本站原创摘 要：结构理论的发展和研究可以通过结构试验来进行验证.该文通过几个方面来研究工程结构试验.结构试验在结构工程学科的发展过程中转变成了一门正式的试验科学.工程结构试验在验证新材料、新工艺和新技术方面上占据着重要的地位,由于它本身具有科学实践性强的特点,也使得结构试验成为探索结构设计新理念和解决工程设计方法的主要手段.
关 键 词：工程结构 结构试验 结构理论
中图分类号：TU7 文献标识码：A 文章编号：1007-3973(2011)003-098-01
1.工程结构试验的任务和类别
1.1 工程结构试验的任务
在工程结构试验的对象上,利用各种仪器设备以及目前的科学技术手段,在外部环境条件下,如风力、重力、温度和变形等,经过测试出结构上的各种参数信息和数据,如结构的变形度、位移大小、振幅和频率的大小等来进行测算和分析,以便对结构工作性能上的各种情况做出正确的评估,并为结构的计算理论的发展提供可信的事实科学依据.
1.2 工程结构试验的类别
1.2.1 生产鉴定性试验
工程中实际结构构件生产出来,要通过生产鉴定性试验的检测,对构件做出技术类的科学报告以解决以下三方面的问题：
(1)鉴定结构的质量.在一些重要的结构构件生产出来后,要通过一些试验来综合性的检测构件质量的稳固性.对一些其他构件,在出厂安装前要通过抽样检查来判定其样品是否满足相应的规范要求和检验标准,否则不让安装.
(2)测试结构的实际承载能力.在一些旧建筑上改建或者加层等过程中,需要测试结构的承载能力,为改建提供科学的数据信息.
(3)处理工程事故时提供技术数据.对地震等外部因素造成结构损伤或违法有缺陷的结构,通过检测和试验,判断出原结构的实际承载能力,为结构的再次使用和处理事故提供技术依据.
1.2.2 科学研究性试验
科学研究性试验是按照先前考虑的详细计划针对专门为试验设计制造的对象上进行实施的.在试验对象的制造上把试验研究的主要问题表现出来,忽略一些对结构影响的次要因素,使得试验更加的突出研究部分,更好观测试验的数据以便分析和总结,以达到研究理论的目的.
(1)检测设验证结构设计的理论.在设计结构过程中,人们通常先检测设构件的计算样式和结构的关系,通过试验来验证,这个关系在实际工程中的结构构件中是否满足结构计算.
(2)提供设计依据.在我国为了研究理论和设计方法,进行了许多结构试验和实体建筑试验,为编制和修改结构设计规范提供了大量的科学数据和信息.对一些特殊结构用理论的方法达不到效果的时候必须通过结构试验的方法确定结构的计算公式用以解决工程中的实际问题.
(3)提供实践经验.结构试验可以对一种新材料、新工艺、新结构进行反复的试验,积累更多的数据信息,使设计计算理论不断改进和完善.
2.工程结构试验的过程
工程结构试验的过程大概分成四个阶段：
2.1 试验规划阶段
试验规划作为一个指导性技术文件,规划的内容要详细,步骤要清晰尽可能全面的描述不能有一点疏忽大意,不然会导致实验失败.科学的规划应根据研究的方向,制定研究的目的和任务,选定合适的材料和工具设备以及其他安全研究事项,费用开支等等.
2.2 试验准备阶段
试验准备阶段就是要完成辅助试验,把相关的设备按照设计的要求安装到位,并进行实际的考查达到与规划阶段中制定的要求.在辅助试验完成后,要测试试验结果并与规划阶段确定的指标进行核对并做一些必要的修改以达到试验的精准性.
2.3 试验加载测试阶段
试验加载测试是整个试验工作的重要环节,试验中,每个人员都应该做好自己的本职工作不能有疏忽大意,试验应该按照指定的程序进行,在试验进行过程中及时做好数据更新并进行整理和分析,如果数据与原理论数据有偏差应立即查明原由,排除故障.试验工作中,还应该认真观察构件的形状是否变形、有没有破坏特征,如果有损坏特征应该记录下来作为资料保存以便研究和分析.
2.4 试验资料整理分析阶段
经过前两个阶段得出来的有关资料和相关数据后,运用科学的方法进行分析和计算并归纳总结试验的数据报告,以便解决试验研究中所同到的各类问题.
上面四个阶段虽然分工不同,但在实际操作中是相互制约的,必须兼顾每个阶段的进程不能只考虑某个阶段,他们是不可分割的一个整体要制定出整体性的策略.
3.工程结构试验在工程结构理论发展中的作用
科学研究包括理论研究和试验研究两方面,科学的发展标志着技术的突破,理论研究与试验研究是相辅相成的,试验验证理论,理论的发展带动试验的突破,两者紧密相连.理论的方法在运用到解决实际问题的时候,经常会遇到计算方面的难题,它只能对一些比较简单的构件如几何形状,承载能力等,检测设一些与实际大小相等的条件计算出结果,具体的还需要通过试验来验证这个结果是否可行.对一些比较复杂的构件只能通过试验来验证才能得出相应的计算公式.
总之,实践是检验真理的唯一标准.科学实践是人们正确认识事物本质的一个源泉,可以帮助人们认识事物的内在规律.在工程结构学中,随着人们不断的探索和研究,人们对结构的性能理解也越来越深入,且结构理论为了被更好的研究和应用,结构试验已经被实践证明是一个行之有效的办法.