第三章-建筑结构试验荷载.pptx

3.1 概述动力试验加载方法 1.利用惯性力或电磁系统激振，比较先进的设备是由自动控制、液压装置与计算机相结合而组成的电液伺服加裁系统和由此作为振源的地震模拟振动台加载设备等；2.人工爆炸和利用环境随机激振(脉动法)的方法3.2 重力加载法3.2.1 重力直接加载方法1.加荷作用方式图3.1 用重物作均匀加载实验1.重物 2.试件 3.支座 4.支墩图3.2 用水作均匀加载的试验装置1.水 2.防水布 3.斜撑 4.试件2.不同加载材料的特点（1）散状材料。使用砂石等松散颗粒材料加载时，如果将材料直接堆放于试验结构表面，将会造成荷载材料本身起拱而对结构产生卸荷作用，为此，最好将颗粒状材料置于一定容量的容器之中，然后叠加于结构之上。（2）块体材料。采用形体较为规则的块状材料加载，如砖石、铸铁、钢锭等，则要求叠放整齐每堆重物的宽度小于l/5(l是试验结构的跨度)，堆与堆之间应有一定间隔(约3050mm)。每块重量不宜大于25kg（3）吸湿材料。利用砂粒、砖石等吸湿材料作为荷载，它们的容重常随大气湿度而发生变化，故荷载不易恒定容易使试验的荷载值产生误差.（4）液体材料。利用水作为重力加载的荷载是一个简易方便而且甚为经济的方案。水可以装在水桶内用吊杆作用于试验结构上来作为集中荷载，也可以采用特殊的盛水装置作为均布荷载直接施加于结构表面。3.2.2 杠杆加载方法 利用杠杆原理，将荷载放大作用于结构上。杠杆制作方便，苘载值稳定不变，当结构有变形时，荷载可以保持恒定，对于作持久荷载试验尤为适合。图3.3 杠杆加载装置3.3 液压加载法 液压加载是结构试验中应用比较普通和理想的一种加载方法。它的最大优点是利用油压使液压加载器(千斤顶)产生较大的荷载试验操作安全方便，特别是对于大型结构构件试验，当要求荷载点数多，吨位大时史为合适。尤其是电液伺服系统在试验加载设备中得到广泛应用后，为结构动力试验模拟地震荷载、海浪波动等不同特性的动力荷载创造广有利条件，使动力加载技术发展到了一个新的高度。3.3.1 手动液压加载1.工作油缸2.手动油缸3.单向阀4.油压表5.放油阀6.储油缸7.工作活塞3.3.2 同步液压加载单、双向作用液压加载器图1.端盖 2.进油出油口 3.油封装置 4.活塞杆5.活塞 6.工作油缸 7.固定环3.3.3 单向和双向液压加载器3.3.4 大型结构试验机1.结构长柱试验机2.结构疲劳试验机电液伺服液压系统的基本闭环回路1.指令信号 2.调整放大系统 3.油源 4.伺服阀5.加载器 6.传感器 7.反馈系统3.3.5 电液伺服液压系统1.电液伺服加载系统的工作原理电液伺服加载系统的工作原理3.3.6 地震模拟振动台1.振动台台体结构2.液压驱动和动力系统3.控制系统4.测试和分析系统图3.10 地震模拟振动台加速度控制系统图a、b、c表示加速度、速度、位移信号输入(a)、(b)、(c)表示加速度、速度、位移信号反馈1.信号输入控制器 2.油源 3.试件 4.伺服放大器 5.伺服阀6.加载器 7.振动台 8.位移传感器 9.加速度传感器3.4 其他加载方法3.4.1 机械荷载系统 卷扬机 螺旋千斤顶 弹簧3.4.2 气 压 荷 载气压加载装置示意图 自上而下共有6层装置：1.螺母 2.压梁 3.拼合木板4.气囊 5.试件 6.试验支座3.5 荷载支承设备和试验台座3.5.1 支座（1）必须保证结构在支座处能自由转动和结构在支座处能正确地传递力。支承垫板的长度l可按下式进行计算：铰支座的形式和构造（2）铰支座处的上下垫板要有一定刚度。垫板厚度d可按下式计算：（3）滚轴强度的要求。并按下式进行强度验算表3.1 滚轴直径选用表 （4）滚轴的长度3.5.2 荷载支承机构1.竖向荷载架2.水平荷载架3.反力墙荷载架示意图1.横梁 2.千斤顶 3.地脚螺栓 1.三角架 2.千斤顶 3.压梁 1.试件 2.伺服千斤顶 3.地脚螺栓图3.22 抗弯大梁台座的荷载试验装置3.5.3 结构试验台座1.抗弯大梁式台座和空间桁架式台座图3.23 空间桁架式台座图3.24 两种板式试验台2.地面试验台座图3.25 箱式试验台座示意图1.实验试件 2.荷载架 3.千斤顶 4.液压操作台 5.台座孔现场试验加荷方案图1.实验试件 2.荷载架 3.平衡重 4.铺板 5.横梁3.10.5 现场试验的荷载装置