本書內(nèi)容包括:緒論、結構試驗設計、試驗荷載與加載設備、結構試驗數(shù)據(jù)采集技術、結構動載試驗、工程結構靜載試驗、結構非破損檢測技術以及建筑結構試驗指導書等。針對土木工程專業(yè)工程實踐性強的教學需求,教材在編寫中力求簡明易懂、深入淺出、文字精煉、思路清晰、重點突出、篇幅適當、內(nèi)容創(chuàng)新。
本書以高等學校土木工程專業(yè)指導委員會制定的《高等學校土木工程本科指導性專業(yè)規(guī)范》為依據(jù),并根據(jù)《高等學校土木工程專業(yè)本科生教育培養(yǎng)目標和培養(yǎng)方案及教學大綱》及最新頒布的國家標準和規(guī)范編寫而成的專業(yè)基礎課實驗教材。
建筑結構試驗是研究和發(fā)展土木工程新結構、新材料、新工藝以及檢驗結構分析和設計理論的重要手段,在土木工程的科學研究和技術創(chuàng)新等方面起著重要作用。該課程的任務是通過理論和實驗的教學環(huán)節(jié),使學生獲得結構試驗技術的基礎知識和基本技能,掌握結構試驗的基本方法和試驗技能。
本書根據(jù)土木工程專業(yè)理論課程最新教學大綱要求,參考了國內(nèi)建筑結構方面理論與試驗相關教材,突出了工程實踐中各類建筑結構的基本技術要求。本書力求從整體上理順框架,內(nèi)容精煉、篇幅適當、重點突出,在編寫過程中參考了大量的同類教材和文獻資料,反映國內(nèi)外土木工程結構試驗和檢測技術的最新進展,對我國近年來在結構試驗方面的最新研究成果和先進技術、儀器設備也做了介紹。
參與本書編寫的作者主要有:謝永雄(桂林理工大學)、羅伯光(桂林理工大學)、廖葵莉(南寧理工學院)、劉之葵(桂林理工大學)、王蕊(桂林理工大學)、蔣仕清(建材桂林地質(zhì)工程勘察院有限公司)、姜大偉(建材桂林地質(zhì)工程勘察院有限公司)。
本書得到南方石山地區(qū)礦山地質(zhì)環(huán)境修復工程技術創(chuàng)新中心項目(CXZX2020002)、廣西巖土力學與工程重點實驗室項目(桂科能20-Y-XT-03)和桂林理工大學教材建設基金的資助出版。同時也是“廣西高校示范性現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)學院,先進建材與智慧建造現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)學院”的建設內(nèi)容之一。
本書引用了許多國內(nèi)外同行的資料和成果,在此表示衷心的感謝。由于編者水平有限,書中難免存在疏漏和不足之處,歡迎讀者批評指正。
第1章 緒論
1.1 結構試驗的任務和目的
1.2 結構試驗的分類
1.3 結構試驗技術的發(fā)展
1.4 結構試驗課程的特點
第2章 結構試驗設計
2.1 概述
2.2 結構試驗的一般程序
2.3 結構試驗設計的基本原則
2.4 結構測試技術的原理
2.5 建筑材料的力學能與結構試驗的關系
2.6 試件設計
第3章 試驗荷載與加載設備
3.1 概述
3.2 重力加載法
3.3 機械力加載法
3.4 氣壓加載法
3.5 液壓加載法
3.6 慣力加載法
3.7 荷載支撐設備和試驗臺座
第4章 結構試驗數(shù)據(jù)采集技術
4.1 概述
4.2 應變測量
4.3 位移測量
4.4 應變場的應變及裂縫測定
4.5 力與溫度的測量
4.6 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
第5章 結構動載試驗
5.1 概述
5.2 結構動載試驗的儀器儀表
5.3 結構振動測試
5.4 工程結構疲勞試驗
5.5 工程結構風洞試驗
第6章 結構靜載試驗
6.1 概述
6.2 加載與量測方案的設計
6.3 常見結構構件靜載試驗
6.4 量測數(shù)據(jù)整理
第7章 結構非破損檢測技術
7.1 概述
7.2 回彈法檢測混凝土強度
7.3 超聲-回彈綜合法檢測混凝土強度
7.4 鋼筋混凝土結構缺陷檢測
