建築結構試驗與檢測（簡體書）

《普通高等教育"十二五"規劃教材?建筑結構試驗與檢測》介紹了建筑結構試驗的任務、目的和分類，建筑結構試驗設計，其中包括荷載、試件、模型、加載裝置以及觀測和試驗方案的設計，介紹了結構試驗的加載設備、測試技術和量測儀表。詳細介紹了試驗數據處理的方法，誤差的分析和處理，數據的表達等。同時還介紹了建筑結構靜力試驗，結構試驗的現場檢測技術，包括混凝土鋼結構和砌體的現場檢測技術、路基路面現場檢測技術以及地基及樁基礎的檢測等具體的試驗要求、操作過程和主要儀器以及結果分析等內容。
《普通高等教育"十二五"規劃教材?建筑結構試驗與檢測》可作為土木工程專業和其他有關專業基礎技術課教材，也可供從事各類工程結構設計與施工的工程技術人員參考。

建筑結構試驗與檢測是土木工程專業的一門專業技術課程。本教材緊密結合人才培養模式，使課程的設置與教學內容符合當今土木工程專業的教學計劃和教學大綱的規定，在編寫過程中，力求涵蓋土木工程結構試驗和檢測的各學科領域，并反映最新的科學技術發展和工程應用成就。本書主要內容包括：建筑結構試驗設計，加載設備，結構試驗測試技術和量測儀表，結構試驗數據處理，現場檢測技術以及地基和樁基礎檢測技術等新內容，并力求體現內容精簡、分量適當、主次合理、重點突出、語言通俗等特點。
本教材反映了國家現行相關規范和其他有關規定，采用新的國際通用符號和我國法定計量單位。
本書由常州工學院吳曉楓任主編，三峽大學鄧華鋒、中南林業科技大學肖云風、常州工學院黃小紅參加了編寫工作。具體分工如下：第1章、第2章、第4章、第5章、第9章由吳曉楓編寫，第3章由肖云風編寫，第6章、第7章由鄧華鋒編寫，第8章由黃小紅編寫。由吳曉楓對全書進行了統稿和修改工作。
本書可作為土木工程專業基礎技術課教材，也可供從事各類工程結構設計與施工的工程技術人員參考。
在本書編寫過程中，參考了相關文獻資料，特此向作者表示感謝。
由于作者的學識和水平有限，書中不妥之處，敬請讀者批評指正。
編者
2011年3月

第1章 緒論1
1.1 建筑結構試驗的任務1
1.2 建筑結構試驗的目的2
1.2.1 生產鑒定性試驗2
1.2.2 科學研究性試驗2
1.3 建筑結構試驗和檢測的分類3
1.3.1 靜力試驗和動力試驗3
1.3.2 真型試驗和模型試驗4
1.3.3 短期荷載試驗和長期荷載試驗4
1.3.4 實驗室試驗和現場試驗5
1.3.5 結構檢測5
思考題6

第2章 建筑結構試驗設計7
2.1 結構試驗設計概述7
2.2 結構試驗的試件設計8
2.2.1 試件形狀8
2.2.2 試件尺寸9
2.2.3 試件數目10
2.2.4 試件設計的構造要求13
2.3 結構試驗的模型設計14
2.3.1 模型的相似14
2.3.2 量綱分析法17
2.4 結構試驗的荷載設計19
2.4.1 結構試驗荷載圖式的選擇與設計19
2.4.2 試驗加載裝置的設計20
2.4.3 結構試驗荷載值和加載制度的設計22
2.5 結構試驗的觀測設計22
2.5.1 觀測項目的確定23
2.5.2 測點的選擇與布置23
2.5.3 儀器的選擇24
2.5.4 儀器的測讀原則24
2.6 建筑結構試驗的安全與防護措施設計25
2.6.1 結構靜力試驗的安全防護措施25
2.6.2 結構動力試驗的安全防護措施26
2.7 結構試驗大綱和基本文件26
2.7.1 結構試驗大綱的內容26
2.7.2 結構試驗的基本文件27
思考題27

第3章 結構試驗的加載設備28
3.1 概述28
3.2 重力加載法28
3.2.1 重力直接加載28
3.2.2 重力間接加載28
3.3 機械力加載法29
3.4 氣壓加載法29
3.5 液壓加載法30
3.5.1 液壓千斤頂的工作原理30
3.5.2 靜力試驗液壓加載裝置的工作原理31
3.5.3 大型結構試驗機32
3.5.4 電液伺服試驗加載系統32
3.5.5 電液伺服振動臺33
3.6 慣性力加載法34
3.6.1 初位移法35
3.6.2 初速度加載法35
3.6.3 離心力加載法35
3.6.4 直線位移慣性力加載35
3.7 電磁加載法36
3.8 人激振動加載法36
3.9 環境隨機振動激振法37
3.10 荷載支承設備37
3.10.1 支座37
3.10.2 支墩38
思考題38

