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第一章 结构试验概论1

1.1 结构试验的任务1

1.2 结构试验的目的2

1.2.1 生产性试验2

1.2.2 科学研究性试验3

1.3 建筑结构试验的分类4

1.3.1 真型试验和模型试验4

1.3.2 静力试验和动力试验5

1.3.3 短期荷载试验和长期荷载试验6

1.3.4 试验室试验和现场试验6

第二章 结构试验设计8

2.1 结构试验设计概述8

2.2 结构试验的试件设计10

2.2.1 试件形状10

2.2.2 试件尺寸13

2.2.3 试件数目14

2.2.4 结构试验对试件设计的要求16

2.3 结构试验的模型设计17

2.3.1 模型的相似要求和相似常数17

2.3.2 模型设计的相似条件19

2.4 结构试验荷载设计25

2.4.1 试验加载图式的选择与设计25

2.4.2 试验加载装置的设计26

2.4.3 结构试验的加载制度27

2.5 结构试验的观测设计28

2.5.1 观测项目的确定28

2.5.2 测点的选择与布置29

2.5.3 仪器的选择与测试的原则30

2.6 材料的力学性能与结构试验的关系31

2.6.1 概述31

2.6.2 材料试验结果对结构试验的影响32

2.6.3 试验方法对材料强度指标的影响32

2.7 结构试验大纲和试验基本文件35

第三章 结构试验的荷载设备37

3.1 概述37

3.2 重力加载法38

3.2.1 重力直接加载方法38

3.2.2 杠杆加载方法39

3.3 液压加载法40

3.3.1 液压加载器40

3.3.2 液压加载系统41

3.3.3 大型结构试验机42

3.3.4 电液伺服液压系统42

3.3.5 地震模拟振动台45

3.4 惯性力加载法48

3.4.1 冲击力加载48

3.4.2 离心力加载51

3.4.3 直线位移惯性力加载52

3.5 机械力加载法53

3.6 气压加载法54

3.7 电磁加载法55

3.7.1 电磁式激振器55

3.7.2 电磁振动台56

3.8 人激振动加载法57

3.9 环境随机振动激振法58

3.10 荷载支承设备和试验台座58

3.10.1 支座58

3.10.2 荷载支承机构60

3.10.3 结构试验台座61

3.10.4 现场试验的荷载装置65

第四章 结构试验的数据采集和测量仪器68

4.1 概述68

4.2 传感器70

4.2.1 基本原理70

4.2.2 电阻应变计71

4.2.3 应变测量73

4.2.4 力传感器和压力传感器79

4.2.5 线位移传感器80

4.2.6 角位移传感器80

4.2.7 裂缝测量仪器81

4.2.8 测振传感器82

4.3 记录器87

4.3.1 概况87

4.3.2 X-Y记录仪87

4.3.3 光线示波器87

4.3.4 磁带记录仪88

4.4 数据采集系统89

4.4.1 数据采集系统的组成89

4.4.2 数据采集的过程90

第五章 结构单调加载静力试验93

5.1 概述93

5.2 结构单调加载静力试验的加载制度93

5.3 基本构件的单调加载静力试验95

5.3.1 受弯构件的试验95

5.3.2 压杆和柱的试验103

5.4 扩大构件的单调加载静力试验106

5.4.1 屋架试验106

5.4.2 薄壳和网架结构试验111

5.5 建筑物或其部件的单调加载静力试验120

5.5.1 钢筋混凝土平面楼盖试验120

5.5.2 单层工业厂房整体结构空间工作试验126

5.5.3 足尺房屋结构的整体试验128

第六章 结构低周反复加载静力试验135

6.1 概述135

6.2 结构低周反复加载静力试验的加载制度136

6.2.1 单向反复加载制度137

6.2.2 双向反复加载制度138

6.3 结构低周反复加载静力试验139

6.3.1 砖石及砌块结构抗震性能试验139

6.3.2 钢筋混凝土框架梁柱节点组合体的抗震性能试验144

6.4 计算机-加载器联机试验150

6.4.1 计算机-加载器联机系统的工作原理152

6.4.2 计算机-加载器联机试验的工作流程153

6.4.3 七层钢筋混凝土框架足尺结构的联机试验156

第七章 结构动力特性试验160

7.1 概述160

7.2 人工激振法测量结构动力特性161

7.2.1 结构自振频率测量161

7.2.2 结构阻尼的测量162

7.2.3 振型测量165

7.3 环境随机振动法测量结构动力特性168

7.3.1 模态分析法168

7.3.2 主谐量法177

第八章 结构抗震动力加载试验184

8.1 概述184

8.2 结构抗震动力加载试验的加载制度和加载设计185

8.2.1 周期性动力加载试验的加载制度185

8.2.2 非周期性动力加载试验的加载设计186

8.3 结构抗震周期性动力加载试验190

8.3.1 偏心激振器周期性动力加载试验190

8.3.2 电液伺服加载器周期性动力加载试验191

8.3.3 单向周期性振动台动力加载试验195

8.4 结构抗震非周期性动力加载试验197

8.4.1 地震模拟振动台动力加载试验197

8.4.2 人工地震模拟动力加载试验206

8.4.3 天然地震结构动力试验212

第九章 结构试验现场检测技术218

9.1 概述218

9.2 混凝土结构现场检测技术219

9.2.1 回弹法检测混凝土强度219

9.2.2 超声脉冲法检测混凝土强度221

9.2.3 超声回弹综合法检测混凝土强度222

9.2.4 钻芯法检测混凝土强度223

9.2.5 拔出法检测混凝土强度225

9.2.6 超声法检测混凝土缺陷227

9.2.7 混凝土结构钢筋位置和钢筋锈蚀的检测232

9.3 砖砌结构的现场检测技术234

9.3.1 砖砌体强度的间接测定法234

9.3.2 砖砌体原位轴心抗压强度测定法236

9.4 钢结构现场检测技术237

9.4.1 钢材强度测定237

9.4.2 超声法检测钢材和焊缝缺陷238

第十章 结构试验的数据处理240

10.1 概述240

10.2 数据的整理和换算240

10.3 数据的统计分析246

10.4 误差分析249

10.4.1 误差的分类249

10.4.2 误差计算250

10.4.3 误差传递251

10.4.4 误差的检验252

10.5 数据的表达254

10.5.1 表格方式254

10.5.2 图像方式256

10.5.3 函数方式258

参考文献264