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西安交大 建筑 结构检验教程视频1- 24讲  1.42 GB
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视频详情

本书按照我国最新的有关建筑结构检测、建筑结构鉴定、建筑结构加固的规范、规程和技术标准编写。对各种类型的结构加固介绍了设计计算、施工工艺以及工程实例等。书中还涉及到建筑结构的纠偏、建筑物的迁移、建筑结构加固的新技术和新工艺等。书中附有许多结构加固的实例。
本书可供大专院校土木工程专业、房屋建筑工程专业教学使用,也可供从事结构检测、结构鉴定的工程技术人员进行相关工作的参考或用于继续教育的培训。


一、课程性质、目的和任务

本课程是工程力学专业及土木工程专业的一门专业基础课。任务是使学生通过本课程的学习,了解当前结构试验的一般水平及可解决的问题,掌握常用试验仪器的性能、使用方法及常规试验的测试方案编制,对建筑结构试验及测量技术有一个全面的认识和了解,理论与实践的结合,将所学知识用于实践中,使之具有从事一般建筑结构的检测能力,为将来进行现场结构检测和科学研究打下良好的基础。

二、教学基本内容

通过理论和实践的教学环节,使学生获得工程结构试验的基础理论知识和基本实践技能,了解建筑结构静力试验和动力试验的加载模拟技术,结构变形的量测技术,试验数据的处理技术,信号分析技术等,掌握一般结构试验方法和试验技能,熟悉试验仪器的性能和使用,能够具备规划并动手进行一般的结构试验研究或建筑结构检验的能力以及根据试验结果作出正确的分析和结论的能力。

三、教学基本要求

绪论

了解结构试验与结构理论的关系、结构试验分类、结构试验的现状及发展趋势;了解本课程与力学、材料和结构等学科的联系,以及如何利用已有专业知识在本课程中综合应用;深入理解结构试验与结构理论的关系以及在发展建筑结构学科中的地位和作用

第1章 结构试验设计原理

掌握结构试验设计的基本原则,结构试验测试技术的基本原理,理解试验规划阶段的工作,涉及到试验中的试件设计、试验荷载设计、试验观测设计及试验大纲的编写。

重点:工程结构试验的一般程序。

难点:工程结构试验设计。

第2章 结构模型设计

了解模型试验的优缺点及其应用。了解模型试验的理论基础和相似原理及量纲分析方法。理解静力相似的基本设计方法。

重点:相似理论。

难点:模型设计。

第3章 结构静载试验

了解结构上的作用、静载试验的特点、内容及适用范围。掌握静载试验加载设备应满足的基本要求;掌握重物加载、液压加载的方法和特点;了解电液伺服加载、机械力加载的方法和特点;熟悉加载所用支座和支墩的形式和作用。了解静载试验对量测仪器的基本要求;掌握应变量测仪器、位移量测仪器、裂缝量测仪器的基本原理和使用方法。掌握加载图式的概念;掌握静载试验的加载程序和加载方案。了解静载试验前期应收集的资料;掌握试验大纲的编制格式及内容;掌握试验准备的要求;了解材料力学性能的测定方法、试验设备及试验场地的准备;掌握试件、加载设备及量测仪器的安装要求;掌握试验控制特征值的计算方法。掌握测点的选择及布置原则;掌握仪器的选择及测读原则。掌握梁、板、柱的试验方法;了解桁架、壳体结构的试验方法。掌握静载试验资料的整理和计算方法、弹性构件截面内力的计算和试验曲线的绘制。

重点:静载试验的加载方法、测量仪器、试件准备、参数量测、资料整理和分析。

难点:试验设计和试验大纲的编制。

第4章 结构动力试验

了解结构动载试验要解决和研究的结构振动问题。掌握动载试验量测仪器的工作原理和使用方法。掌握惯性力加载、液压加载的方法和特点;了解疲劳试验机和液压振动台的使用方法和特点。了解动载特性的基本测定方法。掌握用自由振动法及强迫振动法测定结构动力特性。掌握动力反应的测定方法。掌握结构动载变形的测量。掌握简单动载试验资料的整理和分析方法。了解结构疲劳试验的目的、结构疲劳试验的方法、疲劳试验的破坏状态、结构疲劳试验的安全装置。了解用脉动法测定结构动力特性的方法。

重点:动载试验仪器的基本原理;动力特性、动力反应的测试方法。

难点:动载试验量测仪器的的工作原理。

第5章 结构抗震试验

理解结构抗震的低周反复加载试验及加载制度、测试项目和观测仪器。了解拟动力试验、地震模拟振动台试验。

重点:结构抗震的低周反复加载试验及加载制度

难点:拟动力试验和地震模拟振动台试验

第6章 结构非破损检测与鉴定

了解已有结构试验和可靠性评定的目的、方法及要求。掌握回弹法和综合法检测混凝土强度的原理和方法;了解超声法检测混凝土缺陷及其它非破损试验的方法、原理。掌握已建结构物鉴定的基本方法及内容;了解已建结构物使用条件的调查内容;了解已建结构物的检验评定标准。了解地基基础、混凝土结构、钢结构、砌体结构、围护结构的检测分析及评定方法。

