結(jié)構(gòu)試驗與工程檢測

基本信息

結(jié)構(gòu)試驗與工程檢測，ISBN：9787508425184，作者：陳志鵬等編

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第一章 工程結(jié)構(gòu)試驗概論

第一節(jié) 工程結(jié)構(gòu)試驗的任務(wù)

第二節(jié) 工程結(jié)構(gòu)試驗的目的

第三節(jié) 工程結(jié)構(gòu)試驗的分類

第二章 工程結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計

第一節(jié) 工程結(jié)構(gòu)試驗的主要環(huán)節(jié)

第二節(jié) 工程結(jié)構(gòu)試驗的試件設(shè)計

第三節(jié) 工程結(jié)構(gòu)試驗的加載方案設(shè)計

第四節(jié) 工程結(jié)構(gòu)試驗的量測設(shè)計

第五節(jié) 工程結(jié)構(gòu)試驗的材料力學(xué)性能試驗

第六節(jié) 工程結(jié)構(gòu)試驗的結(jié)論和基本文件

第三章 工程結(jié)構(gòu)試驗的模型設(shè)計

第一節(jié) 概述

第二節(jié) 模型試驗的理論基礎(chǔ)

第三節(jié) 模型設(shè)計

第四節(jié) 動力模型設(shè)計

第五節(jié) 模型材料與選用

第四章 工程結(jié)構(gòu)試驗的加載技術(shù)

第一節(jié) 概述

第二節(jié) 重力模擬加載

第三節(jié) 液壓加載

第四節(jié) 慣性力加載

第五節(jié) 機(jī)械力加載法

第六節(jié) 氣壓加載

第七節(jié) 電磁加載法

第八節(jié) 人激振動加載法

第九節(jié) 環(huán)境隨機(jī)振動激振法

第十節(jié) 荷載支承裝置和試驗臺座

第五章 工程結(jié)構(gòu)試驗的量測技術(shù)

第一節(jié) 概述

第二節(jié) 測量儀表的基本特性

第三節(jié) 應(yīng)變量測

第四節(jié) 位移與變形量測

第五節(jié) 力的量測

第六節(jié) 裂縫與溫度測定

第七節(jié) 測振傳感器

第八節(jié) 放大器與記錄儀

第九節(jié) 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

第六章 工程結(jié)構(gòu)靜力荷載試驗

第一節(jié) 概述

第二節(jié) 試驗前的準(zhǔn)備

第三節(jié) 加載與量測方案的設(shè)計

第四節(jié) 常見結(jié)構(gòu)構(gòu)件靜力荷載試驗

第五節(jié) 量測數(shù)據(jù)整理

第六節(jié) 結(jié)構(gòu)性能的評定

第七章 工程結(jié)構(gòu)動力荷載試驗

第一節(jié) 概述

第二節(jié) 工程結(jié)構(gòu)動力特性試驗

第三節(jié) 工程結(jié)構(gòu)動力反應(yīng)的測定

第四節(jié) 工程結(jié)構(gòu)疲勞試驗

第八章 工程結(jié)構(gòu)抗震試驗

第一節(jié) 概述

第二節(jié) 工程結(jié)構(gòu)搞震試驗

第三節(jié) 工程結(jié)構(gòu)搞震性能評定

第九章 工程結(jié)構(gòu)現(xiàn)場檢測試驗

第十章 工程結(jié)構(gòu)試驗的數(shù)據(jù)處理2100433B

試驗分析的作用 　結(jié)構(gòu)試驗分析與結(jié)構(gòu)理論分析是對結(jié)構(gòu)工作狀態(tài)取得完善認(rèn)識的依據(jù)。結(jié)構(gòu)模型和原型試驗分析在下列諸方面起著重要作用：①建立或驗證結(jié)構(gòu)的數(shù)學(xué)分析模型和理論；②為結(jié)構(gòu)設(shè)計提供依據(jù)；③建立或修正經(jīng)驗公式；④確保施工安全和質(zhì)量；⑤判斷結(jié)構(gòu)的承載能力；⑥長期監(jiān)視結(jié)構(gòu)的工作性能；⑦建立或修訂工程結(jié)構(gòu)設(shè)計及施工規(guī)范的有關(guān)條款。

