♦ 缺点：激振力小、适用于小型结构试验。
36
建筑结构试验
人激振动加载法：
人身体有规律的运动，在共振情况下可产生较大 的激振力（有阻尼自由振动）。
环境随机振动激振法：
又称脉动法； 由地面脉动产生建筑物脉动，再对其进行模态参 数识别。
37
动力荷载
建筑结构试验
1） 随机荷载
建筑结构由于受外界的干扰而经常处于不规则的振动 中，其振幅在10μm以下，称之为脉动。
、试验台座。
现场试验
♦ 反力支架（包括平衡重、锚固桩头、现浇地梁和箍 架等）。
41
荷载支承机构：
建筑结构试验
试验台座（槽式）
横梁
建筑结构试验
立柱
竖向反力架
42
荷载支承机构：
建筑结构试验
水平反力架
43
建筑结构试验
结构试验台座：
抗弯大梁式台座和空间桁架式台座
♦ 适用于中小型构件试验，跨度短、荷载小； ♦ 特点：自平衡式，对支座和支承条件无要求。
♦ 地震模拟振动台。
26
液压加载器：
建筑结构试验
液压千斤顶
电动泵
27
液压加载系统：
建筑结构试验
组成部分
♦ 液压加载器 ♦ 液压控制台 ♦ 反力架 ♦ 台座
适用于各类结构的静载试验（包括拟静力试验）
28
液压加载系统：
液压千斤顶 竖向反力架
支墩
手动油泵 5M钢桁架结构 静力分析试验
建筑结构试验
29
2
1
3
3
5
建筑结构试验
6
1－试验结构模型；2－控制室；3－振动台台面；4－电液伺服助动器； 5－振动台基础；6－液压动力系统
31
五、地震模拟振动台（shaking table）
建筑结构试验
最大日本: （15米☓20米） 三向六自由度
31
建筑结构试验
惯性力加载法：
利用运动物体质量的惯性施加动力荷载； 冲击力加载法
♦ 平衡重式 ♦ 压桩作为地锚 ♦ 成对试验加载
建筑结构试验
48
现场试验的荷载装置
Hale Waihona Puke 重物堆载关键：如何实现平衡由液压加载 器加载所产生的反力。
现场试验的荷载装置
液压加载
关键：如何实现平衡由液压加载 器加载所产生的反力。
试验荷载及加载装置图片
失
陷
性
黄
土
试
地
验
基
图
建
片
筑
物
纠
倾
试
验
试验荷载及加载装置图片
25
（2）杠杆加载方法
建筑结构试验
优点：1）杠杆原理，将荷载放大作用于结构上； 2）荷载可以保持恒定，对于持久荷载试验尤为适合，尤其是 集中力。
承压式 分类
拉杆式
25
（2）杠杆加载方法
建筑结构试验
优点：1）杠杆原理，将荷载放大作用于结构上； 2）荷载可以保持恒定，对于持久荷载试验尤为适合，尤其是 集中力。
建筑结构试验
第三章 结构试验的荷载设备
22
建筑结构试验
进行结构试验时，应在试验结构上再现要求的 荷载，即试验荷载。
试验荷载绝大多数是模拟荷载，一般都通过加 载设备和试验装置产生，可用于结构试验的加载设 备有重物、气压、机械机具、液压、动力激振以及 与它们相匹配的各种试验装置等。
23
结构试验中的加载方法：
缺点：加载面无法观测。
请比较气体加载和 液体堆载的区别？
35
电磁加载法(P70)
建筑结构试验
可进行静、动载试验； 电磁式激振器
♦ 优点：频率范围宽、重量轻、控制方便、可按给定 信号产生多个波形的激振力；
♦ 缺点：激振力不大、适用于小型结构试验。
电磁振动台
♦ 优点：频率范围宽、振动稳定、波形失真小、振幅 和频率的调节较为方便、容易实现自动控制；
机械力加载法（P26）
（3）螺旋、弹簧加载 ----弹簧加载法常用于构件的持久荷载试验。
1.设备简单，容易实现； 2.通过索具加载时，很容易改变荷载作用方向； 3.缺点是荷载值不大，荷载作用点产生变形时，会引起荷载值的改变。
气压加载法：
建筑结构试验
利用压缩空气加载，利用抽真空产生负压加载； 适用于平板、壳体等平面结构施加均布荷载； 优点：加、卸载方便，荷载稳定、安全，结构破坏时能够自动卸载；
大
跨
预
应
试
力
验
屋
图
架
片
荷
载
试
验
建筑结构试验
思考题：
1、简述重力加载法的特点。 2、如何避免重力加载法中的拱效应？ 3、液压加载器有哪几种？ 4、电液伺服加载系统的主要功能有哪些？ 5、阐述机械力加载法的常用机具及其特点。 6、简述气压加载法的优点和缺点。 7、支座有哪几种基本形式？ 8、结构试验台座的分类及其特点。
♦ 试验台座采用RC或PC的实体墙或箱形墙，有L型、U 型等。
46
槽式试验台座：
建筑结构试验
槽式试验台座，高出地面500mm
47
箱式试验台座：
建筑结构试验
1－箱形台座；2－顶板上的孔洞；3－试件； 4－加荷架；5－液压加载器；6－液压操纵台
箱式试验台座
47
现场试验荷载装置：
关键问题：如何提供支座反力。 解决方法
