建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)

前言

　　建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)是一門以試驗(yàn)為手段的科學(xué)，研究和發(fā)展結(jié)構(gòu)新材料、新工藝、新體系，為結(jié)構(gòu)的安全使用和設(shè)計計算理論的建立提供重要依據(jù)。土木工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)是使學(xué)生獲得工程師的基本訓(xùn)練，在實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)。本書要求學(xué)生掌握結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的基本方法與技能，熟悉先進(jìn)的試驗(yàn)方法和分析技術(shù)，并能針對不同的工程結(jié)構(gòu)類型提出合理的試驗(yàn)設(shè)計方案。本書配有典型示例，注重理論與實(shí)踐相結(jié)合，側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生工程經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際案例的積累以及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲凶黠L(fēng)和良好的科學(xué)思維模式。并在每章后附有習(xí)題（部分習(xí)題摘自全國一級注冊結(jié)構(gòu)工程師執(zhí)業(yè)資格考試試題），使讀者進(jìn)一步鞏固試驗(yàn)理論知識，為培養(yǎng)土木工程師具備將相關(guān)領(lǐng)域知識綜合運(yùn)用于土木工程設(shè)計、施工、結(jié)構(gòu)鑒定及科學(xué)研究的能力奠定基礎(chǔ)?！　”緯鵀檫m應(yīng)土木工程專業(yè)“創(chuàng)新型”人才培養(yǎng)的需要，根據(jù)高等院校土木工程專業(yè)的教學(xué)要求編寫，可供高校土木工程專業(yè)本科生及研究生使用，也可供從事土木工程專業(yè)的技術(shù)人員參考?！　”緯帉懭藛T：楊艷敏（第4、5、6、8章），王勃（第1、2、9章），朱坤（第3、7章）。本教材承蒙劉殿忠教授審閱，并提出了寶貴意見。在初稿編寫過程中得到謝曉娟、蔣麗歌、李正佳、付德成、田寶吉的幫助，書中參考了所列書目中的部分內(nèi)容，在此一并致謝。

內(nèi)容概要

　　《建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)》根據(jù)高等院校土木工程專業(yè)教學(xué)大綱的要求編寫，主要包括結(jié)構(gòu)試驗(yàn)概論、結(jié)構(gòu)試驗(yàn)荷載及設(shè)備、結(jié)構(gòu)試驗(yàn)測量技術(shù)、結(jié)構(gòu)靜力荷載試驗(yàn)、結(jié)構(gòu)動力試驗(yàn)、結(jié)構(gòu)抗震試驗(yàn)、結(jié)構(gòu)試驗(yàn)現(xiàn)場檢測技術(shù)、模型試驗(yàn)、結(jié)構(gòu)試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理9章內(nèi)容?！督ㄖY(jié)構(gòu)試驗(yàn)》以建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的基本理論和基礎(chǔ)知識為重點(diǎn)，同時介紹了試驗(yàn)的方法與技能，注重理論與實(shí)踐相結(jié)合，內(nèi)容精煉，突出重點(diǎn)，適用性強(qiáng)。　　《建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)》可供高校土木工程專業(yè)本科生及研究生使用，也可作為從事土木工程專業(yè)技術(shù)人員的參考用書。