結(jié)構(gòu)試驗分析試驗分析的內(nèi)容

結(jié)構(gòu)試驗的涉及面很廣，常按照靜力、動力及長期試驗分為三大類。

靜力試驗分析

① 原型結(jié)構(gòu)靜力試驗分析。目的主要是審核結(jié)構(gòu)設(shè)計、鑒定工程施工質(zhì)量、確定結(jié)構(gòu)的承載能力和探索結(jié)構(gòu)計算理論等。主要分析內(nèi)容有變位分析及內(nèi)力分析，其結(jié)果應(yīng)互相參照,綜合考慮。(a)變位分析。結(jié)構(gòu)變位（包括線位移和角位移）是結(jié)構(gòu)受載時的綜合反應(yīng)，常以某些特定位置處的變位值衡量結(jié)構(gòu)的整體工作性能。通過變位分析可判斷結(jié)構(gòu)的剛度特性是否符合設(shè)計要求和使用規(guī)定，估計結(jié)構(gòu)的承載潛力，確定結(jié)構(gòu)的安全度。(b) 內(nèi)力分析。測定結(jié)構(gòu)各部位應(yīng)力以了解結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)。在對結(jié)構(gòu)理論、制造、安裝、施工已有深入了解的基礎(chǔ)上分析影響受力的各種因素，判斷結(jié)構(gòu)的整體或局部構(gòu)件的工作狀態(tài)是否良好，指出設(shè)計、施工方面可能存在的問題，估計其對結(jié)構(gòu)物的影響。

② 模型結(jié)構(gòu)靜力試驗分析。模型結(jié)構(gòu)試驗常涉及到驗證結(jié)構(gòu)理論，建立結(jié)構(gòu)的數(shù)學(xué)分析模型，以及在原型結(jié)構(gòu)試驗中所不易解決的諸如結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)破壞等問題。無論是整體結(jié)構(gòu)或局部結(jié)構(gòu)的模型試驗，除了變位及內(nèi)力分析外,還要結(jié)合模型試驗的特點,進(jìn)行下列內(nèi)容的分析:(a)模型制作工藝、支承狀態(tài)、安裝誤差、連接方式等模擬關(guān)系的完善程度及對試驗結(jié)果的影響;(b)模型制作材料性能的影響;(c)對于研究結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和空間作用的模型試驗，應(yīng)當(dāng)針對外力作用體系（包括施力點、力的方向和外力等級），結(jié)構(gòu)的約束條件以及結(jié)構(gòu)的連接狀態(tài)這些在試驗中十分敏感的問題，分析其與原型結(jié)構(gòu)的吻合程度,以得出正確結(jié)論；(d)對于結(jié)構(gòu)破壞試驗，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)變、應(yīng)力、變位的變化過程，考慮到材料非彈性階段的特性，分析結(jié)構(gòu)體系中導(dǎo)致破壞的薄弱環(huán)節(jié),以正確估計原型結(jié)構(gòu)的最大承載能力；(e)對于結(jié)構(gòu)局部構(gòu)件受力狀態(tài)的大型局部構(gòu)件模型試驗，應(yīng)重點分析其邊界條件是否與原型結(jié)構(gòu)相符。

結(jié)構(gòu)試驗分析動力試驗分析

① 原型結(jié)構(gòu)動力試驗分析。其內(nèi)容是:施加于結(jié)構(gòu)的動力產(chǎn)生的機(jī)理，結(jié)構(gòu)的動態(tài)特性，動力的各種因素對結(jié)構(gòu)的影響，結(jié)構(gòu)變位及內(nèi)力的動力系數(shù)和動態(tài)響應(yīng)的規(guī)律，確定有利于結(jié)構(gòu)運動狀態(tài)的使用條件，擬定合宜的措施使結(jié)構(gòu)不致發(fā)生較大的動力影響，積累數(shù)據(jù)以改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計。

② 模型結(jié)構(gòu)動力試驗分析。其內(nèi)容是通過對模型動態(tài)響應(yīng)規(guī)律的分析驗證理論，為擬建的結(jié)構(gòu)選擇合理的結(jié)構(gòu)形式，為既有結(jié)構(gòu)的合理使用提供必要的建議。斜張橋1/160全模型風(fēng)洞試驗(見彩圖)。 結(jié)構(gòu)試驗分析　動力試驗分析的主要項目和方法包括:(a)結(jié)構(gòu)振動頻率分析，分析結(jié)構(gòu)的自然振動頻率，從頻率角度分析結(jié)構(gòu)形式、結(jié)構(gòu)剛度特性對動態(tài)響應(yīng)的影響;(b)結(jié)構(gòu)阻尼特性分析，實際上結(jié)構(gòu)在運動過程中能量損耗的機(jī)理很難正確估計，常根據(jù)直接測試結(jié)果的分析。常用的分析方法有自由振動衰減法、共振放大法以及半功率（帶寬）法等，可根據(jù)試驗條件選擇。正確的阻尼分析有助于結(jié)構(gòu)振動理論的實際應(yīng)用；(c)結(jié)構(gòu)的振型分析,根據(jù)振型坐標(biāo)分析結(jié)構(gòu)的動態(tài)響應(yīng);(d)非隨機(jī)荷載試驗分析，用確定性分析方法分析相應(yīng)于非隨機(jī)荷載時程的變位－時間過程，結(jié)構(gòu)的其他反應(yīng)（如內(nèi)力）則可通過變位反應(yīng)求得；(e)隨機(jī)荷載試驗分析；(f)非線性結(jié)構(gòu)試驗分析。

