结构试验范文10篇

结构试验范文篇1

关键词：结构试验结构理论

引言

工程结构试验是一项科学实践性很强的学科，是研究和发展工程结构新材料、新体系、新工艺以及探索结构设计新理论的重要手段，在工程结构科学研究和技术革新等方面起着重要的作用。

1沿革

最早的结构试验是意大利科学家伽利略在17世纪完成的悬臂梁试验，其梁强度理论经由其后的胡克的材料弹性说明，贝努利、欧拉等的构件变形问题，库伦的中性轴假想，打下了今天弹性理论材料力学的基础。我国十分重视工程结构试验学科的建设及其发展。1956年起在高等院校中设置“建筑结构试验”课程。在直接为生产服务方面和工程结构系统科学研究方面，对结构的材料性质，基本构件和结构整体工作性能等，进行了大量的实物或模型的静、动力试验，获得了许多试验成果，提出了符合中国实际情况的设计参数、工艺标准、计算公式、设计理论、施工工艺，为制订各种规范、规程提供了基本依据。

2工程结构试验及其一般过程

2.1工程结构试验的任务工程结构试验的任务是在结构或实验对象上，以仪器设备为工具，利用各种实验技术为手段，在荷载（重力、机械扰动力、地震力、风力等）或其他因素（温度、变形沉降等）作用下，通过测试与结构工作性能有关的各种参数（变形、挠度、位移、应变、振幅、频率等）后进行分析，从而对结构的工作性能作出评价，对结构的承载能力作出正确的估计，并为验证和发展结构的计算理论提供可靠的依据。

2.2工程结构试验的分类根据试验研究目的，主要分为生产鉴定性试验和科学研究性试验。

2.2.1生产鉴定性试验生产鉴定性试验以直接服务于生产为目的。以工程中实际结构构件为对象，通过试验或检测对结构作出技术结论，通常解决以下问题：①检验或鉴定结构质量。对一些比较重要的结构，建成后通过试验，综合性地鉴定其质量的可靠度。对于预制构件或现场施工的其他构件，在出厂或安装之前，要求按照相应规范或规程抽样检验，以推断其质量。②判断结构的实际承载力。当旧建筑进行扩建、加层或改变结构用途时，往往要求通过试验确定旧结构的承载能力，为加固、改建、扩建工程提供数据。③处理工程事故、提供技术依据。对于遭受火灾、爆炸、地震等原因而损伤的结构，或在建造使用中有严重缺陷的结构，往往要求通过试验和检测，判断结构在受灾破坏后的实际承载能力，为结构的再利用和处理提供技术依据。

2.2.2科学研究性试验科学研究性试验的目的是为结构的理论计算和研究服务。它按照事先周密考虑的计划来进行。试验的对象是专为试验而设计制造的。突出研究的主要问题，消除一些对结构上实际影响的次要因素，使试验工作合理，观测数据易于分析和总结，达到理论研究的目的。①验证结构设计理论的假定。在结构设计中，人们常对结构构件的计算图式和本构关系作某些简化假定，通过试验来加以验证，满足要求后用于实际工程中的结构计算。在结构静力和动力分析中，本构关系的模型化则完全是通过试验加以确定的。②提供设计依据。我国现行的各种结构设计规范除了总结已有的大量科学实验的成果和经验外，为了理论和设计方法的发展，还进行了大量的结构试验以及实体建筑物的试验，为编制和修改结构设计规范提供试验数据。对于特种结构，应用理论分析的方法达不到理想的结果时，用结构试验的方法确定结构的计算模式和公式的系数，解决工程中的实际问题。③提供实践经验。一种新材料的应用，一个新结构的设计或一项新工艺的施工，往往要经过多次的工程实践和科学试验，从而积累资料，使设计计算理论不断改进和完善。

2.3工程结构试验加载设备与测量方法

2.3.1加载设备一般供试验用的加载装置除实物加载外，可用千斤顶、液压试验装置、计算机与加振器联机系统、模拟地震振动台、人工爆炸等，以模拟对结构或构件的实际的各种作用。在全部试验承力装置中有支座、支墩、反力架、反力墙及试验台座等。

2.3.2测量方法①机测法。利用机械仪表测量所需的数据或参数，机测法适应性强、简便、可靠、经济，是结构试验中最常用的测量手段。②电测法。通过传感元件把试验需要测量的数据或参数，转换为电阻、电容、电感、电压或电流等电量参数，经放大器放大，然后进行测量，由指示记录设备记录和显示，这种转换和测量技术称为非电量电测技术，具有准确、快速测量、自动控制、连续记录和远距离操纵等优点。与计算机联机，还可根据测量结果自行判断和运算。③光测法。利用光的准直性对测量参数放大、转换、实现连续记录，阻尼小、响应快（如光线示波记录仪）。也可利用光敏材料的物理化学原理和力学特性在偏振光作用下产生的光学效应，测定应力场（如光弹仪），简便、可靠、直观性好；及激光测量位移和激光全息的应用。④其他方法。利用光、电、磁、声等间接物理量与材料或结构构件某一性能间的关系为基础进行测量。如超声波探测仪利用超声波在混凝土中传播速度测定混凝土强度。分析处理结果，再还原成某种模拟量并显示出来，使数据的采集、测量和分析处理自动化。

2.4工程结构试验的一般过程工程结构试验大致可分为试验规划、试验准备、试验加载测试和实验资料整理分析四个阶段。

2.4.1试验规划阶段试验规划是指导整个试验工作的纲领性技术文件，因而试验规划的内容应尽可能地细致和全面，规划的任何一点疏忽可能导致试验的失败。

科学研究性试验的规划，首先应根据研究课题，了解其发展现状和前景，并通过收集和查询有关文献资料，确定实验研究的目的和任务，确定试验的规模和性质；在此基础上决定试件设计的主要组合参数，并根据试验设备的能力确定试件的外形和尺寸；进行试件设计及制作；确定加载方法和设计支承系统；选定量测方法；进行设备和仪表的率定；作好材料性能试验或其他辅助试件的试验；制定试验安全防护措施；提出试验进度和技术人员分工；编写材料需用计划，经费开支及预算，试验设备、仪表及附件清算等。

2.4.2试验准备阶段试验准备阶段是将规划阶段确定的试件按要求制作安装与就位，将加载设备和测试仪表安装就位，并完成辅助试验工作。试件制作完毕后，要进行实际几何尺寸的测量和外观质量检查，达到设计要求的才能安装就位。加载设备和测试仪表安装就位前，应完成相应的设备调试与仪表标定工作，性能正常的才可正式安装。辅助试验完成后，要及时整理试验结果并作为结构试验的原始数据，对试验规划阶段确定的加载制度控制指标进行必要的修正。

2.4.3试验加载测试阶段对试件施加外荷载是整个试验工作的中心环节，参加试验的每个工作人员应各就各位，各尽其职，做好本岗工作，试验期间，一切工作都要按照试验的程序进行。对试验起控制作用的重要数据应随时整理和分析，必要时还应跟踪观察其变化情况，并与事先计算的理论数据进行比较，如有反常现象应立即查明原因，排除故障，否则不得继续加载试验。

试验工程中除认真读数和记录外，必须仔细观察结构的变形，混凝土结构的裂缝出现、走向及宽度，构件的破坏特征等。试件破坏后要绘制破坏特征图，有条件的可拍成录像，作为原始资料保存，以便研究分析时使用。

2.4.4试验资料整理分析阶段通过试验准备和加载试验阶段，获得了大量数据和有关资料后，一般不能直接回答试验研究所提出的各类问题，必须将数据进行科学的整理、分析和计算，做到去粗取精，去伪存真，最后根据试验数据和资料编写试验报告。

以上各个阶段的工作性质虽有差别，但它们都是相互制约的，各阶段的工作没有明显的界限，制定计划时不能只孤立地考虑某一阶段的工作，必须兼顾各个阶段的特点和要求，做出综合性的决策。

3工程结构试验在工程结构理论发展中的作用

现代科学研究包括理论研究和试验研究，理论的发展需要试验来验证。受弯梁断面的应力分布的研究，经历了由假设—简单试验—理论分析—试验检验的阶段，前后二百多年的时间，说明了试验在理论发展中的作用和地位。

科学的发展都是以技术的突破为转机的。试验验证理论，而理论的发展又将试验推向更高的阶段。结构试验与结构理论的发展是联系紧密，相互促进发展。理论分析的方法虽然给出了结构应力分析的基本方程式，在解决实际问题时，采用解析方法常会遇到计算方面的困难，只能对有限的一些简单问题得出精确解。如几何形状、边界条件、承受荷载复杂的结构，常需要进行一些假设，而假设与实际影响的大小，要通过试验验证。因此，所得结果为近似的，还要用试验证实能否用于实际工程。对于一些三维问题、应力集中和非匀质材料结构，仅靠理论解析方法求解十分困难，有时得不出结果，需要用试验的方法得出计算的公式。

结构试验范文篇2

结构试验是研究和发展结构理论的重要手段。文中从沿革、任务、分类、加载设备与测量方法、一般过程等方面了解工程结构试验。随着计算机技术的发展应用，结构试验仍然是发展结构理论和解决工程设计方法的主要手段之一。在结构工程学科的发展演变过程中结构试验本身成为一门真正的试验科学。

引言

工程结构试验是一项科学实践性很强的学科，是研究和发展工程结构新材料、新体系、新工艺以及探索结构设计新理论的重要手段，在工程结构科学研究和技术革新等方面起着重要的作用。

1沿革

最早的结构试验是意大利科学家伽利略在17世纪完成的悬臂梁试验，其梁强度理论经由其后的胡克的材料弹性说明，贝努利、欧拉等的构件变形问题，库伦的中性轴假想，打下了今天弹性理论材料力学的基础。我国十分重视工程结构试验学科的建设及其发展。1956年起在高等院校中设置“建筑结构试验”课程。在直接为生产服务方面和工程结构系统科学研究方面，对结构的材料性质，基本构件和结构整体工作性能等，进行了大量的实物或模型的静、动力试验，获得了许多试验成果，提出了符合中国实际情况的设计参数、工艺标准、计算公式、设计理论、施工工艺，为制订各种规范、规程提供了基本依据。

2工程结构试验及其一般过程

2.1工程结构试验的任务工程结构试验的任务是在结构或实验对象上，以仪器设备为工具，利用各种实验技术为手段，在荷载（重力、机械扰动力、地震力、风力等）或其他因素（温度、变形沉降等）作用下，通过测试与结构工作性能有关的各种参数（变形、挠度、位移、应变、振幅、频率等）后进行分析，从而对结构的工作性能作出评价，对结构的承载能力作出正确的估计，并为验证和发展结构的计算理论提供可靠的依据。

