结构实验技术讲稿动力部分第010次.ppt
《结构实验技术讲稿动力部分第010次.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《结构实验技术讲稿动力部分第010次.ppt(35页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、Lab of Prof.Tian ShizhuLab of Prof.Tian Shizhu1土木工程学院土木工程学院结构实验技术结构实验技术 田石柱田石柱 教授教授Lab of Prof.Tian ShizhuLab of Prof.Tian Shizhu22.6 结构动力反应的测定 生产和科研中提出的一些问题,往往要求对生产和科研中提出的一些问题,往往要求对结构动荷载作用下的动力反应进行试验测定结构动荷载作用下的动力反应进行试验测定1.1.工业厂房在动力机械设备作用下振动情况工业厂房在动力机械设备作用下振动情况2.2.桥梁在列车通过时引起的振动;桥梁在列车通过时引起的振动;3.3.高层结构
2、在风荷载作用下的振动问题;高层结构在风荷载作用下的振动问题;4.4.结构在地震作用下动力反应;结构在地震作用下动力反应;5.5.有防振有防振(震震)要求的设备;要求的设备;Lab of Prof.Tian ShizhuLab of Prof.Tian Shizhu3一、结构特定部位动参数的测定一、结构特定部位动参数的测定 实践中经常遇到需要测定结构物在动荷载作实践中经常遇到需要测定结构物在动荷载作用下特定部位的用下特定部位的动参数动参数如振幅、频率如振幅、频率(或频率谱或频率谱)速度、加速度、动变形等。在这种情况下,只要速度、加速度、动变形等。在这种情况下,只要在结构振动时布置适当的仪器在结构
3、振动时布置适当的仪器(如位移传感器、速如位移传感器、速度传感器、加速度传感器或电阻应变计等度传感器、加速度传感器或电阻应变计等)记录下记录下振动图即可。测点布置根据结构情况和试验目的振动图即可。测点布置根据结构情况和试验目的而定。而定。Lab of Prof.Tian ShizhuLab of Prof.Tian Shizhu4测点布置测点布置1.1.为了校核结构强度就应将测点布置在最危为了校核结构强度就应将测点布置在最危险的部位即控制断面上;险的部位即控制断面上;2.2.如果是测定振动对精密仪器的影响,一般如果是测定振动对精密仪器的影响,一般应在精密仪器基座处测定振动参数。应在精密仪器基座处
4、测定振动参数。3.3.多层厂房常需要测定某个振源多层厂房常需要测定某个振源(如机床扰力如机床扰力)引起的振动在建筑物内传布和衰减情况。引起的振动在建筑物内传布和衰减情况。Lab of Prof.Tian ShizhuLab of Prof.Tian Shizhu5在图中,振源为动力机床,以在图中,振源为动力机床,以振源处测得的振幅定为振源处测得的振幅定为1 1,其,其余各点测得的振幅与振源处的余各点测得的振幅与振源处的振幅之比称为该点的传布系数,振幅之比称为该点的传布系数,将各点传布系数标在图上就可将各点传布系数标在图上就可明显地看出:此振源产生的振明显地看出:此振源产生的振动情况在楼层内的影
5、响范围和动情况在楼层内的影响范围和衰减情况。衰减情况。是例如:例如:研究振动在同一楼层内传布情况。研究振动在同一楼层内传布情况。Lab of Prof.Tian ShizhuLab of Prof.Tian Shizhu6二、测定结构的振动变位图二、测定结构的振动变位图 为全面了解结构在动荷载作用下的振动状态。为全面了解结构在动荷载作用下的振动状态。可以安设多个测点作振动可以安设多个测点作振动变位图变位图。振动变位图的测量方法,将各个测点的振动振动变位图的测量方法,将各个测点的振动图用记录仪器同时记录下来,根据相位关系确定图用记录仪器同时记录下来,根据相位关系确定变位的正负号,再按振幅(即变位