7.5 鋼結構焊縫缺陷檢測
7.6 局部破損檢測方法
第8章 建筑結構試驗指導書
試驗一 鋼筋混凝土受彎構件正截面破壞試驗
試驗二 鋼筋混凝土受彎構件斜截面破壞試驗
試驗三 普通磚砌體軸心受壓試驗
試驗四 鋼板對接焊縫及剪力螺栓受拉試驗
試驗五 桁架模型靜力試驗
試驗六 混凝土靜彈模量測定試驗
試驗七 回彈法檢測混凝土抗壓強度
試驗八 超聲回彈法檢測混凝土抗壓強度
試驗九 鉆芯法檢測結構混凝土強度試驗
試驗十 鋼筋掃描檢測試驗
參考文獻
《建筑結構試驗/普通高等院校土木建筑類專業(yè)系列特色教材》:
第1章緒論
土木工程結括建筑結構、橋梁結構、地下結構、水工結構、隧道結構及各種特種結構等。這些結構都是以各種土木工程材料為主體構成的不同類型的承重構件相互連接而成的組合體。為滿足結構能及使用上的要求,必須使得這些結構在穩(wěn)定的使用期內(nèi)能有效地承受外部及內(nèi)部形成的各種作用,為行合理的設計,工程技術人員必須掌握在各種作用下結構的實際工作狀態(tài),了解結構構件的承載力、剛度、受力能以及實際所具有的儲備。
為了確保實現(xiàn)結構能,常采用以下三種途徑:①理論分析:利用現(xiàn)有成熟的理論,計算分析結構在各種作用下的效應,使其滿足規(guī)范、規(guī)程、標準的要求。②結構試驗:對結構施加各種作用,通過測試技術評判結構是否滿足要求。③計算機模擬:利用計算機程序模擬分析結構在各種作用下的效應,通過大量的參數(shù)分析,尋找其中的規(guī)律,從而解決結能問題。
上述三種解決結能的途徑,彼此并不是獨立的,而是互為指導和驗證的關系。是隨著土木工程結構的不斷發(fā)展,結構越來越復雜,要確保這些結能的實現(xiàn),這三種途徑缺一不可。在結構分析中,一方面可以利用傳統(tǒng)的理論計算方法,另一方面也可以利用試驗方法,即通過結構試驗,采用試驗應力分析方法來解決。是電子計算機技術的發(fā)展,它為用數(shù)學模型方行計算分析創(chuàng)造了條件。同樣,利用計算機控制的結構試驗技術,為實現(xiàn)荷載模擬、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理,以及整個試驗過程實現(xiàn)自動化提供了有利條件,使結構試驗技術的發(fā)展產(chǎn)生了根本的變化。因此,結構試驗仍然是發(fā)展結構理論和解決工程設計方法的主要手段之一,在結構工程學科的發(fā)展演變過程中形成的由結構試驗、結構理論與結構計算構學科結構中,結構試驗本身也成為一門真正的實驗科學。
1.1結構試驗的任務和目的
土木工程結構試驗的任務是以土木工程結構物(實物或模型)為研究對象,以設備儀器為工具,以各種試驗技術為手段,借助量測技術對結構物受作用后的行觀測,量測與結構工作能有關的各種參數(shù)(變形、撓度、應變、振幅、頻率……),從強度、穩(wěn)定、剛度和抗裂以及結構實際破壞形態(tài)來判斷結構的實際工作能,估計結構的承載能力,確定結構對使用要求的符合程度,并用以檢驗和發(fā)展結構的計算理論。例如以下三個任務:
(1)鋼筋混凝土簡支梁在豎向靜力荷載作用下,通過檢測在不同受力階段的撓度、角變位、截面應變和裂縫寬度等參數(shù),分析梁的整個受力過程以及結構的強度、撓度和抗裂能。
(2)結構承受動力荷載作用時,可以量測結構的自振頻率、阻尼系數(shù)、振幅和動應變等參量,研究結構的動力特和結構對動力荷載的反應。
(3)在結構的抗震研究中,結構在低周反復荷載作用下,通過試驗獲得應力-變形關系滯回曲線,為分析抗震結構的強度、剛度、延、剛度退化、變形能力等提供數(shù)據(jù)資料,可見,土木工程結構試驗的任務是以試驗方式測定相關數(shù)據(jù),由此反映結構或構件的工作能、承載能力以及相應的度,為結構的使用或設計理論的建立提供科學依據(jù)。
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