2.2工程结构试验的分类根据试验研究目的，主要分为生产鉴定性试验和科学研究性试验。

2.2.1生产鉴定性试验生产鉴定性试验以直接服务于生产为目的。以工程中实际结构构件为对象，通过试验或检测对结构作出技术结论，通常解决以下问题：①检验或鉴定结构质量。对一些比较重要的结构，建成后通过试验，综合性地鉴定其质量的可靠度。对于预制构件或现场施工的其他构件，在出厂或安装之前，要求按照相应规范或规程抽样检验，以推断其质量。②判断结构的实际承载力。当旧建筑进行扩建、加层或改变结构用途时，往往要求通过试验确定旧结构的承载能力，为加固、改建、扩建工程提供数据。③处理工程事故、提供技术依据。对于遭受火灾、爆炸、地震等原因而损伤的结构，或在建造使用中有严重缺陷的结构，往往要求通过试验和检测，判断结构在受灾破坏后的实际承载能力，为结构的再利用和处理提供技术依据。

2.2.2科学研究性试验科学研究性试验的目的是为结构的理论计算和研究服务。它按照事先周密考虑的计划来进行。试验的对象是专为试验而设计制造的。突出研究的主要问题，消除一些对结构上实际影响的次要因素，使试验工作合理，观测数据易于分析和总结，达到理论研究的目的。①验证结构设计理论的假定。在结构设计中，人们常对结构构件的计算图式和本构关系作某些简化假定，通过试验来加以验证，满足要求后用于实际工程中的结构计算。在结构静力和动力分析中，本构关系的模型化则完全是通过试验加以确定的。②提供设计依据。我国现行的各种结构设计规范除了总结已有的大量科学实验的成果和经验外，为了理论和设计方法的发展，还进行了大量的结构试验以及实体建筑物的试验，为编制和修改结构设计规范提供试验数据。对于特种结构，应用理论分析的方法达不到理想的结果时，用结构试验的方法确定结构的计算模式和公式的系数，解决工程中的实际问题。③提供实践经验。一种新材料的应用，一个新结构的设计或一项新工艺的施工，往往要经过多次的工程实践和科学试验，从而积累资料，使设计计算理论不断改进和完善。

2.3工程结构试验加载设备与测量方法

2.3.1加载设备一般供试验用的加载装置除实物加载外，可用千斤顶、液压试验装置、计算机与加振器联机系统、模拟地震振动台、人工爆炸等，以模拟对结构或构件的实际的各种作用。在全部试验承力装置中有支座、支墩、反力架、反力墙及试验台座等。

2.3.2测量方法①机测法。利用机械仪表测量所需的数据或参数，机测法适应性强、简便、可靠、经济，是结构试验中最常用的测量手段。②电测法。通过传感元件把试验需要测量的数据或参数，转换为电阻、电容、电感、电压或电流等电量参数，经放大器放大，然后进行测量，由指示记录设备记录和显示，这种转换和测量技术称为非电量电测技术，具有准确、快速测量、自动控制、连续记录和远距离操纵等优点。与计算机联机，还可根据测量结果自行判断和运算。③光测法。利用光的准直性对测量参数放大、转换、实现连续记录，阻尼小、响应快（如光线示波记录仪）。也可利用光敏材料的物理化学原理和力学特性在偏振光作用下产生的光学效应，测定应力场（如光弹仪），简便、可靠、直观性好；及激光测量位移和激光全息的应用。④其他方法。利用光、电、磁、声等间接物理量与材料或结构构件某一性能间的关系为基础进行测量。如超声波探测仪利用超声波在混凝土中传播速度测定混凝土强度。分析处理结果，再还原成某种模拟量并显示出来，使数据的采集、测量和分析处理自动化。

2.4工程结构试验的一般过程工程结构试验大致可分为试验规划、试验准备、试验加载测试和实验资料整理分析四个阶段。

2.4.1试验规划阶段试验规划是指导整个试验工作的纲领性技

术文件，因而试验规划的内容应尽可能地细致和全面，规划的任何一点疏忽可能导致试验的失败。

科学研究性试验的规划，首先应根据研究课题，了解其发展现状和前景，并通过收集和查询有关文献资料，确定实验研究的目的和任务，确定试验的规模和性质；在此基础上决定试件设计的主要组合参数，并根据试验设备的能力确定试件的外形和尺寸；进行试件设计及制作；确定加载方法和设计支承系统；选定量测方法；进行设备和仪表的率定；作好材料性能试验或其他辅助试件的试验；制定试验安全防护措施；提出试验进度和技术人员分工；编写材料需用计划，经费开支及预算，试验设备、仪表及附件清算等。

2.4.2试验准备阶段试验准备阶段是将规划阶段确定的试件按要求制作安装与就位，将加载设备和测试仪表安装就位，并完成辅助试验工作。试件制作完毕后，要进行实际几何尺寸的测量和外观质量检查，达到设计要求的才能安装就位。加载设备和测试仪表安装就位前，应完成相应的设备调试与仪表标定工作，性能正常的才可正式安装。辅助试验完成后，要及时整理试验结果并作为结构试验的原始数据，对试验规划阶段确定的加载制度控制指标进行必要的修正。

2.4.3试验加载测试阶段对试件施加外荷载是整个试验工作的中心环节，参加试验的每个工作人员应各就各位，各尽其职，做好本岗工作，试验期间，一切工作都要按照试验的程序进行。对试验起控制作用的重要数据应随时整理和分析，必要时还应跟踪观察其变化情况，并与事先计算的理论数据进行比较，如有反常现象应立即查明原因，排除故障，否则不得继续加载试验。

试验工程中除认真读数和记录外，必须仔细观察结构的变形，混凝土结构的裂缝出现、走向及宽度，构件的破坏特征等。试件破坏后要绘制破坏特征图，有条件的可拍成录像，作为原始资料保存，以便研究分析时使用。公务员之家:

2.4.4试验资料整理分析阶段通过试验准备和加载试验阶段，获得了大量数据和有关资料后，一般不能直接回答试验研究所提出的各类问题，必须将数据进行科学的整理、分析和计算，做到去粗取精，去伪存真，最后根据试验数据和资料编写试验报告。

以上各个阶段的工作性质虽有差别，但它们都是相互制约的，各阶段的工作没有明显的界限，制定计划时不能只孤立地考虑某一阶段的工作，必须兼顾各个阶段的特点和要求，做出综合性的决策。

3工程结构试验在工程结构理论发展中的作用

现代科学研究包括理论研究和试验研究，理论的发展需要试验来验证。受弯梁断面的应力分布的研究，经历了由假设—简单试验—理论分析—试验检验的阶段，前后二百多年的时间，说明了试验在理论发展中的作用和地位。

科学的发展都是以技术的突破为转机的。试验验证理论，而理论的发展又将试验推向更高的阶段。结构试验与结构理论的发展是联系紧密，相互促进发展。理论分析的方法虽然给出了结构应力分析的基本方程式，在解决实际问题时，采用解析方法常会遇到计算方面的困难，只能对有限的一些简单问题得出精确解。如几何形状、边界条件、承受荷载复杂的结构，常需要进行一些假设，而假设与实际影响的大小，要通过试验验证。因此，所得结果为近似的，还要用试验证实能否用于实际工程。对于一些三维问题、应力集中和非匀质材料结构，仅靠理论解析方法求解十分困难，有时得不出结果，需要用试验的方法得出计算的公式。

结构试验是研究和发展结构理论的重要手段。从确定结构材料的力学性能到验证梁、板、柱等单个构件的计算方法及至建立复杂结构体系的计算理论，都离不开试验研究。钢筋混凝土结构和砖石结构的计算理论大都是以试验研究的直接结果作为基础的。工程结构都是以各种工程材料为主体构成的不同类型的承重构件相互连接而成的组合体。为满足结构在功能及使用上的要求，必须使得这些结构在规定的使用期内能安全有效地承受外部及内部形成的各种作用。为了进行合理的设计，工程技术人员必须掌握在各种作用下结构的实际工作状态，了解结构构件的承载力、刚度、受力性能以及实际所具有的安全储备。在应力分析工作中，也可以采用实验应力分析方法来解决。特别是计算机技术的发展，它不仅为用数学模型方法进行计算分析创造了条件，同样为结构试验实现自动化提供了有利条件如：实现荷载模拟、数据采集和数据处理，使结构试验技术的发展，产生了根本性的变化。计算机也加强了人们进行结构试验的能力。因此，结构试验仍然是发展结构理论和解决工程设计方法的主要手段之一。在结构工程学科的发展演变过程中结构试验本身成为一门真正的试验科学。

实践是检验真理的唯一标准。科学实践是人们正确认识事物本质的一个源泉，可以帮助人们认识事物的内在规律。在工程结构学科中，人们为了正确认识结构的性能和不断深化这种认识，结构试验也是一种已被实践所证明的行之有效的方法。

参考文献：

[1]王天稳.土木工程结构试验[M].武汉：武汉理工大学出版社.2006.

[2]易伟建，张望喜.建筑结构试验[M].北京.中国建筑工业出版社.2005.

