建筑結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)

5建筑結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)

靜載作用是指結(jié)構(gòu)或構(gòu)件不引起加速度或加速度可以忽略的直接作用。結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)中最常見(jiàn)的是單調(diào)加載靜力試驗(yàn)。

單調(diào)加載是指在短期內(nèi)對(duì)試驗(yàn)對(duì)象進(jìn)行平穩(wěn)地一次連續(xù)施加荷載，荷載從零開(kāi)始一直到結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞或達(dá)到預(yù)定荷載或是在短時(shí)期內(nèi)平穩(wěn)地施加若干次預(yù)定的重復(fù)荷載后，再連續(xù)增加荷載直到結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞。5.1概述加載程序：試驗(yàn)期間荷載與時(shí)間的關(guān)系。一般靜載試驗(yàn)加載程序分為預(yù)載、標(biāo)準(zhǔn)荷載、破壞荷載三個(gè)階段。分級(jí)加（卸）載目的：

1）控制加載速度

2）觀察和分析結(jié)構(gòu)變形

3）統(tǒng)一各點(diǎn)加載步調(diào)5.2受彎構(gòu)件的靜力試驗(yàn)正位試驗(yàn)，一端采用鉸支座，另一端采用滾動(dòng)支座，支座下面用支墩安置在地面上，要求牢固和穩(wěn)定。應(yīng)盡量保證加載面與支承面平整（砂漿、墊沙層、橡膠+鋼板）加載方法：梁：常用液壓加載器和分配梁，或用液壓同步加載器。板：一般重物加載。也可用集中荷載等效，采用梁加載方式加載。吊車(chē)梁：采用液壓加載，試驗(yàn)時(shí)的加載圖式要按最布利荷載布置決定集中荷載的作用位置。1.試件的安裝和加載方法

構(gòu)件試驗(yàn)的荷載圖式應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定和結(jié)構(gòu)實(shí)際受載情況，有時(shí)也可以采用等效的原則進(jìn)行換算，即使試驗(yàn)構(gòu)件的內(nèi)力圖形與設(shè)計(jì)或?qū)嶋H的內(nèi)力圖形相等或接近，并使兩者最大受力面的內(nèi)力值相等。為保證變形相等，也可按同樣原則求得變形相等的等效荷載。

ql2/8ql/2ql2/8ql2/8ql/2ql/2PP=ql/2PPPP=ql/4例：某梁設(shè)計(jì)跨度為5m，設(shè)計(jì)荷載為均布荷載100KN/m，實(shí)驗(yàn)時(shí)，只有一臺(tái)液壓加載器，最大加載壓力為600KN，采用四個(gè)集中力的形式模擬均布荷載，分配梁不限，試確定加載圖式。解：（1）計(jì)算該設(shè)計(jì)梁的內(nèi)力并繪制內(nèi)力圖形

Mmax=ql2/8=312.5KNmQmax=ql/2=250KN內(nèi)力圖形如圖。

（2）設(shè)計(jì)加載圖式荷載總值=100*5=500KN四個(gè)集中力大小=500/4=125KN作用點(diǎn)的位置：第一個(gè)距支座L/8=625mm其它荷載相距L/4=1250mm分配梁：?jiǎn)慰?，上下兩層，上層支座在下層分配梁跨中。?）計(jì)算該實(shí)驗(yàn)梁的內(nèi)力并繪制內(nèi)力圖形試驗(yàn)項(xiàng)目和測(cè)點(diǎn)布置試驗(yàn)項(xiàng)目:

鑒定性試驗(yàn)：承載力、抗裂度和各級(jí)荷載作用下的撓度及裂縫開(kāi)展情況。研究性試驗(yàn)：除了承載力、抗裂度、撓度和裂縫觀測(cè)外，還測(cè)量構(gòu)件某些部位的應(yīng)力。測(cè)點(diǎn)布置：（1）撓度測(cè)量：

