土木工程结构试验PDF电子书下载

第1章 土木工程结构试验概述 1

1.1土木工程结构试验的任务 2

1.2结构试验的作用 3

1.3土木工程结构试验的分类 4

1.3.1按试验目的不同分类 4

1.3.2按试验对象的尺寸分类 6

1.3.3按试验荷载性质分类 7

1.3.4按试验时间长短分类 7

1.3.5按试验所在场地分类 8

1.4土木工程结构试验的发展 8

本章小结 9

思考题 9

第2章 土木工程结构试验设计 10

2.1土木工程结构试验的一般过程 11

2.1.1概述 11

2.1.2土木工程结构试验准备 12

2.1.3土木工程结构试验实施 13

2.1.4土木工程结构试验数据处理与分析 14

2.2土木工程结构试验的试件设计 14

2.2.1试件的形状 14

2.2.2试件尺寸 15

2.2.3试件数目 16

2.2.4结构试验对试件设计的构造要求 19

2.3试验荷载方案设计 20

2.3.1荷载设计的一般要求 20

2.3.2单调加载静力试验 21

2.3.3结构低周反复加载静力试验 23

2.3.4结构动力特性测试试验 25

2.3.5结构动力加载试验 26

2.3.6结构疲劳试验 28

2.3.7试验加载装置的设计 30

2.4结构试验观测方案设计 31

2.4.1观测项目的确定 31

2.4.2测点的选择与布置 31

2.4.3仪器的选择与测读的原则 32

2.4.4仪器仪表准备计划 33

2.5结构试验与材料力学性能的关系 33

2.5.1概述 33

2.5.2材料力学性能试验的基本要求 34

2.5.3材料力学性能的试验对强度指标的影响 35

2.6试验大纲及其他文件 36

本章小结 38

思考题 38

第3章 结构试验的加载设备 39

3.1概述 39

3.2重力加载法 40

3.2.1重力加载的荷载作用方式 40

3.2.2重力加载的特点和要求 41

3.3机械力加载法 42

3.4气压加载法 43

3.4.1气压加载的作用方式 44

3.4.2气压加载的特点和要求 44

3.5液压加载法 45

3.5.1液压加载器的工作原理 45

3.5.2静力试验液压加载设备 47

3.5.3大型结构试验机 48

3.5.4电液伺服试验加载系统 49

3.5.5电液伺服振动台 50

3.6惯性力加载法 51

3.6.1初位移法的作用方式 52

3.6.2初速度加载法的作用方式 52

3.6.3离心力加载法的作用方式 53

3.6.4直线位移惯性力加载 54

3.6.5惯性力加载的要求 55

3.7电磁加载法 55

3.8人激振动加载法 56

3.9环境随机振动激振法 56

3.10荷载支承设备和试验台座 57

3.10.1支座 57

3.10.2荷载支承设备 59

3.10.3结构试验台座 61

本章小结 65

思考题 65

第4章 土木工程结构试验的量测技术 66

4.1概述 66

4.2测量仪表的基本特性 67

4.2.1测量仪表的组成 68

4.2.2测量仪表的技术指标 68

4.3传感器 71

4.3.1基本原理 71

4.3.2应变计 72

4.3.3位移传感器 82

4.3.4测力传感器 87

4.3.5裂缝量测仪器 89

4.3.6测振传感器 89

4.4试验记录仪与数据采集系统 95

4.4.1概况 95

4.4.2 X-Y记录仪 95

4.4.3光线示波器 96

4.4.4磁带记录仪 96

4.4.5数据采集系统 97

本章小结 99

思考题 100

第5章 土木工程结构静载试验 101

5.1土木工程结构静载试验概述 102

5.2试验前的准备 102

5.3静载试验加载和量测方案的确定 104

5.3.1加载方案 104

5.3.2量测方案 106

5.4一般结构构件的静载试验 108

5.4.1受弯构件的静载试验 108

5.4.2压杆和柱的静载试验 111

5.4.3桁架的静载试验 112

5.5试验资料的整理与分析 113

5.5.1试验原始资料的整理 113

5.5.2试验结果的表达 114

5.5.3应变测量结果计算 116

5.5.4挠度测量结果计算 120

5.5.5结构性能评定 121

本章小结 126

思考题 126

第6章 土木工程结构动载试验 127

6.1土木工程结构动载试验概述 128

6.2工程结构动力特性的试验测定 129

6.2.1人工激振法 129

6.2.2环境随机振动法 133

6.3工程结构的动力反应试验测定 136

6.4工程结构疲劳试验 139

6.4.1概述 139

6.4.2疲劳试验项目 139

6.4.3疲劳试验荷载 140

6.4.4疲劳试验的步骤 140

6.4.5疲劳试验的观测 141

6.4.6疲劳试验试件的安装 142

6.5试验资料的整理与分析 143

