结构试验-动载试验

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1、 结结 构构 测测 试试动载试验 结构动载试验 结结 构构 测测 试试动载试验 动载试验概述 介绍动载试验所用仪器仪表 结构振动测试 结构抗震试验 结构疲劳试验本章内容本章内容 结结 构构 测测 试试动载试验一、概述一、概述1 分类（根据荷载作用时间和反复次数） 结结 构构 测测 试试动载试验一、概述一、概述1 分类（根据荷载作用时间和反复次数） 结结 构构 测测 试试动载试验一、概述一、概述1 分类（根据荷载作用时间和反复次数） 结结 构构 测测 试试动载试验一、概述一、概述1 分类（根据荷载作用时间和反复次数） 爆炸或冲击荷载试验 结结 构构 测测 试试动载试验一、概述一、概述1 分类（根

2、据荷载作用时间和反复次数） 爆炸或冲击荷载试验 结结 构构 测测 试试动载试验一、概述一、概述1 分类（根据荷载作用时间和反复次数） 爆炸或冲击荷载试验 结结 构构 测测 试试动载试验一、概述一、概述1 分类（根据荷载作用时间和反复次数） 爆炸或冲击荷载试验 结结 构构 测测 试试动载试验一、概述一、概述1 分类（根据荷载作用时间和反复次数） 爆炸或冲击荷载试验180001900020000210002200023000-100102030400.01s5T truck was driven across a triangular ramp placed on the bridge. The

3、impact of the truck landing on the bridge provided the dynamic excitation for the testMain span: 88m桥梁跳车试验 结结 构构 测测 试试动载试验广西来宾麒麟路跨市政渠桥跳车试验广西来宾麒麟路跨市政渠桥跳车试验 结结 构构 测测 试试动载试验一、概述一、概述1 分类（根据荷载作用时间和反复次数） 结构抗震试验地震模拟振动台试验 结构疲劳试验 此外，低周反复荷载试验和结构拟动力试验也被归入动载试验 结结 构构 测测 试试动载试验一、概述一、概述1 分类（根据荷载作用时间和反复次数）（1）低周反复荷载

4、试验）低周反复荷载试验 地震模拟振动台试验的结构尺寸较小，侧重于结构的宏地震模拟振动台试验的结构尺寸较小，侧重于结构的宏观反应。而在观反应。而在低周反复荷载试验中，加载速率较低，但可以低周反复荷载试验中，加载速率较低，但可以对足尺或接近足尺的结构施加较大的反复荷载对足尺或接近足尺的结构施加较大的反复荷载，反复荷载的，反复荷载的次数次数一般不超过一般不超过100次次，加载的，加载的周期从每次周期从每次2秒到每次秒到每次300秒秒不等。不等。 结结 构构 测测 试试动载试验一、概述一、概述1 分类（根据荷载作用时间和反复次数）（2）结构拟动力试验）结构拟动力试验 结构拟动力试验采用结构拟动力试验采

5、用计算机和试验机联机进行结构试验计算机和试验机联机进行结构试验，以较低的加载速率使结构经历地震作用，控制试验进程的为以较低的加载速率使结构经历地震作用，控制试验进程的为数字化输入的地震波数字化输入的地震波，利用计算机进行结构地震反应分析，利用计算机进行结构地震反应分析，将结构在地震中受到的惯性力通过计算转换为静力作用施加将结构在地震中受到的惯性力通过计算转换为静力作用施加到结构上到结构上，模拟结构的实际地震反应。结构受到反复荷载作，模拟结构的实际地震反应。结构受到反复荷载作用的次数与地震模拟振动台试验的次数相当。用的次数与地震模拟振动台试验的次数相当。 结结 构构 测测 试试动载试验2 与静载

6、试验的不同之处u 荷载随时间连续变化u 反应与结构自身的动力特性密切相关u 承载能力和使用性能的要求发生变化u 冲击和爆炸作用下，结构在很短的时间内达到其极限承载能力 结结 构构 测测 试试动载试验 结构动载试验的种类很多，静载试验可看作动载试验的一个特例。 结构动载试验主要介绍结构动载试验的加载设备、仪器仪表，结构振动试验方法、结构抗震试验方法和结构疲劳试验方法。 结结 构构 测测 试试动载试验二、动载试验仪器仪表1 1 动态信号测试动态信号测试传感器动态信号 信号放大器滤波器示波器记录仪器数字信号处理器动态信号量测系统组成 结结 构构 测测 试试动载试验 动态信号测试系统的评价指标和性能参