撓度是梁性能當(dāng)中很重要的一個(gè)性質(zhì)。它能反映梁的整體變形。同時(shí)通過(guò)撓度的變化，也能看出梁局部出現(xiàn)破壞的情況。撓度測(cè)量時(shí)必須考慮支座沉陷的問(wèn)題，如果跨中的撓度是相對(duì)于地面的話，最少應(yīng)該布置三個(gè)測(cè)點(diǎn),如圖。對(duì)跨中：對(duì)其它點(diǎn)：由于支座承受的巨大作用力，可能使地面沉陷，因此儀器架子應(yīng)離支座遠(yuǎn)一些?？缍容^大的梁測(cè)點(diǎn)數(shù)量應(yīng)增至5~7個(gè)，且對(duì)稱布置。撓度測(cè)量后應(yīng)繪制荷載—撓度曲線和各級(jí)荷載作用下的撓度曲線（叫梁的撓度曲線，最少5個(gè)測(cè)點(diǎn)），根據(jù)需要有時(shí)還需要繪制撓度—時(shí)間曲線。（2）應(yīng)變的測(cè)量應(yīng)變是反應(yīng)梁局部變形的一個(gè)量，所以測(cè)出來(lái)就是某一個(gè)截面的應(yīng)變，一般選擇如下部位：首先，要選擇在彎矩或者剪力最大的地方。第二，彎矩和剪力均比較大的截面。第三，截面面積突變的地方。第四，抗彎或者抗剪控制截面。

對(duì)于一般的做研究性試驗(yàn)的梁，大多采用如下加荷模式。中間是一個(gè)純彎段，便于研究正載面的強(qiáng)度，沒(méi)有剪力的影響。而在兩端主要是剪力的影響，彎矩就逐漸減小了。

ql2/8ql/2PP=ql/2純彎區(qū)段應(yīng)變的測(cè)量純彎區(qū)段應(yīng)變的測(cè)量主要包括：最大應(yīng)變的測(cè)量，應(yīng)變的分布測(cè)量，受壓區(qū)高度測(cè)量和受拉主筋的應(yīng)變測(cè)量。研究最大應(yīng)變時(shí)，可只在梁的上下兩個(gè)表面貼應(yīng)變片。為減少誤差，上下應(yīng)變片應(yīng)設(shè)在梁截面的對(duì)稱軸上，或在對(duì)稱軸兩側(cè)各設(shè)一個(gè)（共4個(gè)），以求平均值。

純彎區(qū)段應(yīng)變的測(cè)量研究某截面上應(yīng)變的分布情況和中和軸的位置（即受壓區(qū)高度的變化），要在這個(gè)截面上貼應(yīng)變片。一般應(yīng)變片不少于五片。當(dāng)梁截面高度較大時(shí)，還可以增加?？梢缘染嗖贾?，也可外密里疏。有時(shí)也可以用手持式應(yīng)變儀來(lái)測(cè)量。純彎區(qū)段應(yīng)變的測(cè)量研究受拉主筋的應(yīng)力情況一般是在主筋上預(yù)先貼好應(yīng)變片，或預(yù)留孔洞，后貼應(yīng)變片。彎矩與剪力共同作用區(qū)段的測(cè)量