6.5.1合成波形的谐量分析 143

6.5.2工程结构自振特性的数据处理方法 145

6.5.3相关分析与频谱分析 150

本章小结 154

思考题 155

第7章 土木工程结构模型试验 156

7.1概述 157

7.2模型设计相似原理 158

7.3相似条件的确定方法 161

7.3.1方程式分析法 161

7.3.2量纲分析法 163

7.4模型材料与选用 167

本章小结 169

思考题 170

第8章 土木工程结构抗震试验 171

8.1土木工程结构抗震试验概述 172

8.2结构伪静力试验方法 173

8.2.1伪静力试验的基本概念 173

8.2.2伪静力试验的加载装置 174

8.2.3伪静力试验的加载方法 179

8.2.4伪静力试验的测试项目 179

8.2.5伪静力试验的数据整理要点 181

8.3结构拟动力试验方法 183

8.4结构模拟地震振动台试验 185

8.4.1模拟地震振动台在抗震研究中的作用 186

8.4.2模拟地震振动台的组成 186

8.4.3模拟地震振动台的加载过程及试验方法 187

8.5人工地震模拟试验 189

8.6天然地震试验 191

本章小结 194

思考题 195

第9章 试验数据处理与分析 196

9.1概述 196

9.2间接测定值的推算 197

9.3试验误差分析 197

9.3.1误差的概念 197

9.3.2误差理论基础 198

9.3.3量测值的取舍 203

9.3.4间接测定值的误差分析 206

9.4试验结果的表达 207

9.4.1列表表示法 207

9.4.2图形表示法 208

9.4.3经验公式表示法 209

本章小结 211

思考题 212

第10章 建筑工程现场检测与评定 213

10.1概述 213

10.2混凝土结构检测 216

10.2.1混凝土和钢筋材料强度的检测方法 216

10.2.2混凝土强度的检测 217

10.2.3混凝土构件外观质量与内部缺陷 224

10.2.4尺寸与偏差 229

10.2.5结构变形 230

10.2.6混凝土结构内部钢筋检测 230

10.3砌体结构检测 231

10.3.1砌体结构检测的主要内容 231

10.3.2砌筑块材的检测 233

10.3.3砌筑砂浆 234

10.3.4砌体强度 238

10.3.5变形与损伤 242

10.4钢结构检测 243

10.4.1钢材外观质量检测 243

10.4.2构件的尺寸偏差检测 243

10.4.3钢材的力学性能的检测 244

10.4.4超声探伤 245

10.4.5磁粉与射线探伤 245

本章小结 246

思考题 246

第11章 道路工程现场检测与评定 247

11.1路基路面几何尺寸及路面厚度检测 248

11.1.1路基路面几何尺寸检测 248

11.1.2路面结构层厚度检测 250

11.2路基路面压实度检测 252

11.3路面平整度检测 258

11.4路面抗滑性能检测 260

11.4.1构造深度试验方法 261

11.4.2路面抗滑值检测方法 264

11.4.3路面横向力系数检测方法 266

11.4.4沥青路面渗水系数检测方法 267

11.5路基路面承载力的现场测试 268

11.5.1路基路面承载力检测 268

11.5.2路基路面模量测试 274

本章小结 280

思考题 280

第12章 桥梁现场荷载试验与评定 281

12.1桥梁结构的静载试验 282

12.1.1试验方案 282

12.1.2试验准备 289

12.1.3加载试验 291

12.1.4数据处理 293

12.1.5试验结果与理论分析的比较 294

12.1.6承载能力评定 295

12.2桥梁结构的动载试验 296

12.2.1试验方案 296

12.2.2试验准备 297

12.2.3加载试验 298

12.2.4数据处理 299

12.2.5结构性能的评定 301

本章小结 302

思考题 302

第13章 大型桥梁的健康监测 303

13.1桥梁健康监测概论 303

13.2健康监测技术 306

13.2.1 GPS监测系统 306

13.2.2实验模态分析法 308

13.2.3结构损伤检测定位技术 308

13.3桥梁健康监测系统的设计 310

13.3.1监测系统设计准则和测点布置 310

13.3.2监测项目 311

13.4润扬长江大桥（斜拉桥）健康监测实例 312

13.4.1斜拉桥监测测点布置 313

13.4.2悬索桥监测测点布置 314

13.4.3系统构成及功能 315

13.4.4主要监测内容 316

13.4.5监测手段和监测仪器的选择 316

13.4.6桥梁结构状态识别与安全性评估 318

本章小结 319

思考题 319

参考文献 320