7、数与静态测试系统有很大的差别：-10-5051015201357911 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53 55 57 59 61 63 65 67系列1系列2系列3系列4 结结 构构 测测 试试动载试验 动态信号测试系统的评价指标和性能参数与静态测试系统有很大的差别：1）频率相关性 当信号很快的反复变化时，我们称为频率高，当信号缓慢变化时，我们称为频率低。信号的频率为零时，称之为静态信号。当动态信号与静态信号叠加在一起时，称静态信号为直流分量。动态性能良好的动测仪器和仪表，能够在很宽的频率范围内准确的感

8、受、放大需要检测的结构动力反应。 结结 构构 测测 试试动载试验 土木工程结构动力反应的典型频率范围一般在10Hz以内，对动测仪器仪表的低频动态特性有较高的要求。动测仪器或传感器都是在一定的频率范围内工作，结构动载试验时应根据试验结构的频率响应特性选择动测仪器。2）信号的滤波和衰减 滤波滤除动态信号中的某些成分 衰减信号在传输时受到抑制的现象 结结 构构 测测 试试动载试验 滤波器能够从输入信号的全部频率分量中，分离出某一频率范围内所需要的信号，为了获得良好的选择性，希望滤波器能够以最小的衰减传输该频率范围内的信号，这一频率范围称为通频带；对通频带以外的信号，给以最大的衰减，称为阻频带。通频带

9、与阻频带之间的界限称为截止频率。 根据通频带滤波器可分为：低通滤波器传输截止频率以下的频率范围内的信号高通滤波器传输截止频率以上的频率范围内的信号 结结 构构 测测 试试动载试验根据通频带滤波器可分为：带通滤波器传输上下两个截止频率之间的频率范围内的信号；带阻滤波器抑制上下两个截止频率之间的频率范围内的信号。 采用电器元件做成的滤波器称为模拟滤波器，采用计算程序对数字信号进行滤波的称为数字滤波器。 结结 构构 测测 试试动载试验3）信号放大与衰减表示方法 在动力测试和分析中，采用dB这个单位表示信号的放大或衰减。以dB为单位，用x表示我们所关心的位移、速度或加速度，信号的放大或衰减可以表示为：

10、 G20lg(x/x0) 结结 构构 测测 试试动载试验4）动测仪器的输入输出和阻抗匹配 把一个电阻为R的用电器，接在一个电动势为E、内阻为r的电池组上，只有当外电阻等于内电阻时，电源对外电路输出的功率最大，这就是纯电阻电路的功率匹配。电抗电路中除了电阻外还有电容和电感元件，并工作于低频或高频交流电路。在交流电路中，电阻、电容和电感对交流电的阻碍作用叫阻抗。输入电路和输出电路的阻抗接近或相等时，称为阻抗匹配。 结结 构构 测测 试试动载试验5）绝对振动测量和相对振动测量静载试验: 测量结构位移时，要为位移传感器选择安装基点，如安装基点为绝对不动点-绝对位移，如安装基点为动点-相对位移。动载试验

11、： 传感器直接安装在试验结构上，传感器的运动与试验结构的运动完全相同，传感器感受的速度或加速度为绝对速度或绝对加速度。 结结 构构 测测 试试动载试验6）测量仪器的分辨率 分辨率测量仪器有效辨别的最小示值差，这一性能指标一般反映在显示装置上。 结结 构构 测测 试试动载试验二、动载试验仪器仪表2 2 传感器传感器1 1）惯性式传感器）惯性式传感器 惯性式传感器的接收原理惯性式传感器的接收原理 结结 构构 测测 试试动载试验二、动载试验仪器仪表2 2 传感器传感器1 1）惯性式传感器）惯性式传感器 可看作质量(m)-弹簧(k)-阻尼(c)单自由度体系，体系固有频率 ： xr为质量m相对传感器外壳