第5章 结构动力试验课件.pptx

第第5 5章章 结构动力试验结构动力试验 结构动力特性试验2概述1第5章 结构动力试验结构动力反应试验3 结构疲劳试验4 风洞试验55.1 概述12基本特点基本特点结构动力荷载的类型结构动力荷载的类型3结构动力试验的内容结构动力试验的内容 基本特点分析结构在动荷载作用下的变形和内力是一个十分复杂的问题，它不仅与动力荷载的性质、数量、大小、作用方式、变化规律以及结构本身的动力特性有关，还与结构的组成形式、材料性质以及细部构造等密切相关。 结构动力荷载的类型地震作用机械设备振动和冲击荷载高层建筑和高耸结构的风振环境振动爆炸引起的振动车辆运动对桥梁的振动和危害海洋采油平台设计中需要解决海浪的冲击等不利影响 结构动力试验的内容（1）结构动力特性（2）动力荷载或振源特性（3）结构动力反应（4）疲劳试验（5）风洞试验5.2 结构动力特性试验12振动荷载法振动荷载法撞击荷载法撞击荷载法3脉动法脉动法 振动荷载法（1）频率 振动荷载法 振动荷载法（2）阻尼 振动荷载法 振动荷载法（3）振型 振动荷载法 撞击荷载法 撞击荷载法 撞击荷载法（1）频率 撞击荷载法 撞击荷载法 撞击荷载法（2）阻尼 撞击荷载法（3）振型 脉动法5.2.3.1 主谐量法 脉动法 脉动法 脉动法5.2.3.2 统计法5.2.3.3 频谱分析法5.2.3.4 功率谱分析法5.3 结构动力反应试验12动应变的测定动应变的测定结构动位移的测定结构动位移的测定3动力系数的测定动力系数的测定 动应变的测定 结构动位移的测定 结构动位移的测定 动力系数的测定 动力系数的测定5.4 结构疲劳试验12疲劳试验的目的及内容疲劳试验的目的及内容疲劳试验的分类与特征疲劳试验的分类与特征3疲劳试验的具体方法疲劳试验的具体方法4疲劳试验的安装疲劳试验的安装 疲劳试验的目的及内容结构疲劳试验的目的是研究结构在多次重复或反复荷载作用下的结构性能及其变化规律，确定结构疲劳破坏时的强度值和荷载重复作用的次数，即疲劳极限和疲劳寿命。结构所能承受的荷载重复次数及应力达到的最大值均与应力的变化幅度有关。 疲劳试验的分类与特征钢筋混凝土和预应力混凝土梁的疲劳试验焊接钢结构疲劳试验拉索疲劳试验新型材料或新的结构构件的疲劳试验 疲劳试验的分类与特征金属材料的疲劳有以下特征交变荷载作用下，构件的交变应力远低于材料静力强度条件下有可能发生的疲劳破坏单调静载实验中表现为脆性或塑性的材料疲劳破坏具有显著的局部特征疲劳破坏是一个累积损伤的过程，要经历足够多次导致损伤的交变应力才会发生疲劳破坏 疲劳试验的具体方法（1）疲劳试验荷载（2）疲劳试验的加载程序（3）疲劳试验的观测 疲劳试验的安装（1）严格对中（2）保持平稳（3）安全防护措施5.5 风洞试验12工程应用工程应用结构风工程研究思路结构风工程研究思路3风洞试验的理论基础风洞试验的理论基础4试验方法试验方法5试验设备试验设备6参数计算参数计算 工程应用（1）研究结构表面风压（2）研究高层建筑的横风向响应（3）研究屋面风荷载（4）研究建筑结构的风环境 结构风工程研究思路 风洞试验的理论基础风洞试验的理论基础是相似准则。在模型与实物几何外形相似的基础上，风洞试验的对数衰减数、弹性数、密度 比数、重力数数应与实际情形相同，才能满足一定条件下试验模型的响应与实际结构的响应相同或成比例。 风洞试验的理论基础建筑结构风洞试验的主要试验方法包括静力和动力风压试验，高频动态天平试验和气动弹性模型试验。静力和动力风压试验由于刚性模型简单，技术成熟而被广泛应用。 试验设备风洞是能人工产生和控制气流，以模拟建筑物周围气体的流动，并可测量气流对物体的作用以及观察物理现象的一种管道状实验设备，它是进行空气动力实验最常用、最有效的工具。 试验设备 参数计算风荷载按下式计算风压系数按下式计算Thank youThank you