结构静载试验（加载）ppt课件.ppt

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1、3结构静载试验3.1概述结构静载试验是应用最广的试验方法。它相对动载试验而言，技术与设备较简单，经济性好，实现容易。主要应用于：研究结构构件的的承载力、刚度、抗裂性、稳定等基本性能和破坏机制。结构静载试验方法包含一次单调加载试验、低周反复试验和拟动力试验。本章主要讲述内容为：（1）静载加载系统：加载设备、装置及加载方法（2）静载量测系统：量测仪器和量测方法（3）常见结构静载试验方法：梁板、柱、桁架、墙体和网架（4）静载试验数据修正与处理方法3.2静载试验荷载系统结构静载试验的荷载绝大多数采用的是模拟荷载，产生模拟荷载的荷载系统应满足以下基本条件：1

2、）满足结构荷载图式和边界条件要求。2）加载值稳定，不受试验环境或结构变形的影响，相对误差不超过±5％。3）加载设备应有足够的强度和刚度，保证足够的安全储备。4）加载设备要操作方便，便于分级加载和卸载，并能控制加载速率。3.2.1重力加载重力加载：将物体本身的重力施加于结构上作为荷载。实验室试验：常用标准铸铁砝码、混凝土块、水箱现场试验：就地取材，常用砂、石、砖块等建筑材料，或是钢锭、铸铁、废构件等。重物可以直接施加或者通过杠杆间接施加于试验结构或构件上。特点：荷载容易取得，但加载费工费时；利用砂石、砖块加载时，荷载不易恒定。1、重力直接加载（1）

3、用块状材料做均布加载装置1.重物2.试件3.支座≤l/650-100块状材料直接分垛堆放，垛宽度≤l/6,垛间距50—100mm；颗粒材料装袋或装无底箱。（2）用水做均布加载的试验装置特点：简易方便，经济适用（3）用吊篮施加集中荷载的加载装置1.试件2.支座3.重物4.吊篮5.分配梁特别适合于现场做屋架试验2、杠杆加载利用杠杆原理，将重物荷重放大加于结构上，减少重物数量，便于持久加载。现场试验杠杆加载的支承方法（a)墙洞支承(b)重物支承（b)反弯梁支承(c)桩支承3.2.2液压加载特点：结构试验中普遍采用的一种加载方法。它的最大优点是能产生较大的

4、荷载，试验操作安全方便，加载速度快。特别是对于大型结构构件试验，当要求荷载点数多、吨位大时更为合适。尤其是电液伺服加载系统能模拟地震荷载、海浪波动等不同特性的动力荷载。原理：用高压油泵将具有一定压力的液压油压入液压加载器的工作油缸，使之推动活塞，对结构施加荷载。常用的液压加载设备有：手动液压加载器（千斤顶）、电动液压加载器、结构试验机和电液伺服加载器。一、液压加载器1）手动液压加载器手动液压加载器的构造原理见图。使用时先拧紧放油阀，掀动手动油泵的手柄，使储油缸中的油通过单向阀压入工作油缸，推动活塞上升。最大出力可到5000kN，行程200mm.2）

5、电动液压加载器a）单作用加载器构造比较简单：由活塞和工作油缸两部分组成。而储油缸、油泵、阀门等另外单独配置。活塞行程较大，可倒置安装。可做多点加载：可用多个加载器组成同步加载系统，适应多点加载。b）双作用加载器为适应结构抗震试验施加低周反复荷载的需要，采用双向作用的液压加载器，它的特点是在油缸的两端各有一个送油孔，设置油管接头，可通过油泵与换向阀交替进行供油，由活塞对结构产生拉压双向作用施加反复荷载。二、液压加载系统液压加载系统主要由储油箱、高压油泵、测力装置和操纵台，通过高压油管同时并联连接若干个液压加载器组成，由操纵台控制，满足多点同步加载的要

6、求。当使用液压加载系统加载试验时，还必须配置各种反力支承系统（如承力架、试验台座、分配梁等）。液压加载系统三、结构试验机加载比较典型的大型结构试验机是结构长柱试验机，由液压操纵台、大吨位的液压加载器（≥2000kN）和试验机架三部分组成。国内普遍使用的长柱试验机的是5000kN，试件最大高度可达6m，用以进行柱、墙板、砌体、节点和梁的受压与受弯试验。试验机应满足2级精度要求。四、电液伺服加载1.系统特点与构成电液伺服液压系统是一种比较理想的试验设备，它可以较为精确地模拟所受的实际荷载（静力荷载与动力荷载），如模拟地震、海浪等复杂荷载。特点：响应快，

7、灵敏度高、量测和控制精度好、出力大、波形多、频带宽、可与计算机联机。投资大、维护费用高。系统主要由液压源、控制系统和电液伺服液压加载器等三大部分组成。2、工作原理:液压源加载器控制系统加载时，通过传感器（如荷载、位移、应变、加速度等传感器）量测某一物理量作为反馈信号，以电参量的方式实时与指令信号（试验要求控制达到的设定量）进行比较，从而自动修正电液伺服阀的工作状态，使液压加载器活塞的动作趋向于传感器量测的物理量并与指令信号相一致。因此，它可以精确模拟结构构件所承受的实际荷载。在结构抗震试验中的地震模拟振动台试验、结构拟动力试验和结构伪静力试验得到应

8、用。指令伺服放大器电液伺服阀液压加载器试验对象传感器适调器计算机控制系统3.2.3机械力加载机械力加载常用的机具有倒链葫芦