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
3.2.6 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
5.2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 结构非破损检测与可靠性鉴定 108
6.1概述 108
6.2混凝土结构强度的非破损检测 108
6.2.1 回弹法 108
6.2.2超声回弹综合法 119
6.2.3 钻芯法 123
6.2.4拔出法 126
6.3混凝土内部缺陷的超声法检测 128
6.3.1基本原理 128
6.3.2检测依据 129
6.3.3检测设备 129
6.3.4混凝土裂缝检测 129
6.3.5 不密实区和空洞检测 131
6.3.6混凝土表层损伤检测 133
6.3.7 混凝土结合面质量检测 134
6.3.8钢管混凝土缺陷检测 134
6.4混凝土中钢筋及其保护层厚度检测 134
6.4.1 钢筋间距和混凝土保护层厚度检测 134
6.4.2钢筋锈蚀检测 137
6.5钢结构的无损检测技术 139
6.5.1表面硬度法检测钢材强度 139
6.5.2超声法检测钢材和焊缝缺陷 140
6.6砌体结构强度的非破损检测 141
6.6.1检测方法 141
6.6.2检测单元、测区和测点 143
6.6.3 原位轴压法检测砌体强度 143
6.6.4扁顶法检测砌体强度 144
6.6.5切制抗压试件法检测砌体抗压强度 146
6.6.6 原位单剪法检测抗剪强度 147
6.6.7 原位单砖双剪法检测抗剪强度 148
6.6.8 回弹法检测砖抗压强度 150
6.6.9推出法检测砌体砂浆强度 151
6.6.10回弹法检测砌体砂浆强度 152
6.6.11 筒压法检测砌体砂浆强度 153
6.6.12砂浆片剪切法检测砌体砂浆强度 155
6.6.13点荷法检测砌体砂浆强度 156
6.6.14贯入法检测砌体砂浆强度 157
6.7建筑结构可靠性鉴定 159
6.7.1鉴定目的和分类 159
6.7.2鉴定方法和标准 160
6.7.3鉴定程序和内容 160
6.7.4可靠性鉴定评级 161
6.7.5构件安全性鉴定评级 163
6.7.6构件正常使用性鉴定评级 165
6.7.7子单元安全性鉴定评级 166
6.7.8子单元正常使用性鉴定评级 170
6.7.9鉴定单元鉴定评级 173
6.7.10 民用建筑可靠性评级 173
6.7.11 民用建筑适修性评估 174
6.7.12鉴定报告 174
本章小结 175
7 桥梁现场荷载试验 176
7.1概述 176
7.1.1 一般桥梁检测和现场试验的主要目的 176
7.1.2静载试验的一般程序 177
7.2桥梁试验的基本工作 178
7.2.1试验对象的选择 178
7.2.2试验依据和基本原则 178
7.2.3理论计算与测试内容的确定 178
7.2.4试验荷载工况的确定 179
7.2.5 加载方案 179
7.2.6测点设置 181
7.2.7测试仪器设备和专用仪器介绍 182
7.3桥梁现场试验方法 183
7.3.1静载试验 183
7.3.2动载试验 184
7.3.3振动试验 185
7.4试验数据整理分析与评定 186
7.4.1静载试验数据整理分析 186
7.4.2动载试验数据分析与评定 189
7.4.3动力特性试验数据分析与评定 189
7.5桥梁健康监测 190
7.6桥梁现场试验实例 191
7.6.1静载试验实例 191
7.6.2动载试验实例 194
本章小结 195
8 公路路基路面现场试验 197
8.1压实度试验 197
8.1.1概述 197
8.1.2灌砂法 199
8.1.3钻芯法 202
8.2贝克曼梁测定路基路面回弹弯沉试验 203
8.2.1适用范围 203
8.2.2试验原理 204
8.2.3仪具与材料 204
8.2.4试验方法 204
8.2.5结果计算及温度修正 205
8.2.6结果评定 207
8.3承载板测定土基回弹模量试验 207
8.3.1 目的和适用范围 207
8.3.2仪具与材料 207
8.3.3方法与步骤 208
8.3.4计算 209
8.3.5报告 210
8.4路面平整度试验 210
8.4.1 3m直尺法 210
8.4.2连续式平整度仪法 211
8.5路面抗滑性能试验 213
8.5.1 手工铺砂法测定路面构造深度试验方法 213
8.5.2摆式仪测定路面抗滑值试验方法 214
8.6沥青路面渗水试验 217
8.6.1 目的和适用范围 217
8.6.2仪具与材料 217
8.6.3方法与步骤 218
8.6.4 计算 218
8.6.5报告 218
本章小结 218
9 桩基现场试验 220
9.1概述 220
9.2单桩垂直静载试验 221
9.2.1 试验的目的和意义 221
9.2.2试验加载装置 221
9.2.3试验条件 221
9.2.4试验方法 222
9.2.5试桩的承载力 223
9.3高应变动力检测方法 224
9.3.1锤击贯入试验法 224
9.3.2动力打桩公式法 225
9.3.3静动法 227
9.4低应变动力检测方法 229
9.4.1反射波法 229
9.4.2机械阻抗法 229
9.4.3动力参数法 232
本章小结 233
10 试验数据的统计分析 235
10.1概述 235
10.2测量误差 235
10.2.1 系统误差 235
10.2.2偶然误差 236
10.2.3过失误差 236
10.3试验数据整理依据 236
10.3.1偶然误差的分布 236
10.3.2误差的传递 237
10.4试验误差的计算 239
10.4.1 偶然误差的计算 239
10.4.2 过失误差的剔出 242
10.4.3 系统误差的修正 244
10.5一元线性回归分析 244
10.5.1 最小二乘法 244
10.5.2 直线回归方程的有效性 246
10.5.3 直线回归方程的精度 247
10.6一元非线性回归分析 248
10.7多元线性回归分析 250
本章小结 251
参考文献 252