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绪论 1

1.工程结构理论与工程结构试验的关系 1

2.工程结构试验与电算的关系 1

3.工程结构试验的任务 1

4.工程结构试验的分类 1

4.1 生产鉴定性试验 2

4.2 科学研究性试验 2

5.工程结构试验的一般过程 2

5.1 试验规划阶段 2

5.2 试验准备阶段 3

5.3 试验加载测试阶段 3

5.4 试验资料整理分析阶段 3

6.工程结构试验课程的特点 3

1 土木工程结构试验设计 5

1.1 概述 5

1.2 结构试件设计 6

1.2.1 试件的形状 6

1.2.2 试件尺寸 7

1.2.3 试件的数量 8

1.3 结构试验荷载设计 9

1.3.1 试件的就位形式 9

1.3.2 试验的荷载图式 10

1.3.3 试验荷载计算 11

1.3.4 试验加载程序设计 11

1.4 结构试验观测设计 12

1.4.1 观测项目的确定 12

1.4.2 测点的选择和布置原则 13

1.4.3 仪器选择与测读原则 13

1.5 试验大纲和试验报告 14

1.5.1 结构试验大纲 14

1.5.2 试验文件 14

1.5.3 试验报告 15

本章小结 15

2 结构模型设计 16

2.1 概述 16

2.1.1 缩尺模型 16

2.1.2 相似模型 16

2.2 模型设计相似原理 16

2.2.1 相似常数 17

2.2.2 相似原理 18

2.3 相似条件的确定方法 19

2.3.1 方程式分析法 19

2.3.2 量纲分析法 20

2.4 结构模型设计 22

2.4.1 结构模型设计的程序 22

2.4.2 结构静力模型设计 23

2.4.3 结构动力模型设计 24

2.5 模型材料与模型制作 25

2.5.1 模型材料 25

2.5.2 模型制作 26

本章小结 27

3 工程结构静力试验 28

3.1 概述 28

3.2 试验荷载系统 28

3.2.1 重力加载 29

3.2.2 机械力加载 29

3.2.3 液压加载 30

3.2.4 气压加载 31

3.2.5 支座、支墩 31

3.2.6 反力架、反力墙 32

3.2.7 试验台座 32

3.3 试验测量仪器 33

3.3.1 应变量测仪器 34

3.3.2 其他参数测量仪器 41

3.3.3 数据采集系统 43

3.4 工程结构试验方法 44

3.4.1 试验前的准备 44

3.4.2 一般结构构件静力试验 45

3.5 试验资料整理与分析 47

3.5.1 试验原始资料的整理 47

3.5.2 试验结果的表达 48

3.5.3 应变测量结果分析 49

3.5.4 挠度测量结果计算 53

3.5.5 结构性能评定 53

本章小结 55

4 工程结构动力试验 57

4.1 概述 57

4.2 激振设备 58

4.2.1 电磁式激振器 58

4.2.2 偏心式激振器 58

4.2.3 结构疲劳试验机 59

4.3 测振仪器 60

4.3.1 测振仪器的性能指标 60

4.3.2 惯性式测振传感器 61

4.3.3 测振放大器 63

4.3.4 测振记录仪 65

4.4 动参数的测量方法 66

4.4.1 动荷载特性的测定 66

4.4.2 结构自振特性的测定 67

4.4.3 结构动力反应的测定 70

4.4.4 结构疲劳试验 71

4.5 试验资料处理 73

4.5.1 合成波形的谐量分析 74

4.5.2 工程结构自振特性的数据处理方法 75

4.5.3 相关分析与频谱分析 79

本章小结 83

5 工程结构抗震试验 84

5.1 概述 84

5.1.1 结构抗震试验的特点 84

5.1.2 结构抗震试验的内容 84

5.1.3 结构抗震试验分类 85

5.2 拟静力试验 85

5.2.1 加载装置 86

5.2.2 加载制度 86

5.2.3 钢筋混凝土框架梁柱节点拟静力试验 87

5.2.4 试验数据的确定原则和方法 91

5.3 拟动力试验 92