書籍目錄

第1章 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)概論11.1 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的任務(wù)21.2 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)分類21.2.1 試驗(yàn)?zāi)康牟煌?1.2.2 試驗(yàn)對象不同31.2.3 試驗(yàn)荷載不同31.2.4 試驗(yàn)荷載持續(xù)時間不同41.2.5 試驗(yàn)場地不同41.3 建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的特點(diǎn)51.4 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)技術(shù)新發(fā)展5本章 小結(jié)6復(fù)習(xí)思考題6第2章 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)荷載及設(shè)備2.1 概述72.2 加載方法72.2.1 重力加載法72.2.2 液壓加載法92.2.3 機(jī)械力加載法152.2.4 氣壓加載法152.2.5 慣性力加載法162.2.6 人激振動加載法172.2.7 環(huán)境隨機(jī)振動激振法182.2.8 電磁加載法182.3 加荷輔助設(shè)施182.3.1 支座與支墩182.3.2 反力裝置及分配梁202.3.3 試驗(yàn)臺座222.3.4 現(xiàn)場試驗(yàn)的荷載裝置25本章 小結(jié)26復(fù)習(xí)思考題26第3章 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)測量技術(shù)283.1 概述283.2 測量儀表的基本特征283.2.1 測量儀表的基本組成283.2.2 測量儀表的技術(shù)指標(biāo)293.2.3 儀表的基本測量方法293.2.4 測量儀表的選用原則303.2.5 儀表的率定303.3 應(yīng)變測量313.3.1 電阻應(yīng)變計的工作原理333.3.2 電阻應(yīng)變計的構(gòu)造、性能、種類343.3.3 電阻應(yīng)變儀353.4 位移測量393.4.1 線位移測量393.4.2 角位移測量413.5 力的測量423.5.1 機(jī)械式力傳感器433.5.2 電阻應(yīng)變式力傳感器433.5.3 振動弦式力傳感器433.6 裂縫與溫度測量433.6.1 裂縫測量433.6.2 溫度測量443.7 振動參數(shù)測量453.7.1 拾振器的基本原理453.7.2 測振儀器483.8 放大器與記錄儀513.9 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)513.9.1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的組成513.9.2 數(shù)據(jù)采集的過程523.9.3 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)分類52本章 小結(jié)53復(fù)習(xí)思考題53第4章 結(jié)構(gòu)靜力荷載試驗(yàn)554.1 概述554.2 試驗(yàn)前準(zhǔn)備工作554.2.1 調(diào)查研究、收集資料554.2.2 結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)大綱564.2.3 試件設(shè)計564.2.4 材料力學(xué)性能測定604.2.5 試驗(yàn)儀器、設(shè)備與試驗(yàn)場地的準(zhǔn)備604.2.6 試件安裝就位614.2.7 安裝加載設(shè)備和測量儀表614.2.8 試驗(yàn)控制特征值的計算624.3 加載方案設(shè)計624.3.1 結(jié)構(gòu)類型與荷載圖式624.3.2 試件就位形式634.3.3 加載圖式644.3.4 靜載試驗(yàn)的加載程序664.3.5 試驗(yàn)荷載計算674.4 觀測方案設(shè)計704.4.1 確定觀測項(xiàng)目704.4.2 測點(diǎn)的選擇和布置704.4.3 選擇測量儀器儀表734.5 結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)744.5.1 受彎構(gòu)件試驗(yàn)744.5.2 受壓構(gòu)件試驗(yàn)794.5.3 屋架結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)814.5.4 砌體結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)834.5.5 鋼筋混凝土平面樓蓋試驗(yàn)844.5.6 薄殼和網(wǎng)架結(jié)構(gòu)864.5.7 單層工業(yè)廠房整體結(jié)構(gòu)試驗(yàn)914.5.8 足尺房屋結(jié)構(gòu)的整體試驗(yàn)924.6 靜力試驗(yàn)的數(shù)據(jù)整理954.6.1 撓度954.6.2 截面內(nèi)力974.6.3 平面應(yīng)力狀態(tài)下的主應(yīng)力計算984.6.4 試驗(yàn)曲線與圖表繪制1004.7 結(jié)構(gòu)性能評定1024.7.1 構(gòu)件的承載力檢驗(yàn)1024.7.2 構(gòu)件的撓度檢驗(yàn)1044.7.3 構(gòu)件的抗裂檢驗(yàn)1044.7.4 構(gòu)件裂縫寬度檢驗(yàn)1054.7.5 構(gòu)件結(jié)構(gòu)性能評定105本章 小結(jié)107復(fù)習(xí)思考題107第5章 結(jié)構(gòu)動力試驗(yàn)1105.1 概述1105.1.1 基本特點(diǎn)1105.1.2 結(jié)構(gòu)動力荷載的類型1105.1.3 結(jié)構(gòu)動力試驗(yàn)的內(nèi)容1115.2 結(jié)構(gòu)動力特性試驗(yàn)1115.2.1 振動荷載法1125.2.2 