结构试验范文篇3

关键词：结构试验结构理论

工程结构试验是一项科学实践性很强的学科，是研究和发展工程结构新材料、新体系、新工艺以及探索结构设计新理论的重要手段，在工程结构科学研究和技术革新等方面起着重要的作用。

一、沿革

最早的结构试验是意大利科学家伽利略在17世纪完成的悬臂梁试验，其梁强度理论经由其后的胡克的材料弹性说明，贝努利、欧拉等的构件变形问题，库伦的中性轴假想，打下了今天弹性理论材料力学的基础。我国十分重视工程结构试验学科的建设及其发展。1956年起在高等院校中设置“建筑结构试验”课程。在直接为生产服务方面和工程结构系统科学研究方面，对结构的材料性质，基本构件和结构整体工作性能等，进行了大量的实物或模型的静、动力试验，获得了许多试验成果，提出了符合中国实际情况的设计参数、工艺标准、计算公式、设计理论、施工工艺，为制订各种规范、规程提供了基本依据。

二、工程结构试验及其一般过程

2.1工程结构试验的任务工程结构试验的任务是在结构或实验对象上，以仪器设备为工具，利用各种实验技术为手段，在荷载（重力、机械扰动力、地震力、风力等）或其他因素（温度、变形沉降等）作用下，通过测试与结构工作性能有关的各种参数（变形、挠度、位移、应变、振幅、频率等）后进行分析，从而对结构的工作性能作出评价，对结构的承载能力作出正确的估计，并为验证和发展结构的计算理论提供可靠的依据。

2.2工程结构试验的分类根据试验研究目的，主要分为生产鉴定性试验和科学研究性试验。

2.2.1生产鉴定性试验生产鉴定性试验以直接服务于生产为目的。以工程中实际结构构件为对象，通过试验或检测对结构作出技术结论，通常解决以下问题：①检验或鉴定结构质量。对一些比较重要的结构，建成后通过试验，综合性地鉴定其质量的可靠度。对于预制构件或现场施工的其他构件，在出厂或安装之前，要求按照相应规范或规程抽样检验，以推断其质量。②判断结构的实际承载力。当旧建筑进行扩建、加层或改变结构用途时，往往要求通过试验确定旧结构的承载能力，为加固、改建、扩建工程提供数据。③处理工程事故、提供技术依据。对于遭受火灾、爆炸、地震等原因而损伤的结构，或在建造使用中有严重缺陷的结构，往往要求通过试验和检测，判断结构在受灾破坏后的实际承载能力，为结构的再利用和处理提供技术依据。

2.2.2科学研究性试验科学研究性试验的目的是为结构的理论计算和研究服务。它按照事先周密考虑的计划来进行。试验的对象是专为试验而设计制造的。突出研究的主要问题，消除一些对结构上实际影响的次要因素，使试验工作合理，观测数据易于分析和总结，达到理论研究的目的。①验证结构设计理论的假定。在结构设计中，人们常对结构构件的计算图式和本构关系作某些简化假定，通过试验来加以验证，满足要求后用于实际工程中的结构计算。在结构静力和动力分析中，本构关系的模型化则完全是通过试验加以确定的。②提供设计依据。我国现行的各种结构设计规范除了总结已有的大量科学实验的成果和经验外，为了理论和设计方法的发展，还进行了大量的结构试验以及实体建筑物的试验，为编制和修改结构设计规范提供试验数据。对于特种结构，应用理论分析的方法达不到理想的结果时，用结构试验的方法确定结构的计算模式和公式的系数，解决工程中的实际问题。③提供实践经验。一种新材料的应用，一个新结构的设计或一项新工艺的施工，往往要经过多次的工程实践和科学试验，从而积累资料，使设计计算理论不断改进和完善。

2.3工程结构试验加载设备与测量方法

2.3.1加载设备一般供试验用的加载装置除实物加载外，可用千斤顶、液压试验装置、计算机与加振器联机系统、模拟地震振动台、人工爆炸等，以模拟对结构或构件的实际的各种作用。在全部试验承力装置中有支座、支墩、反力架、反力墙及试验台座等。

2.3.2测量方法①机测法。利用机械仪表测量所需的数据或参数，机测法适应性强、简便、可靠、经济，是结构试验中最常用的测量手段。②电测法。通过传感元件把试验需要测量的数据或参数，转换为电阻、电容、电感、电压或电流等电量参数，经放大器放大，然后进行测量，由指示记录设备记录和显示，这种转换和测量技术称为非电量电测技术，具有准确、快速测量、自动控制、连续记录和远距离操纵等优点。与计算机联机，还可根据测量结果自行判断和运算。③光测法。利用光的准直性对测量参数放大、转换、实现连续记录，阻尼小、响应快（如光线示波记录仪）。也可利用光敏材料的物理化学原理和力学特性在偏振光作用下产生的光学效应，测定应力场（如光弹仪），简便、可靠、直观性好；及激光测量位移和激光全息的应用。④其他方法。利用光、电、磁、声等间接物理量与材料或结构构件某一性能间的关系为基础进行测量。如超声波探测仪利用超声波在混凝土中传播速度测定混凝土强度。分析处理结果，再还原成某种模拟量并显示出来，使数据的采集、测量和分析处理自动化。

2.4工程结构试验的一般过程工程结构试验大致可分为试验规划、试验准备、试验加载测试和实验资料整理分析四个阶段。

2.4.1试验规划阶段试验规划是指导整个试验工作的纲领性技

术文件，因而试验规划的内容应尽可能地细致和全面，规划的任何一点疏忽可能导致试验的失败。

科学研究性试验的规划，首先应根据研究课题，了解其发展现状和前景，并通过收集和查询有关文献资料，确定实验研究的目的和任务，确定试验的规模和性质；在此基础上决定试件设计的主要组合参数，并根据试验设备的能力确定试件的外形和尺寸；进行试件设计及制作；确定加载方法和设计支承系统；选定量测方法；进行设备和仪表的率定；作好材料性能试验或其他辅助试件的试验；制定试验安全防护措施；提出试验进度和技术人员分工；编写材料需用计划，经费开支及预算，试验设备、仪表及附件清算等。

2.4.2试验准备阶段试验准备阶段是将规划阶段确定的试件按要求制作安装与就位，将加载设备和测试仪表安装就位，并完成辅助试验工作。试件制作完毕后，要进行实际几何尺寸的测量和外观质量检查，达到设计要求的才能安装就位。加载设备和测试仪表安装就位前，应完成相应的设备调试与仪表标定工作，性能正常的才可正式安装。辅助试验完成后，要及时整理试验结果并作为结构试验的原始数据，对试验规划阶段确定的加载制度控制指标进行必要的修正。

2.4.3试验加载测试阶段对试件施加外荷载是整个试验工作的中心环节，参加试验的每个工作人员应各就各位，各尽其职，做好本岗工作，试验期间，一切工作都要按照试验的程序进行。对试验起控制作用的重要数据应随时整理和分析，必要时还应跟踪观察其变化情况，并与事先计算的理论数据进行比较，如有反常现象应立即查明原因，排除故障，否则不得继续加载试验。

试验工程中除认真读数和记录外，必须仔细观察结构的变形，混凝土结构的裂缝出现、走向及宽度，构件的破坏特征等。试件破坏后要绘制破坏特征图，有条件的可拍成录像，作为原始资料保存，以便研究分析时使用。

2.4.4试验资料整理分析阶段通过试验准备和加载试验阶段，获得了大量数据和有关资料后，一般不能直接回答试验研究所提出的各类问题，必须将数据进行科学的整理、分析和计算，做到去粗取精，去伪存真，最后根据试验数据和资料编写试验报告。

以上各个阶段的工作性质虽有差别，但它们都是相互制约的，各阶段的工作没有明显的界限，制定计划时不能只孤立地考虑某一阶段的工作，必须兼顾各个阶段的特点和要求，做出综合性的决策。

三、工程结构试验在工程结构理论发展中的作用

现代科学研究包括理论研究和试验研究，理论的发展需要试验来验证。受弯梁断面的应力分布的研究，经历了由假设—简单试验—理论分析—试验检验的阶段，前后二百多年的时间，说明了试验在理论发展中的作用和地位。

科学的发展都是以技术的突破为转机的。试验验证理论，而理论的发展又将试验推向更高的阶段。结构试验与结构理论的发展是联系紧密，相互促进发展。理论分析的方法虽然给出了结构应力分析的基本方程式，在解决实际问题时，采用解析方法常会遇到计算方面的困难，只能对有限的一些简单问题得出精确解。如几何形状、边界条件、承受荷载复杂的结构，常需要进行一些假设，而假设与实际影响的大小，要通过试验验证。因此，所得结果为近似的，还要用试验证实能否用于实际工程。对于一些三维问题、应力集中和非匀质材料结构，仅靠理论解析方法求解十分困难，有时得不出结果，需要用试验的方法得出计算的公式。

结构试验是研究和发展结构理论的重要手段。从确定结构材料的力学性能到验证梁、板、柱等单个构件的计算方法及至建立复杂结构体系的计算理论，都离不开试验研究。钢筋混凝土结构和砖石结构的计算理论大都是以试验研究的直接结果作为基础的。工程结构都是以各种工程材料为主体构成的不同类型的承重构件相互连接而成的组合体。为满足结构在功能及使用上的要求，必须使得这些结构在规定的使用期内能安全有效地承受外部及内部形成的各种作用。为了进行合理的设计，工程技术人员必须掌握在各种作用下结构的实际工作状态，了解结构构件的承载力、刚度、受力性能以及实际所具有的安全储备。在应力分析工作中，也可以采用实验应力分析方法来解决。特别是计算机技术的发展，它不仅为用数学模型方法进行计算分析创造了条件，同样为结构试验实现自动化提供了有利条件如：实现荷载模拟、数据采集和数据处理，使结构试验技术的发展，产生了根本性的变化。计算机也加强了人们进行结构试验的能力。因此，结构试验仍然是发展结构理论和解决工程设计方法的主要手段之一。在结构工程学科的发展演变过程中结构试验本身成为一门真正的试验科学。

实践是检验真理的唯一标准。科学实践是人们正确认识事物本质的一个源泉，可以帮助人们认识事物的内在规律。在工程结构学科中，人们为了正确认识结构的性能和不断深化这种认识，结构试验也是一种已被实践所证明的行之有效的方法。

参考文献：

[1]王天稳.土木工程结构试验[M].武汉：武汉理工大学出版社.2006.

[2]易伟建，张望喜.建筑结构试验[M].北京.中国建筑工业出版社.2005.