5.3.1 拟动力试验的设备 92

5.3.2 试验步骤 93

5.3.3 拟动力试验的特点和局限性 93

5.3.4 钢筋混凝土框架足尺结构联机试验 93

5.4 模拟地震振动台试验 96

5.4.1 模拟地震振动台 96

5.4.2 试验加载过程 97

5.4.3 试验的观测和动态反应量测 98

5.4.4 五层砌块房屋模拟振动台试验实例 98

5.5 人工地震模拟试验 102

5.5.1 爆破方法 102

5.5.2 人工地震模拟试验的动力反应问题 102

5.5.3 人工地震模拟试验的量测技术问题 103

5.5.4 人工地震模拟试验实例 104

5.6 天然地震试验 106

本章小结 107

6 结构非破损检测与建筑物可靠性鉴定 108

6.1 概述 108

6.2 混凝土结构的非破损检测技术 108

6.2.1 混凝土强度的非破损检测技术 108

6.2.2 混凝土内部缺陷的超声法检测技术 119

6.2.3 混凝土内钢筋位置和锈蚀的检测技术 125

6.3 钢结构的无损检测技术 126

6.3.1 表面硬度法检测钢材强度 126

6.3.2 超声法检测钢材和焊缝缺陷 126

6.4 砌体结构强度的非破损检测技术 127

6.4.1 扁顶法测定砌体抗压强度 128

6.4.2 原位单砖双剪法测定砌体抗剪强度 130

6.4.3 砌体砂浆强度检测 131

6.4.4 砌体结构检测强度推定 134

6.5 建筑结构的可靠性鉴定 134

6.5.1 鉴定方法 134

6.5.2 鉴定分类 135

6.5.3 鉴定程序 135

本章小结 137

7 桥梁现场荷载试验 138

7.1 概述 138

7.1.1 一般桥梁检测和现场试验的主要目的 138

7.1.2 静载试验的一般程序 139

7.2 桥梁试验的基本工作 140

7.2.1 试验对象的选择 140

7.2.2 试验依据和基本原则 140

7.2.3 理论计算与测试内容的确定 140

7.2.4 试验荷载工况的确定 141

7.2.5 加载方案 141

7.2.6 测点布置 143

7.2.7 测试仪器设备和专用仪器介绍 144

7.3 桥梁现场试验方法 145

7.3.1 静载试验 145

7.3.2 动载试验 146

7.3.3 振动试验 147

7.4 试验数据整理分析与评定 148

7.4.1 静载试验数据整理分析 148

7.4.2 动载试验数据分析与评定 151

7.4.3 动力特性试验数据分析与评定 151

7.5 桥梁健康监测 152

7.6 桥梁现场试验实例 153

7.6.1 静载试验实例 153

7.6.2 动载试验实例 155

本章小结 157

8 桩基现场试验 159

8.1 概述 159

8.2 单桩垂直静载试验 160

8.2.1 试验的目的和意义 160

8.2.2 试验加载装置 160

8.2.3 试验条件 160

8.2.4 试验方法 161

8.2.5 试桩的承载力 162

8.3 高应变动力检测方法 163

8.3.1 锤击贯入试验法 163

8.3.2 动力打桩公式法 164

8.3.3 静动法 166

8.4 低应变动力检测方法 168

8.4.1 反射波法 168

8.4.2 机械阻抗法 168

8.4.3 动力参数法 171

本章小结 172

9 试验数据的统计分析 174

9.1 概述 174

9.2 测量误差 174

9.2.1 系统误差 174

9.2.2 偶然误差 175

9.2.3 过失误差 175

9.3 试验数据整理依据 175

9.3.1 偶然误差的分布 175

9.3.2 误差的传递 176

9.4 试验误差的计算 178

9.4.1 偶然误差的计算 178

9.4.2 过失误差的剔出 181

9.4.3 系统误差的修正 183

9.5 一元线性回归分析 183

9.5.1 最小二乘法 183

9.5.2 直线回归方程的有效性 185

9.5.3 直线回归方程的精度 186

本章小结 187

参考文献 188