33
惯性力加载法：
建筑结构试验
33
建筑结构试验
机械力加载法：
常用机具包括：吊链（葫芦）、卷扬机、花篮螺 丝、螺旋千斤顶、弹簧等； 适用于施加水平荷载； 优点：设备简单，集中力的方向便于控制； 缺点：荷载较小，加卸载速度慢，荷载作用点的 变形会引起荷载值的较大改变。
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机械力加载法：（P26）
（1）卷扬机、绞车加载----可改变作用力的方向和拉力大小
♦ 地脚螺丝式试验台座：可适用于静力试验和动力试 验，但试件就位灵活性差，螺丝受损后修复困难。
箱式试验台座
♦ 特点：承载力高、刚度大、台座空间利用率高，但 安装和移动设备困难。
45
结构试验台座：（试验台座）
建筑结构试验
抗侧力试验台座
♦ 作用：通过拉压千斤顶或电液伺服加载系统对试件 施加模拟地震作用的低周反复荷载，进行拟动力和 拟静力试验。
卷扬机 利用卷扬机加载图示
（2）螺旋千斤顶加载---加载值的大小可用测力计测定。
机械力加载法：（P26）
（1）卷扬机、绞车加载----可改变作用力的方向和拉力大小
卷扬机 利用卷扬机加载图示
机械力加载法：（P26）
（1）卷扬机、绞车加载----可改变作用力的方向和拉力大小
卷扬机 利用卷扬机加载图示
现场试验杠杆加载的支承方法
（a）墙洞支承；
（b）桩支承
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建筑结构试验
液压加载法(P27)：
目前结构试验中最常用的加载方法；
可适用于静、动载试验，吨位可大、可小；
液压加载方法
♦ 液压加载系统和试验台座；
♦ 结构试验机系统。
液压加载装置
♦ 液压加载器； ♦ 结构试验机；
♦ 液压加载系统； ♦ 电液伺服液压系统；
2） 爆炸荷载
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建筑结构试验
荷载支承设备和试验台座（P28）
支座； 荷载支承机构； 结构试验台座； 现场试验荷载装置。
38
建筑结构试验
支座：
支墩：简易支座，钢或钢筋砼制作，现场试验多 为砖砌体； 支座作用形式：滚动铰支座、固定铰支座、球铰 支座；
对铰支座的基本要求
♦ 必须保证结构在支座处能自由转动； ♦ 必须保证结构在支座处力的传递； ♦ 构件支座处铰的上下垫板要有一定刚度； ♦ 滚轴长度，一般取为试件支承处截面宽度； ♦ 滚轴直径，可按表选用，并进行强度验算。
空间桁架式台座 抗弯大梁式台座
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荷载架
1.竖向荷载架 2.水平荷载架 3.反力墙
竖向、水平荷载架、反力墙
荷载反力设备
1 2
N 3 F1 F2
N 4
6
5 4
建筑结构试验
结构试验台座：（试验台座）
板式试验台座
♦ RC板或PC板（厚板），由结构自重和刚度来平衡所 施加的荷载。
♦ 槽式试验台座：加载点可沿台座纵向移动，但由于 地脚螺丝较松，不适用于动力荷载试验。
49
39
支座：
建筑结构试验
40
分配梁
建筑结构试验
分配梁是将一个集中力分解成若干个小的集中力的装 置。分配梁不用多跨连续梁形式，均为单跨简支形式。一 般不宜大于3层。
分配梁设置示意图
40
建筑结构试验
荷载支承机构：
又称反力架或荷载架； 试验室试验
♦ 反力架（由横梁立柱组成）； ♦ 抗弯大梁或空间桁架式台座（适用于中小型构件）
包括重力直接加载法和杠杆加载法。
直接加载法
杠杆加载法 (P25)
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重力加载法：
建筑结构试验
预应力钢－混凝土组合梁长期荷载试验
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建筑结构试验
（1）试验荷载可就地取材，可重复使用，针对试验结构或试件的变 形而言，可保持恒载，可分级加载，容易控制； （2）但加载过程中需要较大的劳动力，占据较大空间，安全性差； （3）散装或块体材料要注意起拱； （4）注意材料的吸湿性。(P25)
⑴试验荷载的图式所产生的内力值完全一致或极为接近； ⑵荷载值准确；荷载传力方式和作用点明确，荷载数值稳定； ⑶荷载分级符合要求，同时必须满足试验量测的精度要求； ⑷加载装置要有足够的安全性和可靠性，强度！刚度！满足要求； ⑸加载设备的操作要方便，便于加载和卸载，能控制加载速度。
建筑结构试验
重力加载法：