结构试验范文篇4

【关键词】钢结构;螺栓;抗滑移系数;试验

前言

钢结构的连接方法有焊缝连接、螺栓连接和铆钉连接等，其中前两种用得多［1］。焊接的优点是截面不变、加工方便、可部分自动化操作、连接强度高等;螺栓连接的优点是拆装方便、施工容易。钢结构工程中很多构件的现场施工连接必须使用高强度螺栓连接，连接优势无法替代。

1钢结构用高强度螺栓的概况

1.1工程应用

高强度螺栓连接分为大六角头和扭剪型两种［2］。现场操作施拧时，为使螺栓连接处板层能更好密贴，螺栓群由中央顺序向外拧紧;整个钢结构工程施拧时，为舒缓应力集中，由厂房中间榀向榀顺序施工拧紧。大六角头型以扭矩扳手作为主要操作工具，由于是高空作业，施拧不方便，但扭剪型以电动扳手作为操作工具，把梅花头扭掉即算完成，施工及检查都方便。螺栓的选用应依据工程设计要求，一般厂房门式钢架采用大六角头高强度螺栓，高层建筑更多选择扭剪型高强度螺栓。

1.2复检要求

螺栓应按规定进行性能复检，检验合格后使用，严格把好质量关。GB50205－2020《钢结构工程施工质量验收规范》中，进场验收把扭矩系数(大六角头)和预拉力(扭剪型)作为复检项目，JGJ82－2011《钢结构高强度螺栓连接技术规程》把抗滑移系数作为复检项目。螺栓连接副的复检按产品标准规定的数量来组批检验，摩擦面抗滑移系数检验批的划分除应考虑高强度螺栓连接副的批量外，还应考虑不同的处理工艺和钢结构用量。

2大六角头高强度螺栓扭矩系数试验

使用轴力计(扭矩系数测试仪)进行，螺栓应随机抽取，每批做8套连接副，一副只可试验一次，分别测出扭矩系数平均值及标准偏差。在检测螺栓的预拉力P时，同时记录螺母的扭矩值T，按照K=T/(P•d)得出扭矩系数，其中d是螺栓直径，T是扭矩峰值，选择工具时要考虑扭矩扳手和轴力计的精度。试验时，为使扭矩系数有效，需把预拉力P控制在表1的范围内。检测过程中，垫圈不允许发生转动。按标准规定，扭矩系数为0.110～0.150，标准偏差不大于0.010。

3扭剪型高强度螺栓预拉力试验

试验使用轴力计(或测力环)进行，每批样品随机抽取8套连接副，每套试样只能一次性使用，测出预拉力平均值和标准偏差。每个连接副的试验分为初拧和终拧两个步骤，第一步骤使用手动扭矩扳手，拧到标准值的一半，第二步骤使用专用电动扳手，把梅花头拧掉之前的峰值记为预拉力值。其中需注意垫圈倒角的方向、仪器误差要达标、垫圈不允许转动。表2是各种规格的螺栓对应的标准值。

4抗滑移系数试验

抗滑移系数是钢结构设计中由高强度螺栓连接后钢板之间摩擦面的重要指标［3］。试验的组批要综合考虑钢板材质、摩擦面的加工工艺、螺栓的强度等级等因素，不同因素的组合需分别试验，试样可由钢构厂或现场制作方来完成。试验样品见图1所示，钢板厚度t1、t2，孔直径b0，板宽b，要求2t2≥t1，按照螺栓规格来选择合适的板宽，M16、M20采用100mm宽，M22采用105mm宽，M24采用110mm宽，M27、M30采用120mm宽。试件板面应平整、无油污，孔和板的边缘无飞边、毛刺。抗滑移系数计算公式为［4］见式(1)。擦面面数，由图1可知为2面;∑mi=1Pi—试件滑移一侧高强螺检预拉力实测值之和(kN);m—为试件一侧螺栓的数量，由图1可知为2副。滑移载荷Nv，当试验开始时先加一个设计载荷，再持续加载，直至钢板之间滑动破坏时，拉伸机的显示值即为Nv，钢板之间是否滑动以拉伸曲线回落、手工画线错位或听到响声为原则。摩擦面数nf为2，因为中轴线上的钢板是两面都受摩擦的。按图1设计，P为样品单侧的2个螺栓的预拉力之和，采用的预拉力当大六角头时用实测值、当扭剪型时用平均值。抗滑移系数的大小取决于工程构件的摩擦面，钢结构标准中对构件的表面处理方法很多，常见的有喷砂、抛丸［5］。抗滑移系数在工程的钢结构设计总说明中由设计单位综合各种因素后给出，例如一般钢结构厂房规定，摩擦面采用喷砂(抛丸)后生赤锈处理，Q235钢的抗滑移系数为0.45，Q345钢的抗滑移系数为0.50。

5讨论

(1)螺栓连接在钢结构制作中的作用越来越重要，在焊接施工有困难的部位，尤其是现场施工中，焊接质量无法保证时，应尽量设计成高强螺栓连接。(2)钢结构在工厂制作的构件，在运输过程中极易因螺栓连接的摩擦面起变化而导致抗滑移系数降低。预防措施是出厂前抛丸处理好，保证粗糙度，严禁涂油漆，并做好摩擦面防护。(3)试验所用钢板、螺栓等均取自工程进货的相应批次，以及采用与钢结构制作相一致的生产工艺，试验结果才具有参考价值。(4)螺栓试验时受人为因素影响，其中抗滑移系数试件是否严格按推荐尺寸加工，影响到摩擦面的接触面积是否满足设定值，而判定摩擦面是否已经滑移的时机，直接关系到滑移载荷是否存在异常偏差。

6结语

结构试验范文篇5

关键词预应力混凝土火灾可靠度仿真分析

据公安部消防局统计，2005年全国共发生火灾235941起，死亡2496人，伤残2506人，直接财产损失13.6亿元。近年来，预应力混凝土结构已由早期的简单构件发展为现今复杂的空间整体受力结构，以其大跨度、大空间、良好的结构整体性能以及有竞争力的综合经济效益，正逐步成为现代建筑结构形式的发展趋势，由于预应力混凝土结构的抗火性能劣于普通钢筋混凝土结构，因此开展预应力混凝土结构的火灾反应和抗火性能研究是非常有意义的。

1预应力混凝土结构火灾研究的现状

国外学者对结构抗火性能的研究开展较早，始于20个世纪初，并成立了许多抗火研究组织，比较有名的有美国建筑火灾研究实验室、美国消防协会、美国的波特兰水泥协会、美国预应力混凝土协会、英国的BRE(BuildingResearchEstablishment)。这些组织对建筑结构的抗火性能进行了系统的研究，主要体现在对建筑材料高温下的力学性能；结构、构件火灾下的升温过程及温度场的确定；火灾条件下结构和构件的极限承载能力及耐火性能方面的研究，并编订了相应的建筑规范及行业规则。

国外预应力混凝土构件抗火性能的研究稍晚于钢筋混凝土结构，主要工作始于20世纪70年代初期。尽管早期Ashton等人的试验研究认为预应力混凝土在火的作用下存在许多问题，但其后一些学者的试验和研究表明预应力混凝土构件在火的作用下仍具有较好的工作性能。

有关文献介绍了美国进行的18个后张预应力混凝土板和梁的耐火试验。在这些试验构件中，预应力筋分为有粘结和无粘结两种。在耐火试验中，实测了时间与预应力筋温度关系，典型的时间-温度曲线如图1所示。在图中还可以看出不同保护层厚度与耐火时间的关系。

Gustaferro等人在预应力混凝土抗火方面做了不少试验研究，他们对有粘结预应力混凝土梁、预应力混凝土简支板、预应力混凝土连续梁、板等结构或构件在不同情况下的抗火性能进行了试验研究，并对预应力混凝土结构的抗火性能提出了合理的计算方法。他们通过对后张预应力混凝土梁和板的抗火试验，得出在1，2，3，4小时的抗火等级下的保护层厚度和构件最小尺寸的建议值。Ashton等人与Gustaferro同期也进行了一系列相应的预应力梁抗火试验研究，包括不同比例试件的耐火极限试验的对比，试验结果表明预应力混凝土能满足结构的不同耐火等级，其耐火性能主要取决于其预应力筋在火灾中所达到的温度，因此预应力筋的保护层厚度和梁的截面形式对预应力混凝土结构的耐火性能具有明显的影响，结构在火灾下的承载力随混凝土的保护层厚度增加和荷载减少而提高，并且轻骨料预应力混凝土板的抗火性能好于普通预应力混凝土板。Joseph等进行了后张无粘结预应力混凝土板的试验研究，试验着重研究了预应力钢筋保护层厚度对构件抗火性能的影响同时研究了荷载和端部约束情况的影响、辅助钢筋的作用等问题。Abrams等人对不同骨料和喷有隔离层的预应力混凝土构件的抗火性能进行了试验研究，Krishnamoorthy等人通过徐变和温度对预应力混凝土框架性能的试验研究得出了试验结果，其中包括不均匀温度对结构变形性能的影响及内应力和弯矩随时间的变化。

国外根据预应力混凝土梁、板等方面的试验研究结果，已对预应力混凝土在火灾作用下的承载力及极限耐火时间有了较全面的了解。他们认为温度是影响预应力混凝土结构蠕变性能的主要因素，要建立合理的分析方法必须考虑混凝土温度蠕变特性，弹性理论已不适用，蠕变率的分析方法被认为是预测整个加载阶段结构特性较满意的方法。他们的试验研究为预应力混凝土抗火设计提供了直接依据。

国内抗火研究组织从20世纪80年代后期起着手进行钢筋混凝土结构的抗火性能研究，但国内关于预应力混凝土抗火方面的试验研究尚处于起步阶段，缺乏足够的试验数据。国内规范中涉及预应力混凝土的抗火内容主要是参考国外经验确定的，如《无粘结预应力混凝土结构技术规程》防火部分第三章第3.2.1条规定用保护层厚度来满足不同耐火等级要求，它对不同耐火极限下无粘结预应力混凝土保护层厚度的确定，主要取自美国《后张预应力混凝土手册》。同济大学对5榀相同尺寸的单层无粘结预应力混凝土框架、3榀有粘结预应力框架和预应力钢丝进行了火灾试验，得出了一些有用的结论，主要有以下几个方面：①在高温作用下，预应力钢丝的强度、弹性模量、延伸率均表现出与常温下不同的性能。强度和弹性模量随温度升高而下降，延伸率则随温度的升高而增大；②对于预应力混凝土结构，火灾升温速率和温度越高，其抗火性能越差；在同一升温条件下，预应力混凝土结构承受的荷载越大，其抗火性能越不利；③对于预应力框架结构，与普通混凝土结构框架试验结果不同，荷载大小对抗火性能的影响可能要比温度的影响明显。预应力度大的结构受温度影响大，抗火性能差。预应力筋的有效应力大的结构，其抗火性能比有效应力小的结构差。无粘结预应力混凝土结构的抗火性能比有粘结预应力混凝土结构的抗火性能差。火灾后预应力混凝土结构的刚度明显减小，但仍存在一定的承载力，并反映出较好的恢复性能。

2存在的问题

尽管国内在钢筋混凝土结构抗火方面的研究工作已经取得长足进步，但在预应力混凝土结构火灾性能方面的研究才刚刚起步。诚然，预应力混凝土结构的抗火性能与一般钢筋混凝土结构在许多方面有相似性，但由于预应力混凝土结构自身的特性，这方面的研究还存在着许多问题，主要表现为以下方面：一是到目前为止各国学者所进行的试验及研究，基本上是以预应力混凝土简支构件在标准火灾下极限耐火时间为研究对象，主要考虑了截面内部温度分布及升温对预应力钢筋强度的影响等因素；二是以往试验主要研究预应力混凝土构件的耐火性能，由于结构的相互作用，因此受火构件的热变形将对其他构件产生影响，并存在较大的内力重分布，目前尚无专门研究，一般的解决办法是直接引用普通钢筋混凝土连续梁等火灾的有关结果，而这些结果是否能直接使用于预应力混凝土结构尚缺乏试验验证；三是以往的分析方法仅以热传导作为判断依据，无法对结构响应和损伤如位移、开裂、屈服等进行有效的判断，特别是材料的高温蠕变对结构火灾响应的显著影响缺少一定的研究；四是与普通混凝土相比，预应力混凝土具有许多特殊性，而以往的试验研究较少涉及。