重点:回弹法、综合法检测混凝土强度的原理和方法;常见结构的可靠性鉴定内容及方法。

难点:可靠性等级评定。

第7章桥梁现场荷载试验

理解桥梁的静、动载试验和动力特性试验的方案设计、核心内容的计算和依据,了解各类仪器设备主要功能及测试原理、试验结果的整理、分析与评定、荷载试验中应注意的事项等。了解桥梁健康监测一般过程。

重点:一般桥梁的静、动载试验方案设计

难点:桥梁健康监测。

第8章 桩基现场检测

了解桩基现场试验的主要方法,包括静载试验和动载试验。理解单桩静载试验方法及桩的极限承载力确定方法。理解高应变动力检测方法和低应变动力检测方法的仪器设备、试验过程等。

重点:单桩静载试验

难点:高应变动力检测方法和低应变动力检测方法。

第9章 试验数据的处理和分析

了解试验数据整理、转换的原则和依据。了解试验误差的概念,掌握测试数据的误差计算。了解回归分析的方法。

重点:试验误差。

难点:误差计算。

说明:基本要求的高低用下列词汇区分:(从高到低)对概念、理论和方法分‘理解’、‘了解’二级;对计算分‘熟练掌握’、‘掌握’和‘初步掌握’三级。带*号内容为选学内容,根据总学时数由教师决定。

四、实践环节

本课程实验学时共6学时,设3个实验,分别如下:

实验一:钢筋混凝土简支梁静载试验(2学时)

要求:设计简支梁的加荷方案和观测方案,根据试验精度要求选择试验设备和量测仪表。掌握应变片的粘贴技术,学会防潮层的制作;掌握静态电阻应变仪的操作方法;学会单点、多点测量方法及半桥、全桥接法;根据所测数据进行整理分析。观察钢筋混凝土简支梁裂痕出现和开展过程,了解其从受拉区出现裂痕,受拉钢筋达到屈服强度到受压区混凝土达到极限压应变的三个破坏阶段。

内容:试验前要求计算出梁的开裂荷载、破坏荷载及主应力大小、方向,设计分级加载的每级荷载值,根据试验要求设计应变测点位置及挠度测量位置,试验过程中测定梁在纯弯段的正应变分布和梁的挠度,绘制荷载—挠度曲线和应力—应变曲线;观测梁裂缝的出现、扩展,并观测其宽度。

主要仪器:静力试验台座、液压千斤顶配高压油泵、测力传感器、静态电阻应变仪、位移传感器、电阻应变片、磁性表座。

实验二:自由振动法测动力特性实验(2学时)

要求:了解动力试验测量系统的组成及各种磁电式拾震器的工作原理和使用技术。掌握用自由振动测定结构的固有频率。分析记录曲线求解结构体系的动力特性,周期,频率,阻尼比。

内容:检查好各系统线路一切工作正常,开始对被测结构施加外力,使其产生位移后,突然移去外力,结构开始振动,此时计算机开始采样,记录下结构自由振动衰减曲线的波形,并进行数据波形存盘,然后回放记录波形,信号一切正常即可退出采样程序,否则检查线路或调整放大倍数后重新采样,直到信号满意为止。运用DASP分析软件进行频谱分析得到结构的频率、阻尼等动力特性。采样结束后,退回主菜单,进入分析菜单。在分析菜单下调出自由振动试验的数据波形盘,然后进行频谱或功率谱分析。

主要仪器:加速度拾振器、功率放大器、数据采集仪、计算机模态分析系统。

实验三:结构混凝土强度检测(2学时)

要求:了解钢筋混凝土可靠度鉴定的一般方法和具体步骤。掌握混凝土结构非损伤性检测的方法,学会仪器的基本操作方法。

内容:

1、回弹法:用直接回弹仪在混凝土表面进行测试,测出混凝土的回弹值,然后在回弹仪的测强曲线上查出混凝土的抗压强度。另外,由于混凝土的碳化反应,还应立即对混凝土试件进行碳化鉴定试验以便观察混凝土有无碳化,并按不同方法确定其强度。混凝土碳化层深度测定的步骤是:先用冲击钻在试件表面钻10mm左右的孔,用水将孔内冲刷干净,然后用脱脂棉球蘸少许酚酞溶液,伸入孔中直至棉球变为红色为止,则不变色的区域即为混凝土被碳化的区域。

2、超声波检测法:用于检测混凝土的强度和混凝土构件的裂痕深度。接通电源,开启电源开关并预热15分钟,即可开始工作。接上发射探头,当听到清脆的哒哒机振声,表示发射正常。接上接收探头,放置收、发探头,测得浇缝尖端的声时,然后以相同距离将探头置于附近无裂缝初的混凝土表面,测得沿表层传播的声时即可。

主要仪器:混凝土回弹仪,冲击钻,酚酞溶液、数字超声波检测仪,耦合剂,探头一对。

五、课外习题及课程讨论

完成课后思考题,并独立完成全部实验报告。

六、教学方法与手段

教学方法采用课堂讲授与实验相结合,使学生掌握本课程的基本内容,应用基本知识解决一般的工程结构实验问题。本课程的讲授应把理论和实践紧密结合起来,应把重点放在实验操作上,试验内容可适当放宽加深,理想的实验安排是学生参与试验的全过程,即试验设计——准备——试验操作——数据分析处理——结论报告。实验类型涉及到

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