結(jié)構(gòu)試驗分析長期結(jié)構(gòu)試驗分析

其目的在于及時掌握結(jié)構(gòu)性能變化的動態(tài)，以采取有利于結(jié)構(gòu)的安全措施，同時為結(jié)構(gòu)的設(shè)計、施工、維護(hù)和耐久性預(yù)測提供依據(jù)。分析的項目有：①各測試數(shù)值隨時間變化的過程；②各測試數(shù)值在各測試周期中同一時間的變化規(guī)律；③根據(jù)同一時間測得的數(shù)據(jù)分析各種因素影響的分量值，并與理論分析值或標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較；④分析同一因素的測量值在不同時間的變化規(guī)律；⑤分析結(jié)構(gòu)動力特性的變化規(guī)律。

電子計算機(jī)在結(jié)構(gòu)試驗分析中的應(yīng)用 　從60年代末以來，由于小型、微型計算機(jī)得到日益廣泛的應(yīng)用，為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)試驗數(shù)據(jù)，特別是結(jié)構(gòu)振動波形的處理分析提供了有利條件。目前，已有多種配有數(shù)據(jù)處理的程序計算機(jī)，也出現(xiàn)了各種帶有微處理機(jī)的數(shù)據(jù)處理專用設(shè)備，進(jìn)行從原始數(shù)據(jù)的采集到結(jié)果數(shù)據(jù)的輸出，其中包括應(yīng)力和力的分析、變位、影響系數(shù)、特征頻率和模態(tài)等各項分析。由于數(shù)據(jù)處理速度的不斷提高，有可能對結(jié)構(gòu)試驗的結(jié)果進(jìn)行實時處理，因此，在進(jìn)行試驗分析的同時，又可對試驗的進(jìn)程進(jìn)行控制和監(jiān)視。

結(jié)構(gòu)試驗分析結(jié)構(gòu)試驗分析結(jié)果

結(jié)構(gòu)試驗的測試數(shù)據(jù)經(jīng)過整理分析，應(yīng)當(dāng)用列表、圖示或經(jīng)驗公式配以適當(dāng)?shù)睦碚撏茖?dǎo)和論證，表達(dá)分析的內(nèi)容、過程和結(jié)論。完善的試驗分析報告應(yīng)當(dāng)是數(shù)據(jù)取舍合理、分析思路明確、理論探討周密嚴(yán)謹(jǐn)、分析結(jié)論簡明正確，并對分析結(jié)果的適用范圍提出恰當(dāng)?shù)慕ㄗh。2100433B

本書可作為高校土木工程專業(yè)的教材，也可供從事結(jié)構(gòu)試驗的工程技術(shù)人員參考。本書是根據(jù)高等學(xué)校土木工程專業(yè)的教學(xué)要求，按照“建筑結(jié)構(gòu)試驗” 教學(xué)大綱的要求編寫而成。其主要內(nèi)容包括結(jié)構(gòu)試驗概論、結(jié)構(gòu)試驗荷載模擬、結(jié)構(gòu)試驗量測技術(shù)、結(jié)構(gòu)靜載試驗、結(jié)構(gòu)動載試驗、結(jié)構(gòu)現(xiàn)場檢測試驗、結(jié)構(gòu)模型試驗、結(jié)構(gòu)試驗的數(shù)據(jù)處理。本書在闡述傳統(tǒng)試驗方法及手段的基礎(chǔ)上，介紹了國內(nèi)外最新發(fā)展的試驗理論及方法，注意理論與實踐相結(jié)合，在闡明建筑結(jié)構(gòu)試驗基本原理的基礎(chǔ)上，重點介紹試驗方法與技能，內(nèi)容精練，重點突出，適用性強。