3今后应开展的工作

(1)预应力材料高温性能研究。采用高强预应力钢丝和钢绞线是目前高效预应力混凝土的一个主要特征，因此预应力钢丝和钢绞线在高温下的蠕变性能是预应力混凝土结构抗火性能研究的基本内容。必须要通过材料试验研究高强钢丝和钢绞线在高温下的强度、变形、弹性模量的变化规律，特别是钢丝和钢绞线的高温蠕变性能对预应力混凝土结构的有效预应力的影响。此外要重视材料高温(火灾)性能数据库的建立。由于混凝土和钢材本身化学成分的差异，在温度影响下材料热工、力学性能有较大的离散性，如何对目前国内外进行的高温材料试验结果进行总结，并建立可供计算机程序调用的材料高温(火灾)性能数据库是火灾材料研究的一个重点。

(2)高温下预应力整体结构的非线性有限元分析。拟用传热学的基本原理，得到差分-有限元瞬态非线性温度场计算基本方程和各类常用边界条件，由此计算预应力混凝土结构温度场分布，并根据热弹塑性基本理论建立预应力混凝土火灾反应的非线性有限元分析基本方程。方程可用于分析预应力混凝土结构火灾下的变形、内力变化及预应力筋的应力随时间变化的过程，确定预应力结构火灾反应的一些基本特征。

(3)结构火灾的计算机仿真试验分析。一方面预应力混凝土结构火灾试验是最直接反应预应力混凝土结构抗火性能的手段，但预应力混凝土结构通常都应用于各类大跨度、大空间结构，由于试验条件限制，无法进行足尺模型试验，采用缩小比例的模型能基本反映火灾全过程的反应规律，但仍然有一定的差距。另一方面，由于受试验条件、试验经费的限制，也无法进行大量的模型试验。在进行模型试验的同时，要研究如何采用计算机仿真试验以避免上述限制。通过大量仿真试验，了解不同形式预应力混凝土结构的抗火能力，并提出改善预应力混凝土结构抗火能力的方法。笔者通过对有粘结预应力框架火灾位移的计算机仿真分析，可以得出如图2所示的有粘结预应力框架火灾下位移的实测值和计算机仿真分析结果的比较。由图2可见，计算所得的位移变化规律与实测相符，但仿真分析得到的结构位移较实测要大，误差最大时为40%。产生误差的主要原因可能由于试件混凝土含水率偏高，造成计算温度场高于实际温度分布，而结构的温度变形及材料性质与温度密切相关，从而产生结构计算误差。并且温度越高，材料的物理、力学性能离散性越大，另一方面，材料的高温蠕变的相关资料较少，这些也会造成一定的误差。总之仿真分析时的参数取值是否准确将影响分析结果，合理的参数取值依赖于可靠的实验结果。

(4)结构火灾反应的可靠度分析。由于火灾发生的可能性、火灾的持续时间和峰值强度、发生火灾时结构承受的荷载等因素并不确定，材料在高温下性能更趋于离散，上述因素均会影响结构的耐火性能。在无粘结预应力结构中，还存在锚固失效的可能性，以及结构局部失效可能产生的整体失效等，因此如何在设计中对这些因素进行综合考虑，以确定其耐火安全度是结构火灾的一个重要研究内容。结构火灾下的可靠度分析也是对现有遭受过火灾的建筑物进行评估的一个重要方面。

(5)结构抗火设计计算机模块的研制。目前对特定结构进行火灾全过程非线性有限元分析在理论上是可行的，但不免繁复的运算过程。因此有必要编制具有工程准确度的、概念清晰且简易实用的结构抗火设计计算机程序，并实现和现有通用结构设计软件进行接口是结构抗火试验研究工程化的一个关键。

参考文献

1AshtonLA.Thefire-resistanceofprestressedconcretefloors[J].CivilEngineeringandRublicworksReview，1951（46）

结构试验范文篇6

关键词:远程监测;实验室;平台;硬件设备

TheApplicationResearchontheLaboratoryPlatformofLong-distanceMonitoringSystem

OUYANGHeJia

InformationCenter;theChildren''''sHospital;ChongqingMedicalUniversity400014

Abstract:basedondescribingtheformofstructuralremotemonitoringsystem,thelaboratoryprototypeofremotemonitoringsystemisdesigned,andthedistributedlong-distancehealthmonitoringsystemwithdifferenttypesofsensorsandtransmissionformsisconstructedwhichprovidesalaboratoryplatformfortheoreticalstudiesofstructuralmonitoringsystem.

Keywords:long-distancemonitoring;Laboratory;platform;hardwareequipment

引言

随着计算机网络技术和通信技术的发展,特别是Internet技术的发展,信息高速公路的开通,推动了远程诊断技术的产生与广泛应用。远程监测系统实际上是一个通过计算机网络或专用通信设备连接起来的一个分布式监测与集中型诊断系统,它可以同时将多个对象的监测数据集中到远程监测诊断中心进行统一管理、控制和诊断。远程传输从总体上来说有:C/S(Client/Server客户端/服务器)结构、B/S(Browser/Server浏览器/服务器)结构以及面向Agent的CORBA技术[1]。

1.远程监测系统的结构形式[1]:文中阐述了远程监测系统中计算机网络或专用通信设备连接设备和技术;

远程监测系统基于集中式在线监测系统和分布式在线监测系统,采用若干台中心计算机作为损伤诊断服务器,在结构关键位置上建立状态观测点,通过在观测点上永久安装的传感器获取结构的实时状态信息,经过信号预处理、A/D转换后输入本地监测计算机,然后对信号进行处理,实现连续实时地采集结构状态数据,而在技术力量较强的科研院所、大学建立远程分析诊断中心,为结构提供远程技术支持和保障,通过网络将观测点连接成一个复杂的监测网,任何一个监测系统都可以提出请求服务的要求,在异地的诊断服务中心接到请求服务的信息后,可以提供各种服务,并返回诊断结果。同时,远程服务中心也可以从网上直接获取目前各观测点的结构状态信号、历史数据以及本地诊断的结果,从而形成一个完整的监测系统。一旦出现本地系统不能处理的现象,可以在短时间内调动互连网内的所有诊断资源,实现对结构的早期损伤诊断和及时维修,使结构安全使用。

远程监测系统主要由作为监测对象的结构、传感检测子系统、实现在线监测的局域网子系统、Internet和远程监测中心子系统组成,其系统功能结构如图1所示。

传感检测子系统的工作主要是由各种各样的传感器、变送器和采集设备完成,也称为数据采集子系统。

本地监测与损伤诊断子系统通过实时监测模块将各监测点采集处理单元采集的最底层结构对象实时工作状态信息写入状态检测数据库,并在屏幕上显示工程结构的实时可视化状况,对损伤状况进行预警。同时,若在本地无法识别损伤状况时,则向远程损伤诊断中心发出求救请求,将实时信息转换成能够被远程损伤诊断中心识别的信号并存储到数据库服务器,通过Internet将信息传输到远程诊断中心,寻求诊断方案,将远程诊断的结果存储到数据库服务器,并更新本地监测显示[2]。

远程监测和损伤诊断中心主要由知识库、数据库、推理模块、知识库管理系统和机器学习模块组成。推理模块是远程监测和损伤诊断系统的核心,主要完成由损伤现象寻找损伤原因、判断损伤程度和损伤类型的过程,采用模糊反向推理算法、神经网络算法或基于小波分析算法等实现多种有效的推理。知识库包括规则库、概念库和图形库是远程诊断系统的知识部分。随着结构健康监测系统的运行将可能出现原有的知识库中没有的新的状况,知识库管理和机器学习则不断地修正和更新知识库,从而完善原有的知识库。

随着监测对象向巨型化、复杂化发展,对监测系统需要布设的观测点越来越多,产生的中间数据和状况评估数据也越来越多,而且有些数据需要多次使用,这样,为了使数据能够充分共享,不产生冗余,应用数据库管理系统对数据进行规范化统一管理是必要的,在数据库管理系统中,将健康监测系统的数据类型进行分类管理,分别建立对应的数据库,如实时采集数据库、评估系统数据库、工程模型数据库、评估结果数据库等,可以将这些数据库集中在一台数据库服务器中。当监测系统很大时,也可以将这些数据库分布在网络的各个地方,形成分布式数据库,通过网络共享。分布式数据库是建立在客户机/服务器基础上的,目前很多数据库系统都支持C/S服务,如SQLServer2000、Oracle、Sybase、DB2等商业数据库软件。分布式数据库可以采用多层数据库技术来实现。

2.实验室原型系统设计

实验室原型试验平台就是应用于工程实践环节的中间平台。在实验室进行试验时经常会进行一些尝试性的试验,如果全部采用高灵敏度设备,试验的投入就要大大增加,为了节约成本,又能达到试验平台的功能目的,通常在试验平台系统中加入了简易设备系统,在满足要求的基础上达到最佳性价比。

2.1系统总体结构

通常而言,监测系统总结构由不同的子结构部分组成。以常见的结构监测为例,它的实验室试验平台主要由电源、激振器、传感器网络、数据采集和数据处理、数据存储和数据分析、试验结果和试验过程网络几个部分组成。为了加强仪器设备的管理,为分散独立的仪器设备设计了专门的机柜,它们通常为不间断电源UPS的电池柜、数据采集系统柜、数据库服务器柜和WEB服务器柜[2][3]。

2.2子系统功能

电源模块为试验平台各个组成部分提供电源,当试验过程突然断电时启动UPS电源,保证试验的顺利完成。

数据采集系统柜为获取得到所需要监测数据的设备仪器系统,并解调为数字信号,存储到解调器的存储区,同时也可以将采集数据通过通信传输到数据库服务中心。

数据库服务器存储整个采集系统的数据、经过处理和计算的数据以及诊断分析结果。

WEB服务器主要是试验平台的相关信息,例如试验的整个过程和试验的分析结果。2.3试验平台网络结构

系统进行复杂的结构监测分析时,就需要安装足够的数据采集设备,在大量数据采集的情况下,如果将采集的数据集中到一台机器上收集和处理,就会出现瓶颈现象,使集中式处理机由于负载过重不仅不能将现场数据实时传输到处理中心,也容易使系统崩溃,因此,建议在试验平台中,采用了分布式数据采集和分布式数据处理与分析的构架,将电致采集的任务分配到多个工作站上,对监测数据采集分配在一个工作站上。

