Методы и средства проведения инженерного эксперимента - Методы испытания сооружений

Итак, испытания конструкций зданий и сооружений являются со­ставным элементом обследования, но по своей методологии, аппаратурно­му обеспечению и по методам обработки представляют самостоятельное направление экспериментальной механики.

В строительной механике, теории упругости и пластичности, со­противлении материалов излагаются самые современные методы расчета идеализированных расчетных моделей, но любой из этих методов должен быть построен на объективной информации, полученной из опытов. Однако ни один из них не может быть рекомендован к использованию для практи­ческих расчетов без его экспериментальной проверки.

Парадоксальным является то, что в рамках сформированных рас­четных схем с использованием ЭВМ можно получать резуль­таты расчета с погрешностью 10^-3 и менее (это определяется числом цифр значения величины, выдаваемой на печать, или точностью выдачи информации на графопостроитель), тогда как исходная, вводимая в расчет информация по нагрузкам, прочностным характеристикам и отклонениям параметров действительного сооружения от его расчетной схемы характеризуется погрешностью, реально определяемой в пределах до 10...20%. Это не снижает роли современных методов теории расчета сооружений, а лишь подчеркивает необходимость взаимной увязки точности методов расчета сооружений с точностью исходных предпосылок, определяемых экспери­ментом, и точностью получаемых результатов, фиксируемых при проведе­нии эксперимента.

Существенное влияние на формирование методов и средств ис­пытания конструкций оказывает характер изменения внешних нагрузок, действующих на строительные конструкции, здания и сооружения. Здесь различают статические нагрузки, которые постоянны по значению или мед­ленно изменяются во времени, и динамические, быстро меняющиеся во времени.

Есть три основные задачи, которые решаются с помощью методов и средств испытания строительных конструкций, зда­ний и сооружений.

К первой задаче следует отнести определение теплофизических структурных, прочностных и деформационных свойств конструкционных материалов, а также выделение характера внешнего воздействия, передава­емого на конструкции.

Вторая задача связана с сопоставлением расчетных схем, усилий и перемещений в конструкции, которые определяются расчетным путем, с соответствующими усилиями и перемещениями, возникающими в реальной конструкции или её модели.

Третья задача - идентификация расчетных моделей, которая по­лучила развитие лишь в последние годы. Эта задача связана с синтезом расчетных схем, который основан на анализе результатов проведенных экс­периментальных исследований.

На основании анализа экспериментально полученных данных о внешних воздействиях и реакций системы (прогибы, деформации, скорости, ускорения) в рамках заданной расчетной модели выявляются ее параметры и оценивается ее эксплуатационная надежность, прочность, устойчивость, жесткость и трешиностойкость.