撞擊荷載法1145.2.3 脈動法1165.3 結(jié)構(gòu)動力反應(yīng)試驗(yàn)1225.3.1 動應(yīng)變的測定1225.3.2 結(jié)構(gòu)動位移的測定1235.3.3 動力系數(shù)的測定1245.4 結(jié)構(gòu)疲勞試驗(yàn)1255.4.1 疲勞試驗(yàn)的目的及內(nèi)容1255.4.2 疲勞試驗(yàn)的分類與特征1255.4.3 疲勞試驗(yàn)的具體方法1275.4.4 疲勞試驗(yàn)的安裝1295.5 風(fēng)洞試驗(yàn)1295.5.1 工程應(yīng)用1305.5.2 結(jié)構(gòu)風(fēng)工程研究思路1305.5.3 風(fēng)洞試驗(yàn)的理論基礎(chǔ)1315.5.4 試驗(yàn)方法1315.5.5 試驗(yàn)設(shè)備1325.5.6 參數(shù)計算132本章 小結(jié)135復(fù)習(xí)思考題135第6章 結(jié)構(gòu)抗震試驗(yàn)1376.1 概述1376.1.1 結(jié)構(gòu)抗震性能1376.1.2 結(jié)構(gòu)抗震試驗(yàn)的內(nèi)容1376.1.3 結(jié)構(gòu)抗震試驗(yàn)分類1376.2 擬靜力試驗(yàn)1396.2.1 試驗(yàn)?zāi)康?396.2.2 試驗(yàn)對象1396.2.3 試驗(yàn)設(shè)備與加載裝置1416.2.4 加載制度1426.2.5 測點(diǎn)布置與數(shù)據(jù)采集1466.3 擬動力試驗(yàn)1466.3.1 試驗(yàn)方法分析1476.3.2 試驗(yàn)步驟1476.3.3 擬動力試驗(yàn)方法的誤差分析1496.3.4 子結(jié)構(gòu)擬動力試驗(yàn)方法與技術(shù)1496.4 地震模擬振動臺試驗(yàn)1536.4.1 地震模擬振動臺系統(tǒng)1556.4.2 控制系統(tǒng)與控制方法1566.5 人工地震試驗(yàn)1596.5.1 動力反應(yīng)問題1596.5.2 化爆激發(fā)方式1596.5.3 測量技術(shù)問題1606.6 天然地震試驗(yàn)1606.7 結(jié)構(gòu)抗震性能的評定1616.7.1 概況1626.7.2 滯回曲線和骨架曲線的特征1636.7.3 恢復(fù)力特性的模型比166本章 小結(jié)168復(fù)習(xí)思考題168第7章 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)現(xiàn)場檢測技術(shù)1707.1 概述1707.1.1 結(jié)構(gòu)檢測程序1707.1.2 結(jié)構(gòu)可靠性的評級方法與標(biāo)準(zhǔn)1717.2 混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)場檢測技術(shù)1717.2.1 混凝土結(jié)構(gòu)可靠性試驗(yàn)方法比較1727.2.2 混凝土強(qiáng)度檢測1727.2.3 混凝土缺陷檢測1787.2.4 混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋檢測1827.2.5 承載能力驗(yàn)算評級1847.3 砌體結(jié)構(gòu)現(xiàn)場檢測技術(shù)1857.3.1 砌筑塊材、砂漿強(qiáng)度檢測1867.3.2 砌體強(qiáng)度檢測1877.3.3 承載力的評定1887.4 鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)場檢測技術(shù)1897.4.1 鋼材強(qiáng)度測定1897.4.2 連接構(gòu)造和腐蝕的檢查1897.4.3 超聲探傷1897.4.4 磁粉與射線探傷1907.4.5 承載能力和構(gòu)造連接的鑒定評級191本章 小結(jié)191復(fù)習(xí)思考題191第8章 模型試驗(yàn)1938.1 概述1938.1.1 模型試驗(yàn)的分類1938.1.2 模型試驗(yàn)的特點(diǎn)1948.1.3 模型試驗(yàn)的應(yīng)用1948.2 模型試驗(yàn)的理論基礎(chǔ)1958.2.1 模型的相似要求和相似常數(shù)1958.2.2 模型設(shè)計的相似原理1978.2.3 相似條件的確定方法1988.3 模型設(shè)計2028.3.1 結(jié)構(gòu)模型設(shè)計的程序2038.3.2 靜力結(jié)構(gòu)模型設(shè)計2038.3.3 動力結(jié)構(gòu)模型設(shè)計2048.4 模型材料與選用2088.4.1 模型材料的選擇2088.4.2 常用的幾種模型材料2088.4.3 模型試驗(yàn)應(yīng)注意的問題209本章 小結(jié)210復(fù)習(xí)思考題210第9章 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理2129.1 概述2129.2 數(shù)據(jù)的整理和換算2129.3 誤差分析2149.3.1 誤差的分類2149.3.2 誤差的計算2159.3.3 誤差的傳遞2169.3.4 誤差的檢驗(yàn)2179.4 數(shù)據(jù)的表達(dá)2199.4.1 表格方式2209.4.2 圖像形式2219.4.3 函數(shù)方式222本章 小結(jié)226復(fù)習(xí)思考題226附錄227附錄1 電阻應(yīng)變片工作特性等級及粘貼技術(shù)227附錄2 回彈法測強(qiáng)數(shù)據(jù)表（部分）229附錄3 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)指導(dǎo)書234試驗(yàn)一 電阻應(yīng)變片粘貼技術(shù)及其靈敏系數(shù)測定234試驗(yàn)二 預(yù)制鋼筋混凝土空心板鑒定試驗(yàn)236試驗(yàn)三 4.2 M鋼桁架靜載試驗(yàn)237試驗(yàn)四 鋼筋混凝土簡支梁試驗(yàn)241試驗(yàn)五 回彈法測強(qiáng)試驗(yàn)243試驗(yàn)六 鋼筋混凝土短柱破壞試驗(yàn)245參考文獻(xiàn)247

