脸做得较多事实上试脸对象就是一根梁、一块板或一根屋架之类得实物构件，它可以在试脸室内试脸，也可以在现场进行。由于建筑结构抗级研究的发展，国内外开始Hi视对结构整体性能的试会研究，因为通过对这类足尺结阂物进行试验，可以对结构构造、各构件之间的相互作用、结构的整体刚度以及结构破坏阶段的实际工作进行全面观测了解.从1973年起，我国各地先后进行的装配整体式框架结构，钢筋混凝土.大板、曲石结构、中型砌块、框架轻板等不同开间不同层高的足尺结构试验有10例之多，其中1979年总上海五层砂酸盐砌块房屋的抗霆破坏试粉中，通过液压同步加载器加栽，在国内足尺结构现场试脸中第一次比较理想地测得结构物在低周用更荷载下的饯熨力特性曲规，由于对测试要求保证精度，为了防止环境因素对试验的干扰影响，目前国外已将这类足尺结构从现场转移到结构试验室内诳行试验.如日本已在室内完成了七层房屋足尺结构的抗霆静力试用.近年来国内大型结构试验室的建设也已经考虑到这类试验的要求.模里