2.4试验原型系统各子系统的实现

试验原型系统各子系统由模型实验台进行模拟，以结构监测实验平台为例，模型试验台包括两个放置结构试验物理模型的台面，一个方便移动试验模型的葫芦吊，两个激振器。以及两套与激振器相配套的功率放大器。

电源模块为试验平台各个组成部分提供电源，配有不间断电源，并对每个机柜采用独立空气开关控制，试验时可以自由配置试验资源。该系统包括动态信号测试系统所需的信号调理器、直流电压放大器、抗混滤波器、A/D转换器、缓冲存储器以及采样控制和计算机通讯的全部硬件，而且提供了充分考虑用户方便操作本系统所需的控制软件及分析软件，是以计算机为基础、智能化的动态信号测试分析系统。当该系统需要的采集通道或者是采集信号的类型不够时，可以进行扩展，扩展可以在本台计算机上进行，也可以将采集任务分布到多台计算机上，多台计算机之间可以通过以太网连接扩展的多台计算机。一台计算机可控制N个模块，每个模块M个通道，则每台计算机最多可控制128个通道，能满足多通道、高精度、高速动态信号的测量需求，多台计算机控制的系统可由同步采样时钟控制同步采样，通过以太网将各计算机系统相连接，由网络控制软件模块进行全系统的集中操作控制及数据的统一处理，从而构成多计算机并行同步数据采集系统。根据需要进行扩展后的系统可以对应变应力、压力、扭矩、荷重、温度、位移、速度和加速度等物理量进行自动、准确、可靠的动态测试和分析。

数据采集模块主要完成同步采样、前置放大、模数转换、数据存储和DDS频率合成功能，模块具有1394接口和自定义并口接口扩展。采集模块的AD转换器为16位，瞬时采样频率从100Hz到100KHz可切换。连续采样的最高采样频率要根据系统所扩展的通道数而定，在应用中要注意最高采样频率的设置。

同时，在工程监测系统中，结构信号的采集和处理，也就是硬件是实现监测的前提条件，但是单由硬件不能构成一个完整的健康监测系统，和硬件系统同样重要的是软件系统，两者构成一个完整的监测系统，两者的性能都影响着整个系统的性能，所以软件设计的方法和功能对系统的整体性能有很大的影响。实验室试验平台的软件系统由数据采集和数据处理模块、外激励系统的数据采集和数据处理模块、结构监测和数据处理评估模块、网络模块四个模块组成。通过在已有硬件的基础上，将各软件模块集成为一个有机的整体，从而实现对工程结构运行状况的自动监测。

2.5网络模块

不仅实验室成员可以查看试验平台监测试验的实时工作状况,还将试验模型的实时工作状态传送到局域网或Internet上,其它用户可以通过Web浏览方式访问实验室的试验情况。这项功能由数据库服务器和Web服务器完成。试验平台开发了自身Web服务器,可以将实验室的模型试验进行远程。

Web的有两种方式,一种是与常用的网络一样,在Web服务器设计过程中编写具体模型试验需要被访问的数据网页,该网页可以由多个有关联的网页组成,网页的数据来源于数据采集、分析处理、诊断分析和评估数据存放到数据库的数据。另一种方式就是应用美国国家仪器有限公司开发的在测量系统中应用广泛的开发平台LabView软件平台,在该软件平台上开发的用户软件,可以通过该软件的一个特殊功能,将模型试验的整个过程到网络服务器上,这种网络方式还是需要构架实验室的Web服务器,但是不需要编写很多网页,只要将被访问的软件模块在LabView的环境中即可,其它可以通过用户软件的事件响应实现实时访问。

3.结论

本文研究了结构智能监测系统实验室试验平台各组成部分,建立了由不同类型传感器、不同传输方式组成的远程分布式健康监测系统,不仅为结构监测系统的理论研究提供实验平台,还为结构监测系统的推广应用提供实践依据。

参考文献:

[1]李宏男李东升.土木工程结构安全性评估、健康监测诊断述评.中国科技论文在线。

结构试验范文篇7

在高水头大流量的承压含水地层勘探时,需在承压水的顶、底板岩层中局部止水,以便进行封孔和进行长期观测水位等工作。当承压水头高、流量大时，利用常规的方法局部止水比较困难，采用空心或实心钻孔止水器均能解决上述问题。

对于高水头、流量大的承压含水层，由于水头高、流量大，给在基岩中进行水文地质试验带来一些问题，当采用压水试验方法求渗透系数时，受泵的流量限制和试验管过水断面大小的影响，无论泵压或自流给压都无法取得正确的数值；在采取压水试验器作涌水试验时，求出的渗透系数较大，严重影响试验成果质量。若采用钻孔涌水试验器便可较好地解决上述问题。

2钻孔止水器的结构原理及操作方法

2.1钻孔止水器的结构原理

空心钻孔止水器是仿效双管压水试验器底部的结构形式，放大其内管直径，并在一端增加丝杠结构。空心与实心止水器不同的地方是把空心改为实心。

2.2适用范围与操作方法

凡需要进行局部止水的钻孔，都可以使用这种止水器。如在钻孔中作涌水试验时，须隔离上、下两个承压含水层；封孔前进行承压水顶板的底部止水；在承压水岩层长期观测水位时须在岩层中进行止水等。其操作方法如下：

(1)空心止水器(如用作长期观测孔止水塞使用)先把空心止水器用φ60的铁皮管(拧紧并密封丝扣)下入钻孔中预定的止水位置，再用φ42或φ50钻杆(拧紧丝扣)下入φ60的铁皮管内，反向拧紧止水胶囊，然后把钻杆提出，既能作为涌水试验器的组成部分，又可作为长期观测孔的止水工具。

(2)实心止水器(如用于承压水顶板底部止水以利封孔)把实心止水器用φ73试验管(除最下端丝扣外，其他丝扣都需拧紧)下入钻孔中预定的止水位置，再用φ42或φ50钻杆下入试验管内正向拧紧止水胶囊，然后把钻杆和试验管从孔底回掉提出，即可顺利封孔。

3钻孔涌水试验器的结构原理及操作方法

3.1钻孔涌水试验器的结构原理

钻孔涌水试验器是在试验管内去掉了钻杆,增大了过水断面,使承压水可以比较通畅地从试验管内流出。在承压水头低的情况下，可以接长试验管，在试验管内观测降落水位；在承压水头高时，就利用压力表测定降落水位。这种结构即利用了双管压水试验器的主要构件，又保存了原双管压水试验器完整性。导流桶的作用是导开安装试验管三通时的喷射水流；钻杆减压阀的作用是削弱往试验管内上、下钻杆时的环状喷射水流；自动起闭阀们的作用是防止往钻孔内下试验管时的管内射流。

3.2操作方法

(1)先检查止水器下部的自动起闭阀门是否灵通，然后接上试验管，用塞线密封丝扣将其下到孔内预定位置，在这个过程中，由于孔内涌水的浮力作用，阀门是封闭的，即试验管内没有涌水干扰。

(2)将钻杆丝扣用力拧紧下入试验管内(正丝扣杆作反丝杆用)，当快达到预定位置时，应徐徐轻放，使紧囊销钉落入卡口内，再慢慢倒宁钻杆(这时底部阀门已经张开)使阀门顶杆的上部插口与钻杆插头密合，再倒拧钻杆压缩止水胶囊，检查止水情况良好后，把钻杆提出。

(3)安装导三通和上部试验管，在安装前要先连接好丝杆和压力表。

(4)进行涌水试验，流量可用三角堰测定。

(5)涌水试验结束后，卸下导流三通，下入钻杆，正向回转松开胶囊，再把钻杆和试验管提出钻孔，随着钻杆的提升，下部阀门又自动封闭。

结构试验范文篇8

关键词：建筑工程；结构检测；安全问题

在当前建筑工程施工作业过程中，建筑结构问题的高发在一定程度上对工程整体施工质量和效率造成了十分不利的影响。经相关调查研究发现，造成结构问题的原因是多样的，其中结构设计不合理是当前导致结构裂纹产生的主要原因。为此，针对结构设计中裂缝产生的原因进行系统化处理，是十分必要的。

1建筑结构施工作业中加固技术的实践意义

在建筑工程建设规模持续扩大和数量持续增加的新产业时代背景下，加固技术的应用成效受到了各界的高度关注。粘贴钢板加固、增大截面与配筋加固等传统加固技术的应用，虽然具有不同的实践意义，但综合而言，每项技术的使用都具有一定的局限性，且在具体应用过程中难以确保预期应用目标的实现。为此，经过科研工作者不断地探索实践，“结构加固技术”应运而生。简单来讲，结构加固是指对原有受力结构进行加固补强，与传统加固技术相比，具有如下显著应用优势：施工方式较为灵活、施工成效较为显著以及施工成本较低等。

2现阶段建筑结构工程试验检测的影响因素

2.1人为因素。在建筑结构工程试验检测过程中，检测人员作为试验检测作业的主体，其自身专业能力和综合素养水平的高低，在一定程度上对试验检测质量和检测效率具有直接影响。近年来，部分施工单位为满足人员配置需求，降低检测人员选拔标准，导致现阶段施工单位检测部门整体职技能水平相对较低，各项试验检测工作难以落到实处，对工程整体施工效益造成了极为不利的影响。就目前来看，工程试验检测作业的从业人员大多是专科和本科毕业者，虽然他们具有丰富的专业知识，但由于缺乏实践经验，在试验检测过程中难以取得预期的检测成效。此外，由于检测工作量大、内容单一以及强度高等特点，在重复作业中检测工作人员的热情不断被削弱，检测错误率增加的同时检测水平也受到了一定影响。2.2设备因素。在建筑结构工程试验检测过程中，仪器设备作为检测作业的重要载体，其对于试验检测结果的影响力也是不容忽视的。换言之，在工程试验检测过程中，倘若工作人员采用了传统设备或不合格仪器，工程试验检测的精准度将受到一定影响。长此以往，在影响工程施工质量的同时，交通运输的安全性也势必受到影响。经大量调研数据分析可知，在当前施工建设水平不断完善的当代社会，国家相关部门对建筑结构工程试验检测作业提出了更高的要求，但由于部分施工单位受传统作业理念根深蒂固的影响，或为降低工程施工作业成本，在工程试验检测过程中仍采取传统仪器设备，不仅试验结果受到影响，最终检测结果也难以作为后期施工作业的依据，导致建筑结构工程施工质量无法得到有效保证。2.3体系因素。在建筑结构工程试验检测过程中，管理制度的不科学、不完善也是影响试验检测结果的重要因素之一。正所谓，无规矩不成方圆，在当前城乡一体化建设进程不断加快的新市场经济常态下，建筑结构工程建设规模持续扩大、数量持续增加，为确保各项试验检测工作落实到位，施工单位自身管理制度的完善度和先进度具有重要影响。但就目前来看，部分施工单位在工程施工管理过程中，管理的重心始终集中于提高企业经济效益，忽视了对管理制度的完善和优化，部分工程中的试验检测管理制度更存在严重的滞后，降低检测结果精准度的同时，工程施工质量和施工效益也势必受到一定影响。除此之外，在工程试验检测过程中，由于检测管理制度的缺失，检测工作人员在进行试验检测过程中拖延检测的现象极为普遍，检查时间的延误导致相关部门难以及时获取检测数据，工程施工作业受到一定阻碍的同时，也严重损害了施工单位自身利益。

