1-5动荷加载方法 1.惯性力加载 初始位移加载法是对结构或构件施加荷载，使其产生变形，然后突然卸掉荷载，使结构或构件产生自由振动的方法。这种加载方法对结构振动没有附加质量的影响，适用于测量结构自振频率。 张拉突然卸荷法另一种加载方法是利用重物使结构产生初始位移，自动脱钩器使重物荷载突然卸荷，产生自由振动。由于重物的质量对结构不产生附加质量的影响，对测量结构的自振频率是一种较理想的加载方法。 初速度加载法就是使加载器具提高势能水平，然后施放加载器具的势能转变为动能，加载器具获得一定的速度后撞击试验结构，使结构获得冲击荷载。 2.激振器加载法 根据激振器加载方法的不同，分为机械式激振器和电磁式激振器。机械式激振器是利用离心力施加周期性荷载的，而电磁式激振器是利用磁极的性质施加荷载的。 机械式激振器的适应性较强，使用时需要将激振器底座固定在试验结构的加荷点处，直接进行加载。也可把机械式激振器与活动平台相联，组成机械式振动平台。机械式激振器频率低，振动波形失真度较大，而且加载设备体积庞大，设备较笨重，产生的噪声很大，这是机械式激振器的缺陷。 电磁式激振器安装在不同的支座上可以实现水平激振加载或垂直激振加载，是建筑结构动力试验的重要加载设备。 电磁式激振器的优点是：频率范围较宽，一般在0~200Hz，个别的产品可达1000Hz;重量轻，控制方便，激振力由几十公斤到几百公斤。缺点是激振力较小，仅适合于尺寸较小的建筑结构模型试验。 3.爆炸加载 爆炸加载就是利用火药或炸药使之燃烧或引起爆炸，产生冲击荷载作用于试验结构或建筑物。炸药爆炸后以应力波或冲击波的形式作用于试验结构或建筑物，而火药燃烧是通过火箭激振加载器以激振力的形式作用于结构或建筑物。 爆炸加载利用地面和地下进行炸药爆炸加载，使地面产生瞬间的动力效应。在通常情况下，试验结构距起爆中心较远时，才能较好地模拟地震对试验结构产生的动力效应，获得满意的试验结果。 火箭激振加载也称为反冲激振器加载，是利用火箭发动机的原理对试验结构施加荷载的。火箭激振加载器特别适宜在现场进行建筑物自振频率和动力反映试验中使用，在使用火箭激振加载器进行试验过程中，应将火箭激振加载器固定牢固，注意防火。 1-6加载辅助设备 1.荷载支承装置 荷载支承装置必须具有足够的强度和刚度，才能胜任工作保证实验顺利进行。荷载支承装置分为竖向荷载支承装置和水平荷载支承装置。 在试验室中使用的荷载支承装置是积木拼装式的，这类试验荷载支承装置的特点是通过不同的组合，适应不同尺寸的试件，满足不同的试验工况。在施工现场进行结构实验检测时，可使用简易的荷载平衡支承装置，如：现场的基础桩或堆积的重物来平衡竖向加载力。 剪力墙是试验室中理想的水平荷载支承结构。桁架式水平荷载支承装置用型钢制造而成，它只能承受不太`大的水平荷载作用，通常在中小型结构试件试验中使用。桁架式水平荷载支承装置是一种可移动的试验支架，它可以根据试验需要固定在指定位置，使用两个反力架也可实现水平面内X-Y两个方向上加载。 2.荷载传递装置 荷载传递装置的功能是将加载装置产生的作用力按试验荷载图式的要求正确地传递到试验结构上。荷载传递装置结构简单，如：杠杆、卧梁和分配梁，但是在结构试验中起着重要的作用。 卧梁的功能就是在试验时将若干个加载装置的集中荷载转变为均布荷载作用于试件的加载表面。分配梁的功能是将加载装置施加的一个集中荷载按一定比例分配成两个集中荷载。为了一个集中荷载分成多个集中荷载，可采用多层分配梁。 1-7试件支承装置 试件的支承装置是实现试验结构力边界条件及位移边界条件关键的试验装置之一，因此，在结构试验中只有正确地使用支承装置，才能确保结构试验的顺利进行。试件支承装置包括：支座和支墩。 1.支座 支座的工作状况是支座与试验结构表面接触支承着试验结构，支座的反力作用于试验结构，支座本身由支墩支承。经常使用的支座按作用形式不同分为滚动铰支座、固定铰支座、固定球铰支座、活动球铰支座和固定端支座。滚动铰支座允许结构在支承点处横方向上自由移动，支反力的作用方向是在接触点处公共法线上，并指向试验结构。固定铰支座与滚动铰支座不同之处是不允许试验结构在支承点处产生横向位移。固定球铰支座允许试验结构在三个方向上产生转动，支反力使试验结构处单向受压荷载作用，活动球铰支座有五个自由度。固定端支座不允许试验结构产生转动和移动。在进行结构试验时，应根据结构实际的受力情况选用相应的支反力才能获得正确的实验数据。 2.支墩 支墩与地面接触，是支座的支承装置。试验室使用钢制或钢筋混凝土制的支墩，支墩可以自由移动。现场进行结构试验时使用的支墩由砖块砌筑或由混凝土浇注而成，这些支墩往往是一次性使用，所以它们的结构是简易的。 支墩的上表面应预埋钢板。支墩自身应有足够的强度和较大的刚度，支墩的底面积要保证在试验过程中不产生过量的不均匀沉降。 【思 考 题】 1. 重物加载的优缺点是什么? 2. 使用吸水性材料作为重物荷载时，在建筑结构试验过程中应当注意什么? 3. 液压千斤顶、单向作用液压加载器、双向作用液压加载器的结构原理有何不同?各适宜施加何种荷载? 4. 对液压加载器进行标定时应当注意什么? 5. 液压控制系统主要由哪些部件组成? 6. 荷载支承装置应满足哪些条件? 7. 加载器具应满足理论的什么条件? 8. 支承装置应满足理论的什么条件? 9. 给出某种支承装置的反力图示。 10.支墩的作用是什么?选择或设计支墩应考虑哪些因素? 第四章 无损检测技术 【教学基本要求】 通过本章学习您应掌握或了解如下内容： 1掌握超声波检测技术; 2掌握回弹法检测混凝土强度; 3掌握超声回弹综合法检测混凝土强度; 4了解磁检测技术; 5了解砌体检测技术; 6了解局部破损混凝土强度检测技术。 |
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