6、)大小以一定变位的正负号,再按振幅(即变位)大小以一定比例画在变位图上,最后连成结构在实际动荷载比例画在变位图上,最后连成结构在实际动荷载作用下的振动变位图。作用下的振动变位图。Lab of Prof.Tian ShizhuLab of Prof.Tian Shizhu7注意注意:这种测量和分析方法与前面讲过的确定这种测量和分析方法与前面讲过的确定振型振型的方法类似。而结构的振动变位图是结构在特定的方法类似。而结构的振动变位图是结构在特定荷载作用下的变形曲线。荷载作用下的变形曲线。一般说来并不和结构的一般说来并不和结构的某一振型相一致。某一振型相一致。Lab of Prof.Tian Shiz
7、huLab of Prof.Tian Shizhu82.6 结构动力反应的测定确定了振动变位图后,确定了振动变位图后,即有可能按结构力学的即有可能按结构力学的理论近似地确定结构由理论近似地确定结构由于动荷载所产生的内力。于动荷载所产生的内力。Lab of Prof.Tian ShizhuLab of Prof.Tian Shizhu9三、结构动力系数的试验测定三、结构动力系数的试验测定 承受移动荷载的结构如吊车梁、桥梁承受移动荷载的结构如吊车梁、桥梁等,常常要确定它的动力系数,以判定结等,常常要确定它的动力系数,以判定结构的工作情况。构的工作情况。移动荷载作用于结构上所产生的动挠移动荷载作用于
8、结构上所产生的动挠度,往往比静荷载时产生的挠度大。度,往往比静荷载时产生的挠度大。动挠动挠度和静挠度的比值称为动力系数。度和静挠度的比值称为动力系数。Lab of Prof.Tian ShizhuLab of Prof.Tian Shizhu10为了求得动力系数,先使移动荷载以为了求得动力系数,先使移动荷载以最慢的速度驶过结构,测得挠度图如最慢的速度驶过结构,测得挠度图如图,然后使移动荷载按某种速度驶过,图,然后使移动荷载按某种速度驶过,这时结构产生最大挠度这时结构产生最大挠度(实际测试中实际测试中采取以各种不同速度驶过,找出产生采取以各种不同速度驶过,找出产生最大挠度的某一速度最大挠度的某一
9、速度)。从图上量得。从图上量得最大静挠度最大静挠度yj和最大动挠度和最大动挠度yd,即可,即可求得动力系数。求得动力系数。结构的动力系数结构的动力系数一般用一般用试验方法试验方法实测确定实测确定Lab of Prof.Tian ShizhuLab of Prof.Tian Shizhu11上述方法上述方法只适用于一些有轨的动荷只适用于一些有轨的动荷载如吊车荷载。载如吊车荷载。对无轨对无轨的动荷载的动荷载(如如汽车汽车)不可能使两次行驶的路线完全不可能使两次行驶的路线完全相同。这时可以采取只试验一次用相同。这时可以采取只试验一次用高速通过,记录图形如图。取曲线高速通过,记录图形如图。取曲线最大值
10、为最大值为yd,同时在曲线上绘出中,同时在曲线上绘出中线,相应于线,相应于yd处中线的纵座标即处中线的纵座标即yj。按公式即可求得动力系数。按公式即可求得动力系数。Lab of Prof.Tian ShizhuLab of Prof.Tian Shizhu122.6.4 强震观测观测 近二十年来,强震观测工作发展迅速,近二十年来,强震观测工作发展迅速,很多国家已逐步形成强震观测台网,其中很多国家已逐步形成强震观测台网,其中尤以美国和日本领先。强震观测工作已成尤以美国和日本领先。强震观测工作已成为地震工程研究中最活跃的领域之一。为地震工程研究中最活跃的领域之一。我国强震观测工作是在一些地震区和重
