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《結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)（加載）ppt課件.ppt》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、3結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)3.1概述結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)是應(yīng)用最廣的試驗(yàn)方法。它相對(duì)動(dòng)載試驗(yàn)而言，技術(shù)與設(shè)備較簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)性好，實(shí)現(xiàn)容易。主要應(yīng)用于：研究結(jié)構(gòu)構(gòu)件的的承載力、剛度、抗裂性、穩(wěn)定等基本性能和破壞機(jī)制。結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)方法包含一次單調(diào)加載試驗(yàn)、低周反復(fù)試驗(yàn)和擬動(dòng)力試驗(yàn)。本章主要講述內(nèi)容為：（1）靜載加載系統(tǒng)：加載設(shè)備、裝置及加載方法（2）靜載量測(cè)系統(tǒng)：量測(cè)儀器和量測(cè)方法（3）常見結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)方法：梁板、柱、桁架、墻體和網(wǎng)架（4）靜載試驗(yàn)數(shù)據(jù)修正與處理方法3.2靜載試驗(yàn)荷載系統(tǒng)結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)的荷載絕大多數(shù)采用的是模擬荷載，產(chǎn)生模擬荷載的荷載系統(tǒng)應(yīng)滿足以下基本條件：1
2、）滿足結(jié)構(gòu)荷載圖式和邊界條件要求。2）加載值穩(wěn)定，不受試驗(yàn)環(huán)境或結(jié)構(gòu)變形的影響，相對(duì)誤差不超過±5％。3）加載設(shè)備應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度，保證足夠的安全儲(chǔ)備。4）加載設(shè)備要操作方便，便于分級(jí)加載和卸載，并能控制加載速率。3.2.1重力加載重力加載：將物體本身的重力施加于結(jié)構(gòu)上作為荷載。實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)：常用標(biāo)準(zhǔn)鑄鐵砝碼、混凝土塊、水箱現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)：就地取材，常用砂、石、磚塊等建筑材料，或是鋼錠、鑄鐵、廢構(gòu)件等。重物可以直接施加或者通過杠桿間接施加于試驗(yàn)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件上。特點(diǎn)：荷載容易取得，但加載費(fèi)工費(fèi)時(shí)；利用砂石、磚塊加載時(shí)，荷載不易恒定。1、重力直接加載 （1）
3、用塊狀材料做均布加載裝置1.重物2.試件3.支座≤l/650-100塊狀材料直接分垛堆放，垛寬度≤l/6,垛間距50—100mm；顆粒材料裝袋或裝無底箱。（2）用水做均布加載的試驗(yàn)裝置特點(diǎn)：簡(jiǎn)易方便，經(jīng)濟(jì)適用（3）用吊籃施加集中荷載的加載裝置1.試件2.支座3.重物4.吊籃5.分配梁特別適合于現(xiàn)場(chǎng)做屋架試驗(yàn)2、杠桿加載利用杠桿原理，將重物荷重放大加于結(jié)構(gòu)上，減少重物數(shù)量，便于持久加載?，F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)杠桿加載的支承方法（a)墻洞支承(b)重物支承（b)反彎梁支承(c)樁支承3.2.2液壓加載特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中普遍采用的一種加載方法。它的最大優(yōu)點(diǎn)是能產(chǎn)生較大的