3建筑结构工程试验检测作业的优化策略

3.1构建科学完善的培训体系，提高检测人员综合素养。建筑结构工程检测人员自身专业能力和综合素养水平的高低，是影响工程试验检测作业质量的直接因素，而通过上述分析可知，检测人员对于检测作业的不重视、检测实践能力的缺失以及消极态度的存在，在一定程度上对建筑结构工程施工质量造成了极为不利的影响。为从根本上有效地改善当前施工质量问题，构建科学完善的培训体系，提高检测人员自身综合素养，是确保施工作业实施的重要战略基础。在当前工程试验检测过程中，施工单位需根据当前国家试验检测作业人员标准化要求，通过定期培训、指导操作等手段，为检测者提供更加专业化的技能培训，以此在不断提高他们自身检测能力的同时，切实实现理论和实践的有机结合。除此之外，在对检测人员进行培训的过程中，施工单位还需加强对检测人员的道德品质教育，在不断提高他们自身工匠精神的基础上，规避后期检测过程中消极态度的产生，最终为预期施工作业目标的实现创造良好条件。3.2引进先进的试验检测技术和设备。就目前来看，传统试验检测技术和仪器设备的应用，不仅难以取得预期的检测作业成效，甚至还降低了检测数据的精准度，给企业发展造成了不利的影响。故此，为从根本上规避上述问题的出现，提高工程试验检测作业质量和效率，应在试验检测过程中引入新技术、新设备、新仪器。这样不仅有助于提高试验检测工作的真实性和客观性，还能为后期工程施工作业的顺利实施奠定良好基础。随着科学技术的不断发展和广泛应用，先进的工程试验检测技术的应用不仅降低了工作强度，还有效地缩短了检测时间。在对建筑结构工程进行测试时，为有效提高建筑结构工程实验检测的准确性，施工单位还需配备足够的实验仪器，测试仪器必须通过测量验证合格和校准，以此在不断提高测试数据准确性和可靠性的同时，为预期施工作业目标的实现打下坚实基础。3.3建立健全完善的工程试验检测机制。在当前建筑结构工程试验检测过程中，检测管理制度的缺失是影响检测结果的重要因素之一，故相关管理部门要想最大限度地提升建筑结构工程施工质量和施工效益，建立健全完善的工程试验检测机制也是十分必要的。施工现场的质量控制工作是试验检测作业的重要环节，而随着近年来施工建设水平的不断提高，国家相关部门对建筑结构工程项目建设也提出了更高的要求。要想提高检测工作的科学性和合理性，一方面，施工单位需建立有效的实验检验机制，在明确各部门检测职责的基础上，将不同工作组的试验检测职责全部落实到位；另一方面，施工单位还需不断地提高试验检测部门的工程地位，并为其赋予相应足够的职能权限，在保障其工程评估和监督作用充分发挥的基础上，为预期施工效益的最大化发挥奠定良好基础。3.4对建筑结构设计进行不断优化。就目前而言，随着城乡一体化建设的速度加快，建筑结构类型也呈现出多样化的发展趋势。而经大量调研数据分析可知，不同建筑结构类型的构造方法也不尽相同，如刚度均匀的多层建筑一般会采取底部剪力法，但底层框架结构建筑在多数情况下会选择双保险的计算手段。因此，为从根本上保障建筑结构设计的科学性、合理性和有效性，对结构设计进行不断优化，也是提高建筑安全性的重要手段。改革开放以来，随着我国建筑企业的不断发展，国家对于建筑结构提出了一系列标准和规范要求，可在施工作业过程中，虽然框架刚度不会出现折减现象，但抗震墙会有相应的折减问题。故而在进行设计时，工作人员需从根本上严格遵循法律条文展开相关的操作，确保建筑结构设计的科学性，规避各种不良问题，最终为企业可持续发展目标的实现创造良好条件。

4结束语

综上所述，伴随施工建设水平的不断完善，建筑结构工程建设质量的高低与居民生命财产安全息息相关。为此，在项目工程施工过程中，对其进行试验检测是十分必要的，但由于建筑结构工程施工周期长、涉及部门多以及工程投资大等，在工程试验检测过程中，受多方不可控因素的影响，其检测数据精准度存在一定不足，难以最终有效确保检测的精准度。因此，构建科学完善的培训体系、引进先进的试验检测技术和设备以及建立健全完善的工程试验检测机制是推动建筑工程可持续发展的重要战略基础。

参考文献：

[1]颜剑秋.关于建筑结构工程试验检测影响因素的分析[J].中国高新区,2017,12(21):136-137.

[2]韩洲.建筑结构工程材料试验检测影响因素的研究[D].北京:中国科学院大学,2017.

结构试验范文篇9

南水北调中线工程为一等工程，倒虹为1级建筑物，对结构设计和计算要求很高，因此需要进行物理模型试验，进一步明确倒虹结构管道的应力状态，使设计和计算更为合理。河南省水利勘测设计院曾与原郑州工业大学合作进行了淇河倒虹吸光弹模型试验，现仅简介平面光弹模型试验。

平面光弹模型试验的主要目的是：模拟河道有水、管道无水情况进行加载试验，并将试验结果与结构力学和二维有限元结果进行比较分析。

淇河倒虹工程概况：淇河倒虹吸为特大型工程,倒虹管身断面为6孔,每孔断面为6x6m2,以三孔为一联分成两联，顺水流方向每节管长为15m。管身材料为钢筋混凝土，混凝土标号为C30，弹性模量为3.0x107kPa,泊松比为0.167,容重为25kN/m3；地基为粘土岩，弹性模量为30000kPa,泊松比为0.3,浮容重为10kN/m3，饱和容重为20kN/m3，土的内摩擦角为200。倒虹吸管管身修建时采用先开挖，修建完成后回填土，管顶填土厚度为2.6m，考虑到倒虹结构本身为对称结构，地基比较均一，承受的荷载基本也是对称，因此取一联计算。

二、模型设计

倒虹结构管道模型采用环氧树脂材料，模型的边界条件与数学模型采用相同的边界条件，即取对称轴为边界条件按一联考虑。

1.模型比尺

平面光弹模型是在室温条件下进行试验，试验模型的尺寸，主要由加力架尺寸和杠杆加力系统来决定的，经过比较，决定平面光弹模型比尺为1：125.模型尺寸如图1示。

2.地基模型材料选择

对于光弹模型试验，为了保持其应力状态与原型一致，要求倒虹结构模型与地基的弹模比与原型倒虹结构与地基的弹模比一致。原型倒虹结构为钢筋混凝土，其弹性模量E1=3.0x107kPa，地基为粘土岩，其弹性模量E2=30000kPa，则E1/E2=1000。对于平面光弹模型，试验是在室温条件下进行的，倒虹结构材料为环氧树脂，其室温弹性模量E1=3.4x106kPa，模型地基材料选用弹性橡胶，其弹性模量E2=3700kPa，则E1/E2=919≈1000，能够满足试验要求。

3.模型的边界条件

为了充分保证地基对结构的影响，地基深度为模型高度的1.5倍，左边地基长度为模型长度的1.5倍。在倒虹结构计算中取一联计算，其地基边界条件为，倒虹结构右边为对称面，地基不产生侧向位移，但可以产生垂直位移；而倒虹结构左边地基长度为1.5倍的倒虹结构长，可以认为增载引起的应力趋于0；而地基深度为1.5倍的倒虹结构高度，可以认为该处的水平变位和垂直边位均为0。为了达到上述的边界要求，在地基模型左侧和底部采用厚木板强制约束，并将地基模型的左侧与厚木板粘牢。在地基模型右侧留一小缝与固定的厚木板分开，在微小缝内铺上光滑的塑料薄膜，保证地基模型的右侧水平位移受到右边厚木板的约束，但可以产生垂直位移。如下图2示：

三、平面光弹试验

本次试验模拟河道有水、管内无水工况进行加载试验。模型具体尺寸如上图示，模型用环氧树脂板在铣床上加工而成，模型厚度为8.2mm，经试验测定材料条纹值为f0=1200kPa/条，模型条纹值为f=146kPa/条·mm，弹性模量E1=3.4x106kPa。地基为弹性橡胶，弹性模量E2=3700kPa。

模型承受的荷载有垂直土重、水重（不考虑自重）和左右两侧的外水压力、土压力等，均为分布荷载。为了保证模型产生足够的条纹级数供观测计算，经多次试验采用原型与模型分布力相似系数Cq=qp/qm=0.7,则作用在模型上的分布荷载为qm=qp/0.7=1.43qp,qp为作用于原型上的分布系数，经换算模型顶部和两侧所承受的分布力qm列于下表1中。

表1

qp（kPa）

Cq

qm（kPa）

垂直水重、土重

q上

338

0.7

237

右侧外

水压、土压

Q右上

162

0.7

114

Q右下

202

0.7

142

Q右

182

0.7

128

左侧外

水压、土压

Q左上

180

0.7

126

Q左下

237

0.7

166

Q左

209

0.7

146

模型垂直荷载是通过光弹仪加力架的杠杆加力系统实现的；左右两侧的外水压力、土压力则是通过拉压传感器和应力测力仪来实现的，整个加力系统如下图3示。

模型等色线图如图4所示。

将测得的每三个边界应力值和相应的分布荷载值输入计算机，按GKLJ程序计算矩形框架各杆件的内力和地基反力，并将此次试验结果与平面有限元计算结果、结构力学计算结果、三维有限元计算结果列于下表2，进行对比分析。

