《土木工程结构试验与检测》学习总结
土木工程结构试验是研究和发展结构计算理论的重要实践，从材料的力学性能到验证由各种材料构成不同类型结构和构件的基本计算方法，以及近年来发展的大量大跨、超高、复杂结构的计算理论，都离不开试验研究。因此，土木工程结构试验在土木工程结构科学研究和技术革新方面起着重要的作用，与结构设计、施工及推动土木工程学科的发展有着密切的关系。土木工程结构试验是土木工程专业的一门专业技术课程，它的任务是在结构或实验对象上，以仪器设备为工具，利用各种实验技术为手段，在荷载或其他因素作用下，通过测试与结构工作性能有关的各种参数（变形、挠度、位移、应变、振幅、频率）后进行分析，从而对结构的工作性能作出评价，对结构的承载能力作出正确的估计，并为验证和发展结构的计算理论提供可靠的依据。通过本门课程的学习，在理论上我学到许多关于结构试验的知识，工程结构试验的量方法、程结构试验过程、可靠性鉴定等。
重要知识点：
1）结构试验的任务是基于结构基本原理，使用各种仪器仪表和试验设备，对结构物受作用后的性能进行观测，通过量测的数据，如变形应变温度振幅频率裂缝宽度等，了解并掌握结构的力学性能，对结构或构件的承载能力和使用功能作出评估，为验证和发展结构理论提供试验依据。
2）根据不同的试验目的，结构试验一般分为研究性试验和鉴定性试验。研究性试验解决问题：通过结构试验，验证结构试验理论或创立新的结构理论；通过结构试验，制定工程技术标准。鉴定性试验解决三个问题：通过结构试验检验结构，构件或结构部件的质量。通过结构试验确定已建结构的承载能力。通过结构试验证结构设计的安全度。
3）根据所承受的荷载结构试验分为：静载试验，动载试验。根据试验性质的不同，静载试验分为单调静力荷载试验，低周反复荷载试验和拟动力试验。按静载作用的时间长短，结构静载试验又可分为短期荷载试验和长期荷载试验。
4）结构试验四个阶段：试验规划与设计（试验大纲内容包括试验任务与分析，试件设计，试验装置与加载方案设计，观测方案设计，试验中止条件和安全措施）试验技术设备（试件制作，预埋传感原件，安装试验装置及试件，安装测量原件，调试标定仪器设备，相关材料性能测试）试验实施过程（记录试件初始状态，采集并记录试验数据，观察并记录试件特征反应）试验数据分析与总结（整理试验结果，判断异常数据，绘制试验曲线图表，分析试验误差，分析并总结试验现象）
5）静力加载设备类型：重力加载，液压加载，机械加载，气压加载。
6）重力加载分为：直接重力加载，杠杆重力加载。液压加载设备组成：液压泵源，液压管路，控制装置，加载油缸；（移动式同步液压加载装置，液压千斤顶，液压试验机，电液伺服液压试验系统）。机械加载机具设备：螺旋式千斤顶、弹簧、手动葫芦、绞盘、卷扬机。气压加载适合于对板壳结构加均布荷载。
7）应变测试方法分为：机测、电测。机测优点：操作简单、数据可靠、不受电磁因素干扰。缺点：机测方法要求测点之间有一定的距离，只能测得测点之间的平均应变，一般不适合应变变化较大区域内的应变测量；机测方法不能自动记录数据，数据测度时间较长，应变测试部位较多时，测点布置时常发生困难；在受到温度影响时，机测方法的温度补偿方案不太容易实现。
8）应变片：直径约为0.025mm的合金电阻丝绕城形如栅栏的敏感栅为核心元件，基
底和覆盖层主要起连接绝缘和保护作用，引出线用于与外接导线相连。应变片性能指标：敏感栅长度、基底尺寸、应变片电阻值、使用温度、灵敏系数K、应变极限（指在电阻应变片的指示应变和真实应变之差不超过某一规定范围的条件下，电阻应变片得最大工作量程）。应变片粘贴步骤：测点部位打磨并干燥处理、定位划线、涂抹底胶、用胶粘剂粘贴应变片及接线端子、焊接引出线、应变片表面的防潮及防护处理。
9）测量仪表组成：传感部分-放大部分-显示部分。仪表性能指标：量程（仪器仪表所能测量的物理量的范围，有时就称为测量范围）、灵敏度（仪器仪表的输入量的变化△y与相应输入量的变化△x的比值）、分辨率（仪器仪表的显示装置所显示的最小变化量的测量值）、准确度（有时称为精确度或精度，仪器仪表的显示值或记录值与被测物理量真实值的符合程度，常用满量程的相对误差来表示）、线性度（测量系统的实际输入输出特性曲线相对于理想线性输入输出特性的接近程度）、漂移量（测量系统的输入不变时，系统的输出量随时间变化的最大值，有时又称为测量系统的不稳定度）。
