土木工程结构试验与检测技术PDF电子书下载

第一篇　试验检测的实施基础 1

第一章　概述 1

1.1 目的和任务 1

1.2　土木工程结构试验与检测的分类 1

1.2.1　土木工程结构试验分类 1

1.2.2　土木工程结构检测分类 3

1.3　结构试验科学发展与展望 4

1.3.1　结构试验学的科学定位 5

1.3.2　结构性能的试验与理论研究 5

1.4　现代测试技术的发展 6

1.5　课程内容与学习方法 7

1.5.1　课程内容 7

1.5.2　学习方法 7

思考题与习题 8

第二章　组织实施与管理 9

2.1　组织计划 9

2.2　试验前期方案设计 11

2.2.1　调研方案设计 11

2.2.2　研究路线方案设计 11

2.2.3　其他工作方案设计 11

2.3　结构试验的技术性文件 12

2.3.1　试验大纲 12

2.3.2　试验记录 12

2.3.3　试验报告 13

2.4　试验安全措施 13

2.4.1　试件的安全措施 13

2.4.2　仪器设备的安全措施 13

2.4.3　人身安全措施 14

思考题与习题 14

第三章　试验设计理论与方法 15

3.1　试验设计理论、要求与原则 15

3.1.1　试验研究的基本要求 15

3.1.2　与试验有关的术语 16

3.1.3　结构试验设计的基本原则 16

3.2　结构试验的试件设计和模型设计 19

3.2.1　试验构件方案设计 19

3.2.2　结构试验模型设计 21

3.3　结构试验的荷载设计 21

3.3.1　试验加载图式的选择与设计 21

3.3.2　试验加载装置的设计 21

3.4　结构试验的观测设计 22

3.4.1　观测项目的确定 23

3.4.2　测点的选择与布置 23

3.4.3　仪器的选择与测读的原则 24

3.5　结构试验的误差控制 25

3.5.1　试件制作误差 25

3.5.2　材料性能误差 26

3.5.3　试件安装误差 26

3.5.4　荷载量测设备误差 26

3.5.5　结构试验方法非标准误差 26

思考题与习题 27

第二篇　试验 28

第四章　试验量测技术与仪器 28

4.1　概述 28

4.2　量测仪表的基本概念 28

4.2.1　量测仪表的基本组成 28

4.2.2　量测仪表的基本量测方法 29

4.2.3　量测仪表的主要性能指标 29

4.2.4　量测仪表的选用原则 30

4.3　仪表的率定 30

4.4　应力应变量测 31

4.4.1　电阻应变测量方法 31

4.4.2　手持式应变仪 34

4.4.3　振弦式应变计 34

4.5　位移量测 35

4.5.1　线位移传感器 35

4.5.2　角位移传感器 37

4.6　力值量测 37

4.6.1　机械式力传感器 38

4.6.2　电阻应变式力传感器 38

4.7　裂缝量测 39

4.8　振动参数量测 40

4.8.1　拾振器的使用 41

4.8.2　拾振器量测参量的转换 41

4.9　温度量测 46

4.9.1　热电偶温度计 46

4.9.2　热敏电阻温度计 47

4.9.3　光纤温度传感器 47

4.10　数据采集系统 48

4.10.1　数据采集系统的组成 48

4.10.2　数据采集的过程 49

思考题与习题 50

第五章　无损检测技术与设备 52

5.1　概述 52

5.2　超声和超声波技术 53

5.2.1　超声波检测基本原理 53

5.2.2　混凝土强度的检测 54

5.2.3　混凝土裂缝深度的检测 55

5.2.4　混凝土内部缺陷的检测 57

5.2.5　钢材和焊缝缺陷的检测 58

5.3　回弹法检测混凝土强度 59

5.3.1　回弹仪的结构和基本测试原理 59

5.3.2　回弹法的测强曲线 60

5.3.3　回弹法检测结构和构件混凝土强度时测区的选择 61

5.3.4　用回弹法测量应注意的事项 61

5.3.5　碳化层的测量 61

5.3.6　回弹值的数据处理 61

5.3.7　结构混凝土抗压强度的确定 62

5.4　超声-回弹综合技术 63

5.5　电磁检测技术 64

5.5.1　钢筋位置的检测 64

5.5.2　钢筋锈蚀的检测 65

5.5.3　磁粉探伤 65

5.5.4　涡流检测 66