表2

N

kN

Q

kN

M

kN·m

1

2

3

4

1

2

3

4

1

2

3

4

左上梁

左端

-830

-798

-698

-567

474

437

686

362

357

292

791

151

跨中

-830

-798

-698

-815

17

-18

-40

8

-320

-291

-396

-110

右端

-830

-798

-630

-630

-336

-410

-712

-302

373

205

864

86

中上梁

左端

-849

-840

-617

-627

368

331

693

327

328

121

877

50

跨中

-849

-840

-617

-821

37

40

-20

19

-242

-218

-392

-195

右端

-849

-840

-617

-616

-394

-419

-705

-333

449

349

881

190

右上梁

左端

-826

-796

-636

-615

500

451

709

256

351

277

844

68

跨中

-826

-796

-636

-786

-30

-6

10

-10

-356

-349

-399

-176

右端

-826

-796

-636

-540

-462

-442

-710

-320

386

227

860

164

左边柱

上端

-1079

-950

-783

-516

-415

-454

-684

-367

-398

-239

-791

-146

跨中

-1079

-950

-783

-768

-67

-10

10

-5

-307

296

396

209

下端

-1079

-950

-783

-579

480

488

859

297

-307

-209

-1032

-123

左中柱

上端

-1406

-1301

-1500

-1011

80

61

26

16

170

82

99

-12

跨中

-1406

-1301

-1500

-1378

80

55

26

2

-19

3

27

8

下端

-1406

-1301

-1500

-1070

80

57

26

7

-105

-80

-69

-3

右中柱

上端

-1407

-1385

-1417

-1016

48

24

16

59

119

15

45

-40

跨中

-1407

-1385

-1417

-1384

48

20

16

9

-28

-28

-40

-6

下端

-1407

-1385

-1417

-1086

48

30

16

53

-151

-57

-129

3

右边柱

上端

-796

-857

-705

-508

438

397

637

377

336

254

765

174

跨中

-796

-857

-705

-782

24

-30

10

11

-220

-165

-257

-186

下端

-796

-857

-705

-635

-416

-456

-732

-329

175

339

732

74

左下梁

左端

-864

-1115

-859

-831

-453

-446

-817

-397

-384

-332

-813

-126

跨中

-864

-1115

-859

-1047

17

-18

7

342

225

378

157

右端

-864

-1115

-859

-794

386

392

686

377

-284

-197

-721

-130

中下梁

左端

-818

-1223

-887

-759

-420

-459

-699

-385

-343

-284

-777

-131

跨中

-818

-1223

-887

-946

28

15

-10

9

278

306

392

194

右端

-818

-1223

-887

-711

682

445

680

355

-278

-205

-790

-115

由下梁

左端

-678

-1290

-907

-687

-491

-505

-736

-404

-330

-262

-816

-154

跨中

-678

-1290

-907

-892

-39

-20

11

401

414

458

-197

右端

-678

-1290

-907

-660

479

478

691

353

-146

-114

-732

-109

1.试验结果；2.平面有限元；3.结构力学；4.三维有限元。

从上表数据比较可以得出结论，跨中弯矩试验结果与有限元结果一致；而端部弯矩试验结果与结构力学计算结果较接近。通过试验说明，对于多跨大型框架结构，采用平面有限元进行计算较为合理。

四、结语

通过平面光弹模型试验说明，对于大型箱形框架结构，由于其横向尺寸较大，受不均匀沉降影响很大，虽然在较软的地基上，其地基反力也不是均匀分布的，并且在柱子的底部有地基反力集中现象。因此，对于大型倒虹结构必须考虑结构和地基的相互作用。对于南水北调这样的大型倒虹吸结构设计，为更好地反映其受力状态，应采用二维有限元计算为宜。

参考文献

1.《光弹性原理及测试技术》，天津大学主编，科学技术出版社，1982年

结构试验范文篇10

关键词：汽车；NVH实验数据管理系统；关键技术

汽车NVH试验数据管理系统的开发设计是当前汽车NVH研究和关注的重要内容。NVH试验数据是基于试验测试所获取的数据结果，然后投入了较多的时间以及财力等各项资源，在对这些试验数据进行安全、有效的管理基础上，利用可视化技术实现数据价值的开发利用，形成试验数据库，能够为汽车NVH研究提供更加充分与可靠的数据支持，对推动汽车NVH研究发展具有非常积极的作用和意义。当前针对汽车NVH试验数据管理的研究，主要以互联网技术应用下通过实验数据库构建，使试验数据报告向数据库方向转变，同时通过建立集中式试验数据库，实现数据自动存储与查找功能等。这些试验数据管理开发方式在实际应用中仍然存在着管理效率低下、数据获取便利性较低等局限性，迫切需要进一步完善。下文将对汽车NVH试验数据管理系统开发实现的关键技术进行研究，以供参考。

1汽车NVH试验数据管理系统设计及有关概念分析

结合当前汽车NVH试验数据管理系统的开发设计研究情况来看，试验数据管理系统的设计实现，是以试验数据库建立为基础。而数据库的建立随着数据库技术的不断发展也逐渐完善，一般情况下需要通过需求分析以及结构设计、数据库实施和运行维护等不同阶段实现数据库构建，并且在数据库建立中，数据类型也需要进行有效分析。一般情况下，数据库中不同列以及局部变量、表达式、参数等资料文件都对应有相关的数据类型属性，像整数数据以及字符数据、日期与时间数据、货币数据、二进制串等多种数据类型，并且根据存储方式不同，对有关数据也会因其类型进行再次划分，以便于数据管理开展[1]。此外，在数据库结构设计中，对数据库的概念结构设计需要对用户需求进行收集分析后，再进行相应的数据库概念结构模型构建，以实现对数据库的设计开发。数据库模型构建与设计实现，就是将客观对象抽象化后形成一种概念级的信息结构，通过结构信息的语义表达来实现数据的分类与管理，并在用户需求引导下实现数据分析与利用。对于汽车NVH试验数据来讲，其数据类型包含基本信息与试验结果两大部分，而基本信息中又包含技术状态以及测试工况、仪器参数等数据信息，而试验结果中则包含试验原始数据以及报告结果、图片、声压级曲线、色谱变化图、电机音频等。而数据库概念结构模型中，以E—R模型最为典型，即实体—联系模型方法，通过实体、属性以及联系的结构设置方式实现数据库模型构建。数据库结构设计中，除概念结构设计外，还包含逻辑结构设计。逻辑结构的数据库设计构建，首先需要进行相应的关系模式建立，并对建立的关系模式进行优化完善后，进行关系数据模型的二维表设计，它也是关系数据模型的结构体现，其中所包含每一行记录都是一个对应的实体。其中，关系模式建立中，就是将构建的概念结构模型向关系模式上进行转换，然后利用规范化理论进行转换后的关系模式优化，从而得到一个相应的数据库管理系统支持的关系模式中关系记录的二维表，完成对数据库结构的设计。

2汽车NVH试验数据管理系统的关键技术研究

结合上述对汽车NVH试验数据管理系统设计及有关概念的分析，可以看出该系统设计中的关键技术表现在数据抽象化、数据结构转换以及单位换算、可视化实现、数据对象扩展等数据处理技术上，通过这些数据处理技术的合理选择与运用，最终实现汽车NVH试验数据管理的系统设计与构建[2]。首先，在对数据抽象化设计中，由于汽车NVH试验数据的数量及类型较多，包含汽车以及零部件振动噪声的各种试验结果、参数等，此外，还包含汽车性能的各项试验以及参数、结果等，并且这些数据为动态采集数据，在时间上表现出相应的变化关系。因此，在进行汽车NVH试验数据抽象化过程中，从数据物理量数量出发，划分为为非历程的常数数据和反应两个物理量变化关系的对应曲线数据、反应三个物理量变化关系的对应曲面数据、反应被测对象物理结构动态特性且对应多个频率下结构特性的模态数据等，共四个数据类型。其次，在进行数据结构转换设置中，结合汽车NVH试验数据是基于不同商用测试系统进行试验获取的，而这类系统的试验数据格式以封闭非结构数据格式为主，需要利用相对应的揭示软件进行打开并实现直观浏览；而且由于不同商用测试系统的数据结构相互不兼容特点，导致不同测试系统获取试验数据不同同步对比，对其数据所表达的物理属性不能通过数据本身进行获取。针对这种情况，在进行汽车NVH试验数据结构转换过程中可以通过OLEAutcmation接口法以及中间文件法、预定义模板法三种不同方式实现数据结构转换，以解决汽车NVH试验数据结构转换问题。其中，OLEAutcmation接口法主要针对支持OLEAutcmation测试系统进行数据结构转换，像LMSTest.Lab或者是B&KPULES等；而中间文件法进行数据结构转换则是针对不支持上述数据结构转换的测试系统，像HeadArtemiS等。预定义模板法在数据结构转换中，则主要针对非测试系统数据，对其结构进行转换设计[3]。再次，在汽车NVH试验数据管理系统设计中，对数据单位换算处理，是针对汽车NVH试验数据管理中所保存数据不仅包含各种试验数据值，同时还包含不同测试系统与测试项目中的数据值的单位。像试验测试中对声压数据就包含dB与Pa，而发动机转速测试数据中包含r/min与rad/s等不同单位情况，需要通过一种简单并且具有较高适用性的数据单位定义技术，实现相同数据量纲的不同单位需求数据转换设计。对此，可以采用基于长度、时间以及质量、电流、热力学温度、发光强度、角度、物质的量等基础量纲的任意试验数据单位定义方法，按照下式（1）实现任意试验数据的单位定义。U=AlgB8i=1仪QiCi蓸蔀+D8i=1仪QiCi蓘蓡+E.（1）其中，Qi即代表基础量纲，而A、B、Ci（i=1~8）、D、E为单位U对应参数，在该技术方式下能够实现任意单位根据相对应参数进行相同量纲的不同单位换算。最后，对汽车NVH试验数据管理系统设计中，数据可视化以及数据对象扩展的实现，则是通过计算机图形学以及图像处理技术运用，在实现数据向图形或图像转换后，在可视化系统屏幕中显现出来，以实现交互处理，达到数据管理中更加直观的呈现方式。而数据对象扩展是根据试验对象动态变化情况，为满足系统对用户添加新试验对象类型或其他不同试验对象的需求，并实现同一类型数据的相同标识管理，为试验数据管理提供基础，可以通过三层试验对象模型构建方式，实现试验件类型以及试验件、试验样件下所对应多种数据对象关系模型设计与建立，并在数据管理中实现对象扩展支持。

3结语

对汽车NVH试验数据管理系统的关键技术研究，有利于促进其在系统设计中的推广及应用，对提高汽车NVH试验数据管理与利用效率，推进汽车NVH研究进一步发展，都有着非常积极的作用和意义。

参考文献

[1]苏辰.HyperWorks在汽车排气系统开发中的应用[J].汽车工程师，2016（8）：18-20.

[2]岳明玥，周一丹，马改.深度混合动力汽车NVH问题的研究进展[J].机械设计与制造，2015（2）：268-271.