10）结构静载试验对测量仪器的基本要求：根据被测量的物理性质选择仪器仪表的基本功能；预估被测物理量的变化范围选择仪器仪表的量程和精度（一般根据被测物理量最大值的60%-70%选择仪表的量程）、选用可靠性程度较高的仪器仪表。
11）位移测量仪器（机械式百分表和千分表、张线式位移传感器、电阻应变式位移传感器、滑动电阻式位移传感器、线性差动电感式位移传感器、磁致伸缩式位移传感器）。转角测量仪器。力的测量仪器（力传感器可分为机械式、电阻应变式、振动弦式等类型）。裂缝测量仪器（钢结构常见断裂发生在应力集中部位和焊缝部位）。温度测量仪器。
12）试验大纲的内容：概述（简要介绍为确定实验目的和内容所进行的调查研究，文献综述和已有的实验结果，提出实验的目的和意义试验采用的标准和依据，实验的基本要
求等）、试件设计及制作工艺（说明主要实验参数，列表给出试验规格和数量，绘制试件制作施工图，给出预埋传感元件技术要求，提出对材料性能的基本力学性能指标，说明关键制作及安装工艺要求）、加载方案与设备（包括荷载种类及数量，加载设备装置，荷载图式及加载制度等）、测试方案和内容（本项目也称为观测设计，主要说明观测项目测点布置，测量所用的仪器仪表的性能指标，数据采集和记录，传感器的标定，测量仪表的补偿措施等）、安全技术措施（包括人身和设备仪器仪表等方面的安全防护措施）、试验组织管理（包括试验进度计划，人员组织分工，指挥调度程序，相关技术资料管理等）、附录（包括所需器材仪表设备及原材料总量清单，观测记录表格以及必要的辅助试验说明）。
13）单调静载试验加载程序：预载阶段，加载时间，恒载时间，卸载时间，空载时间，破坏试验阶段。
14）加载卸载持续时间确定：每级荷载加载或卸载后的持续时间不少于10min，且宜相等；如果试验要求得到结构或构件的正常使用极限状态的性能指标，如变形和裂缝宽度，在使用状态短期试验荷载作用下的持续时间不少于30min；对于预应力混凝土结构或构件，在开裂试验荷载计算值作用下的持续时间宜适当延长；在现场对混凝土结构进行试验时，对新型结构或构件大跨结构或其他重要结构，在使用状态短期荷载作用下的持续时间不少于12h
15）测点布置原则：测点的选择必须具有代表性；测点的数量和范围应根据具体情况确定；为保证测量数据的可靠性，应布置一定数量的校核性测点，防止偶然因素导致测点数据失效。
16）结构动载试验分为：爆炸或冲击荷载试验、结构抗震试验-地震模拟振动台试验、结构疲劳试验、结构振动试验。动载试验加载设备：电液伺服加载系统、激励锤和激振器、
疲劳试验机、其他专用加载设备。
17）动态信号测量系统组成：动态信号—传感器—信号放大器—滤波器—示波器、记录仪器、数字信号处理器。
18）结构抗震试验分为：结构拟静载试验、结构拟动力试验、模拟地震振动台动载试验、原型结构动载试验。结构振动测试的目的：通过振动测试，掌握结构的动力特性，为结构动力分析和结构动力设计提供实验依据；通过结构振动测试，掌握作用在结构上的动荷载特性；采用结构振动信号对已建结构进行损伤诊断和健康掌控。
19）回弹法：利用回弹仪检测混凝土结构构件中混凝土抗压强度的方法称为回弹法。使用回弹仪注意要点：回弹值与混凝土表面硬度有直接关系，影响混凝土表面硬度的因素对回弹值也会产生直接影响；回弹仪是依靠弹击锤的回弹距离来测量混凝土的强度的，回弹仪与水平方向的夹角不同将会影响回弹值；混凝土由粗骨料细骨料和水泥组成，表面的硬度分布不均匀，有的部位回弹值高，而有的部位回弹值低；采用回弹仪测试混凝土的强度时，必须注意其限制条件；采用回弹法检测混凝土的强度，必须预先知道回弹值与混凝土强度的关系，这个关系称为回弹法侧墙曲线，对于不同种类的混凝土，应有不同的侧墙曲线。
通过本门课程的学习，学到了许多实用的知识，进一步明确了土木工程结构试验在土木工程领域的重要性，因为实践是检验真理的唯一标准。通过课程学习，明白了结构试验的原理及不同情况下试验的基本方法和对试验数据的处理、分析。通过现场试验的了解与认知，更加清晰的了解了建筑结构试验的大致实际操作、分析方法。
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