5.5.5　磁记忆无损检测 67

5.6　射线探伤 67

5.7　渗透检测 68

思考题与习题 68

第六章　试验加载方法与设备 69

6.1　重物加载与设备 69

6.1.1　重物直接加载法 69

6.1.2　重物间接加载法 70

6.2　液压加载与设备 71

6.2.1　液压加载器 71

6.2.2　液压加载器系统 73

6.2.3　大型结构试验机 73

6.2.4　电液伺服液压系统 74

6.3　机械机具加载与设备 75

6.3.1　卷扬机、绞车加载 75

6.3.2　螺旋千斤顶加载 75

6.3.3　弹簧加载 75

6.4　气压加载与设备 76

6.4.1　正压加载 76

6.4.2　负压加载 77

6.5　激振加载与设备 77

6.5.1　信号发生器 77

6.5.2　功率放大器 77

6.5.3　激振器 78

6.6　加载辅助装置 79

6.6.1　荷载支承装置 80

6.6.2　荷载传递装置 84

6.6.3　试件支承装置 85

思考题与习题 88

第七章　模型试验 89

7.1　概述 89

7.1.1　模型试验的优点 89

7.1.2　模型试验的应用范围 90

7.2　相似理论基础 90

7.2.1　相似的含义 90

7.2.2　物理量的相似 91

7.2.3　相似原理 93

7.3　量纲分析法 94

7.4　模型设计 95

7.4.1　模型的类型 95

7.4.2　模型设计的程序 96

7.4.3　模型设计的相似条件 96

7.4.4　模型试件的设计 101

7.4.5　模型试验设计的方法 103

7.5　模型材料与制作 106

7.5.1　模型材料要求 106

7.5.2　常用模型材料种类 106

7.6　模型试验注意事项 108

7.7　数据采集与整理 109

思考题与习题 109

第八章　静载试验 110

8.1　静载试验的准备与现场组织 110

8.2　静载试验仪器 113

8.2.1　静载试验加载设备 113

8.2.2　试验装置的支座设计 113

8.2.3　试验台座和反力刚架 115

8.3　静载试验的方法 115

8.3.1　加载和观测方案 115

8.3.2　混凝土梁结构单调静力荷载试验 118

8.4　数据采集与整理 123

8.4.1　试验数据的采集内容 124

8.4.2　试验数据的整理、分析及性能评定 125

8.4.3　试验曲线与图表绘制 130

思考题与习题 132

第九章　动载试验 133

9.1　概述 133

9.2　动载试验的准备与组织 134

9.2.1　试验总体领导管理组织 134

9.2.2　试验方案的制订 135

9.2.3　动载试验的准备工作 135

9.3　激振方法与设备 136

9.3.1　动载试验的激振方法 136

9.3.2　动载试验的常用仪器设备 139

9.4　动载试验的方法与程序 142

9.4.1　动载试验方案 143

9.4.2　动载试验效率 144

9.4.3　动载试验的测点设置 144

9.4.4　数据采集 147

9.4.5　桥梁动载试验 150

9.4.6　索力测试 151

9.5　试验数据整理与分析 153

9.5.1　结构固有频率的判定 153

9.5.2　结构阻尼的判定 154

9.5.3　振型的判定 155

9.5.4　结构动力响应的判定 155

9.5.5　桥梁结构动力性能的分析评价 156

9.5.6　桥梁动载试验非线性问题 157

9.5.7　桥梁动载试验报告的编写 157

9.6　结构疲劳试验 158

9.6.1　疲劳试验项目 159

9.6.2　疲劳试验荷载 160

9.6.3　疲劳试验的步骤 160

9.6.4　疲劳试验的观测内容 162

9.6.5　疲劳试验的试件安装 163

思考题与习题 164

第三篇　检测 165

第十章　建筑结构检测 165

10.1　概述 165

10.1.1　结构检测的内容及方法 165

10.1.2　现场检测的准备工作 166

10.2　混凝土结构检测 167

10.2.1　混凝土和钢筋材性的检测 168

10.2.2　混凝土强度的检测 168

10.2.3　混凝土构件外观质量与内部缺陷 173