章節(jié)摘錄

　　直接作用按作用的范圍，可分為均布荷載作用和集中荷載作用；按作用的時間長短，可分為短期荷載作用和長期荷載作用；按對結(jié)構(gòu)的動力效應(yīng)分可分為靜力荷載作用及動力荷載作用，其中靜力荷載作用是指對結(jié)構(gòu)或者構(gòu)件不引起加速度或者加速度可以忽略不計的作用；動力荷載作用是指使結(jié)構(gòu)或者構(gòu)件產(chǎn)生不可忽略的加速度反應(yīng)的作用。　　結(jié)構(gòu)試驗(yàn)為模擬結(jié)構(gòu)在實(shí)際受力狀態(tài)下的反應(yīng)，需要對試驗(yàn)對象施加荷載。試驗(yàn)用的荷載形式、大小、加載方式等一般是根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康?、要求和?shí)驗(yàn)室設(shè)備水平以及現(xiàn)場的實(shí)際條件來選擇。正確而合理的荷載設(shè)計對整個試驗(yàn)工作至關(guān)重要，如果設(shè)計不妥就會影響工作進(jìn)展，甚至造成整個試驗(yàn)的失敗，嚴(yán)重的還會發(fā)生事故。因此必須要進(jìn)行正確的荷載設(shè)計，同時合理選擇加載設(shè)備?！　§o力試驗(yàn)中有利用重物的直接加載法和利用杠桿作用的間接加載法；利用液壓加載器（千斤頂）和液壓試驗(yàn)機(jī)的液壓加載法；利用鉸車、滑輪組、彈簧和螺旋千斤頂?shù)葯C(jī)械的機(jī)械加載法以及利用壓縮空氣或真空作用的氣壓加載法等。　　動力荷載試驗(yàn)中一般利用慣性力或電磁系統(tǒng)激振，動力荷載設(shè)備有電液伺服加載系統(tǒng)和由此作為振源的地震模擬振動臺加載設(shè)備等。此外也廣泛使用人激振動加載法和利用環(huán)境隨機(jī)激振的方法。

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