11、要我国强震观测工作是在一些地震区和重要建筑物上设置了强震观测站。建筑物上设置了强震观测站。Lab of Prof.Tian ShizhuLab of Prof.Tian Shizhu13四、强震观测四、强震观测 强地震发生时以仪器为手段观测地面运动的过程强地震发生时以仪器为手段观测地面运动的过程和建筑物的动力反应的工作称为和建筑物的动力反应的工作称为强震观测强震观测。强震观测的基本任务:强震观测的基本任务:(1)(1)取得地震时地面运动过程的记录。为研究地震影取得地震时地面运动过程的记录。为研究地震影响场和烈度分布规律提供科学资料。响场和烈度分布规律提供科学资料。(2)(2)取得结构物在强震作
12、用下振动过程的记录,为抗取得结构物在强震作用下振动过程的记录,为抗震结构的理论分析与试验研究以及设计方法提供客观震结构的理论分析与试验研究以及设计方法提供客观的工程数据。的工程数据。Lab of Prof.Tian ShizhuLab of Prof.Tian Shizhu14 强震不是经常发生,而且很难预测其发生时刻,强震不是经常发生,而且很难预测其发生时刻,所以强震仪设计了专门的触发装置,平时仪器不运所以强震仪设计了专门的触发装置,平时仪器不运转,无需专人看管,地震发生时,强震仪的触发装转,无需专人看管,地震发生时,强震仪的触发装置便置便自动触发启动自动触发启动,仪器开始工作并将振动过程记
13、,仪器开始工作并将振动过程记录下来。考虑到地震时可能中断供电,仪器一般采录下来。考虑到地震时可能中断供电,仪器一般采用蓄电池供电。在建筑物底层和上层同时布置强震用蓄电池供电。在建筑物底层和上层同时布置强震仪。地震发生时底层记录到的是地面运动过程,上仪。地震发生时底层记录到的是地面运动过程,上层记录到的即为建筑物的加速度反应。层记录到的即为建筑物的加速度反应。Lab of Prof.Tian ShizhuLab of Prof.Tian Shizhu152.7 结构疲劳试验 结构物或构件在重复荷载作用下达到破坏时结构物或构件在重复荷载作用下达到破坏时的应力比其静力强度要低得多,这种现象称为的应力
14、比其静力强度要低得多,这种现象称为疲疲劳劳。对结构而言,它既有材料的疲劳问题又有结构本对结构而言,它既有材料的疲劳问题又有结构本身的疲劳问题。身的疲劳问题。Lab of Prof.Tian ShizhuLab of Prof.Tian Shizhu162.7 结构疲劳试验按其受力状况不同按其受力状况不同:可分为可分为压力疲劳、弯曲疲劳和扭转疲劳试验压力疲劳、弯曲疲劳和扭转疲劳试验按试验机产生的脉冲信号的大小按试验机产生的脉冲信号的大小:可分为可分为等幅疲劳和变幅疲劳试验等幅疲劳和变幅疲劳试验Lab of Prof.Tian ShizhuLab of Prof.Tian Shizhu172.7
15、结构疲劳试验 此外,还有此外,还有环境疲劳试验环境疲劳试验,如在腐蚀性环境,如在腐蚀性环境下的疲劳试验、高温或低温下的疲劳试验、加压下的疲劳试验、高温或低温下的疲劳试验、加压或真空等条件下的疲劳试验。不同条件下的疲劳或真空等条件下的疲劳试验。不同条件下的疲劳试验有不同的疲劳响应,试验结果也各有特点。试验有不同的疲劳响应,试验结果也各有特点。我们主要讨论结构构件的疲劳试验问题。我们主要讨论结构构件的疲劳试验问题。Lab of Prof.Tian ShizhuLab of Prof.Tian Shizhu182.7 结构疲劳试验一、结构疲劳试验的目的一、结构疲劳试验的目的 结构疲劳试验的直接目的是
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 结构 实验 技术 讲稿 动力 部分 010
限制150内