10.2.4　表观检测 174

10.2.5　结构变形 174

10.2.6　混凝土结构内部钢筋检测 174

10.3　砌体结构检测 175

10.3.1　砌体结构检测的主要内容 175

10.3.2　砌筑块材的检测 178

10.3.3　砌筑砂浆 179

10.3.4　砌体强度 182

10.3.5　砌筑质量与构造 187

10.3.6　损伤与变形 188

10.4　钢结构检测 189

10.4.1 钢材外观质量检测 189

10.4.2　构件的尺寸偏差检测 189

10.4.3　钢材的力学性能检测 190

10.4.4　常用检测方法 190

思考题与习题 191

第十一章　桥梁现场检测 192

11.1　概述 192

11.2　桥梁结构荷载试验 193

11.2.1　桥梁静载试验方案设计 193

11.2.2　测试准备 199

11.2.3　加载试验 200

11.2.4　试验资料的整理 201

11.2.5　数据分析与结构性能评定 204

11.2.6　动载试验 205

11.3　桥梁外观缺陷检查 206

11.3.1　桥面系的外观检查 206

11.3.2　桥梁上部结构的检查 207

11.3.3　桥梁支座的检查 207

11.3.4　桥梁桥墩与桥台的检查 208

11.3.5　桥梁桥墩与桥台基础的检查 208

11.3.6　经常检查 209

11.3.7　定期检查 210

11.3.8　特殊检查 211

11.4　影响桥梁健康的因素 212

11.4.1　设计方面的因素 212

11.4.2　施工方面的因素 212

11.4.3　既有桥梁结构的使用管理因素 213

11.5　桥梁检测结果的评价 213

思考题与习题 216

第十二章　路基路面现场检测 217

12.1　路基路面现场检测的基本要求 217

12.2　几何参数检测 217

12.2.1　几何尺寸检测 217

12.2.2　路面厚度检测 220

12.3　压实度检测 223

12.3.1　标准密度（最大干密度）确定 223

12.3.2　现场密度试验检测方法 226

12.3.3　压实度检测结果评定 235

12.3.4　压实度检测新技术 236

12.4　平整度检测 238

12.4.1　平整度测试方法 239

12.4.2　平整度指标间相互关系的建立 243

12.5　抗滑性检测 245

12.5.1　构造深度测试方法 246

12.5.2　摆式仪测定路面抗滑值试验方法 251

12.5.3　摩擦系数测定车测定路面横向力系数试验方法 253

12.5.4　抗滑性能检测中应注意的问题 255

12.6　承载力检测 256

12.6.1　回弹弯沉测试方法 256

12.6.2　回弹模量试验检测方法 261

思考题与习题 268

第十三章　地基与桩基基础检测 270

13.1　概述 270

13.2　地基承载力检测 270

13.2.1　现场试验方法 270

13.2.2　规范确定地基承载力 282

13.3　基桩承载力检测 285

13.3.1　基桩的竖向抗压静载试验 285

13.3.2　基桩高应变动力检测（凯斯法） 291

13.4　钻（挖）孔灌注桩完整性检测 297

13.4.1　超声波法 297

13.4.2　反射波法 303

13.4.3　机械阻抗法 306

思考题与习题 308

第四篇　试验检测数据的分析整理第十四章　测试数据的整理与分析 309

14.1　试验检测误差分析 309

14.1.1　系统误差 309

14.1.2　过失误差 310

14.1.3　偶然误差 310

14.2　误差计算 310

14.2.1　真值与平均值 310

14.2.2　精确度与准确度 311

14.3　测试数据的误差估计 312

14.3.1　多次测量的误差估计 312

14.3.2　多次量测误差的分布 313

14.3.3　间接量测时的误差估计 314

14.3.4　单次量测的误差估计 315

14.4　可疑数据的取舍方法 316

14.5　测试线图与关系式的建立 319

14.6　测试数据的回归分析 321

14.6.1　一元线性回归 322

14.6.2　二元线性回归 324

思考题与习题 325

主要参考文献 326