第4章 結構試驗測試技術與量測儀表40
4.1 概述40
4.2 量測儀表的工作原理及分類40
4.2.1 量測儀表的工作原理40
4.2.2 量測儀表的技術指標及選用原則41
4.2.3 儀器的率定42
4.3 應變測量儀器42
4.3.1 電阻應變片42
4.3.2 電阻應變儀44
4.3.3 實用電路及其應用46
4.3.4 電阻應變片粘貼技術47
4.4 位移測量儀器50
4.4.1 結構線位移測定50
4.4.2 結構轉動變形測定52
4.5 力值測量儀器54
4.5.1 荷載和反力測定54
4.5.2 拉力和壓力測定54
4.5.3 結構內部應力測定55
4.6 裂縫、應變場應變及溫度測定56
4.6.1 裂縫測定56
4.6.2 內部溫度測定57
4.7 振動測量儀器58
4.7.1 拾振器的力學原理58
4.7.2 測振傳感器61
4.8 數據采集與記錄系統63
4.8.1 數據采集系統的組成63
4.8.2 數據采集系統的分類63
4.8.3 數據采集過程64
思考題64

第5章 建筑結構試驗數據處理66
5.1 概述66
5.2 數據的整理和換算66
5.3 數據的統計分析67
5.3.1 平均值67
5.3.2 標準差67
5.3.3 變異系數68
5.3.4 隨機變量和概率分布68
5.4 誤差分析69
5.4.1 誤差的分類69
5.4.2 誤差的計算70
5.4.3 誤差傳遞70
5.4.4 誤差的檢驗71
5.5 數據的表達74
5.5.1 表格方式74
5.5.2 圖像方式74
5.5.3 函數方式76
思考題80

第6章 建筑結構靜力試驗81
6.1 概述81
6.2 靜載檢測的計劃和準備工作81
6.2.1 調查研究、收集資料、清楚任務、明確目的81
6.2.2 檢測方案的制定81
6.2.3 試件的檢測安裝方式82
6.2.4 試件的安裝就位要求82
6.3 單調靜力荷載試驗83
6.3.1 單調靜力荷載試驗加載制度83
6.3.2 受彎構件的試驗87
6.3.3 受壓構件的試驗91
6.3.4 單調靜力荷載試驗數據整理分析、結構性能評價92
6.4 擬靜力試驗96
6.4.1 加載設備和試驗裝置96
6.4.2 加載方法和加載程序97
6.4.3 觀測項目99
6.4.4 擬靜力試驗數據分析100
6.5 擬動力試驗102
6.5.1 擬動力試驗的基本原理102
6.5.2 擬動力試驗的設備103
6.5.3 擬動力試驗的試驗步驟103
6.5.4 擬動力試驗的特點和局限性103
6.5.5 鋼筋混凝土框架足尺結構擬動力
試驗104
思考題106

第7章 結構試驗現場檢測技術107
7.1 概述107
7.2 混凝土結構現場檢測技術107
7.2.1 一般要求107
7.2.2 回彈法檢測混凝土強度108
7.2.3 超聲脈沖法檢測混凝土強度111
7.2.4 超聲回彈綜合法檢測混凝土強度112
7.2.5 鉆芯法檢測混凝土強度113
7.2.6 拔出法檢測混凝土強度114
7.2.7 超聲法檢測混凝土強度缺陷115
7.2.8 鋼筋檢測118
7.3 砌體結構現場檢測技術119
7.3.1 一般要求119
7.3.2 砌體結構檢測的要求120
7.3.3 砂漿強度檢測121
7.3.4 砌體強度檢測124
7.4 鋼結構現場檢測技術126
7.4.1 一般要求126
7.4.2 材料力學性能檢測126
7.4.3 超聲法檢測鋼材和焊縫缺陷127
7.4.4 鋼結構性能的靜力荷載檢驗128
7.4.5 鋼結構防火涂層厚度的檢測129
思考題130

第8章 路基路面現場檢測技術131
8.1 路基路面質量控制參數現場檢測131
8.1.1 取樣方法131
8.1.2 幾何尺寸的測試131
8.1.3 路面厚度檢測133
8.1.4 路基路面壓實度檢測134
8.2 路面使用性能檢測138
8.2.1 平整度檢測138
8.2.2 路面破損狀況現場檢測141
8.2.3 承載能力檢測143
8.2.4 路面抗滑性能檢測147
思考題152

第9章 地基及樁基礎檢測153
9.1 地基承載力檢測153
9.1.1 地基土的載荷試驗153
9.1.2 復合地基靜載試驗156
9.2 樁基靜載試驗157
9.2.1 單樁靜壓試驗157
9.2.2 單樁靜拔試驗160
9.2.3 單樁水平荷載試驗161
9.3 樁基動力檢測162
9.3.1 低應變法162
9.3.2 高應變法165
9.4 樁基完整性及缺陷檢測168
9.4.1 聲波透射法168
9.4.2 鉆芯法172
思考題173
參考文獻174