4、荷載，試驗(yàn)操作安全方便，加載速度快。特別是對(duì)于大型結(jié)構(gòu)構(gòu)件試驗(yàn)，當(dāng)要求荷載點(diǎn)數(shù)多、噸位大時(shí)更為合適。尤其是電液伺服加載系統(tǒng)能模擬地震荷載、海浪波動(dòng)等不同特性的動(dòng)力荷載。原理：用高壓油泵將具有一定壓力的液壓油壓入液壓加載器的工作油缸，使之推動(dòng)活塞，對(duì)結(jié)構(gòu)施加荷載。常用的液壓加載設(shè)備有：手動(dòng)液壓加載器（千斤頂）、電動(dòng)液壓加載器、結(jié)構(gòu)試驗(yàn)機(jī)和電液伺服加載器。一、液壓加載器1）手動(dòng)液壓加載器手動(dòng)液壓加載器的構(gòu)造原理見圖。使用時(shí)先擰緊放油閥，掀動(dòng)手動(dòng)油泵的手柄，使儲(chǔ)油缸中的油通過單向閥壓入工作油缸，推動(dòng)活塞上升。最大出力可到5000kN，行程200mm.2）
5、電動(dòng)液壓加載器a）單作用加載器構(gòu)造比較簡(jiǎn)單：由活塞和工作油缸兩部分組成。而儲(chǔ)油缸、油泵、閥門等另外單獨(dú)配置。活塞行程較大，可倒置安裝?？勺龆帱c(diǎn)加載：可用多個(gè)加載器組成同步加載系統(tǒng)，適應(yīng)多點(diǎn)加載。b）雙作用加載器為適應(yīng)結(jié)構(gòu)抗震試驗(yàn)施加低周反復(fù)荷載的需要，采用雙向作用的液壓加載器，它的特點(diǎn)是在油缸的兩端各有一個(gè)送油孔，設(shè)置油管接頭，可通過油泵與換向閥交替進(jìn)行供油，由活塞對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生拉壓雙向作用施加反復(fù)荷載。二、液壓加載系統(tǒng)液壓加載系統(tǒng)主要由儲(chǔ)油箱、高壓油泵、測(cè)力裝置和操縱臺(tái)，通過高壓油管同時(shí)并聯(lián)連接若干個(gè)液壓加載器組成，由操縱臺(tái)控制，滿足多點(diǎn)同步加載的要
6、求。當(dāng)使用液壓加載系統(tǒng)加載試驗(yàn)時(shí)，還必須配置各種反力支承系統(tǒng)（如承力架、試驗(yàn)臺(tái)座、分配梁等）。液壓加載系統(tǒng)三、結(jié)構(gòu)試驗(yàn)機(jī)加載比較典型的大型結(jié)構(gòu)試驗(yàn)機(jī)是結(jié)構(gòu)長(zhǎng)柱試驗(yàn)機(jī)，由液壓操縱臺(tái)、大噸位的液壓加載器（≥2000kN）和試驗(yàn)機(jī)架三部分組成。國(guó)內(nèi)普遍使用的長(zhǎng)柱試驗(yàn)機(jī)的是5000kN，試件最大高度可達(dá)6m，用以進(jìn)行柱、墻板、砌體、節(jié)點(diǎn)和梁的受壓與受彎試驗(yàn)。試驗(yàn)機(jī)應(yīng)滿足2級(jí)精度要求。四、電液伺服加載1.系統(tǒng)特點(diǎn)與構(gòu)成電液伺服液壓系統(tǒng)是一種比較理想的試驗(yàn)設(shè)備，它可以較為精確地模擬所受的實(shí)際荷載（靜力荷載與動(dòng)力荷載），如模擬地震、海浪等復(fù)雜荷載。特點(diǎn)：響應(yīng)快，
7、靈敏度高、量測(cè)和控制精度好、出力大、波形多、頻帶寬、可與計(jì)算機(jī)聯(lián)機(jī)。投資大、維護(hù)費(fèi)用高。系統(tǒng)主要由液壓源、控制系統(tǒng)和電液伺服液壓加載器等三大部分組成。2、工作原理:液壓源加載器控制系統(tǒng)加載時(shí)，通過傳感器（如荷載、位移、應(yīng)變、加速度等傳感器）量測(cè)某一物理量作為反饋信號(hào)，以電參量的方式實(shí)時(shí)與指令信號(hào)（試驗(yàn)要求控制達(dá)到的設(shè)定量）進(jìn)行比較，從而自動(dòng)修正電液伺服閥的工作狀態(tài)，使液壓加載器活塞的動(dòng)作趨向于傳感器量測(cè)的物理量并與指令信號(hào)相一致。因此，它可以精確模擬結(jié)構(gòu)構(gòu)件所承受的實(shí)際荷載。在結(jié)構(gòu)抗震試驗(yàn)中的地震模擬振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)、結(jié)構(gòu)擬動(dòng)力試驗(yàn)和結(jié)構(gòu)偽靜力試驗(yàn)得到應(yīng)
8、用。指令伺服放大器電液伺服閥液壓加載器試驗(yàn)對(duì)象傳感器適調(diào)器計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)3.2.3機(jī)械力加載機(jī)械力加載常用的機(jī)具有倒鏈葫蘆