應(yīng)力狀態(tài)復(fù)雜，應(yīng)貼應(yīng)變花。

箍筋和彎起鋼筋的應(yīng)變測(cè)量為研究抗剪強(qiáng)度和受拉混凝土開(kāi)裂后，鋼筋的應(yīng)力變化問(wèn)題，應(yīng)測(cè)箍筋和彎起鋼筋的應(yīng)變。測(cè)點(diǎn)布置如圖：可采用預(yù)埋式或預(yù)留孔洞式。翼緣與孔邊應(yīng)力測(cè)量翼緣較寬的T形梁，如現(xiàn)澆肋型樓蓋，翼緣應(yīng)力分布不均勻。構(gòu)件開(kāi)洞后，易產(chǎn)生應(yīng)力集中。校核測(cè)點(diǎn)的布置為了能夠正確的掌握測(cè)量的正確性，一般要設(shè)置校核測(cè)點(diǎn)。即應(yīng)力已知的點(diǎn)，比如梁邊緣凸緣處，應(yīng)力為零。（3）裂縫蕉測(cè)量主要仰包括毅測(cè)定浙開(kāi)裂捕荷載覺(jué)、位歉置、擋裂縫披的發(fā)搜展和傍分布窩、裂似縫的榨寬度臘和深更度。測(cè)定鋼罷筋混凝層土梁的禾抗裂性填能。垂直裂雪縫測(cè)定：一般戴產(chǎn)生逝在彎餃矩最塞大受解拉區(qū)網(wǎng)段，爹在該綿區(qū)段狼連續(xù)或交替布置秒測(cè)點(diǎn)摔。有垂直袖裂縫和旨斜裂縫斜截狂面上敏的主賄拉應(yīng)旗力裂色縫，況經(jīng)常抓出現(xiàn)溉在剪困力較豆大的倉(cāng)區(qū)域驕內(nèi)，躁箱型絲式截面淺或工殼字形族截面卵，腹缸板的柴中和竹軸或灰腹板醉與翼察緣相廣交接石的腹讓板常朱是主集拉應(yīng)是力較川大的船部位貴。斜截面噴裂縫測(cè)支定裂縫寬鋤度的測(cè)犬量一般是碌用0.0曲1mm和0.奔05兄mm的讀壓數(shù)放柱大鏡蘿肉眼臉觀測(cè)頸，并掌記錄岔。每一構(gòu)額件中測(cè)配定裂縫格寬度的避裂縫數(shù)犧量不少荷于3條，包須括第一饒條及開(kāi)勞裂最大葬的一條。裂縫屋的標(biāo)寒注和敵描繪試驗(yàn)道過(guò)程捕中隨撕著裂商縫的何出現(xiàn)說(shuō)和開(kāi)鈴展，肅應(yīng)該蹦將裂副縫的諒發(fā)展氣情況查標(biāo)注手在試溫驗(yàn)構(gòu)近件上諷，最欠后根債據(jù)裂躺縫的服標(biāo)注會(huì)在紙餅上繪宿制裂鬼縫的商展開(kāi)吳圖。試件上滔的標(biāo)注腦方法：秘在每條腐裂縫邊鬧上1~3猾mm處平歪行畫(huà)索出裂爆縫的勒走向華，并裹標(biāo)明截裂縫臟的編鋼號(hào)、內(nèi)每一如級(jí)荷例載下敏裂縫合的開(kāi)環(huán)展位當(dāng)置（貌用小品橫線地表示遇）、含裂縫艷的寬設(shè)度等叨。裂縫的碧標(biāo)注和宏描繪500KN捆,0久.0櫻1m住m100該0KN哄,0塘.0將15陡mm150萍0KN,船0.0消25m沖m5.棟3受壓構(gòu)軍件的試所驗(yàn)包括哲軸心濾受壓樹(shù)和偏折心受能壓柱壩。試件安厚裝和加量載方法碰：正位冰和臥位。對(duì)軸壓縱構(gòu)件，季一般應(yīng)搞先進(jìn)行案幾何對(duì)傅中，即含將構(gòu)件貓軸線對(duì)樣準(zhǔn)作用嗎力的中子心線。島然后進(jìn)草行物理湊對(duì)中，裳即加載貝達(dá)20%知~40桶%時(shí)，測(cè)卸中央截臭面兩側(cè)丙或四個(gè)獎(jiǎng)面的應(yīng)茂變，并通調(diào)整作咳用力軸兔線，使痛各點(diǎn)應(yīng)孕變均勻權(quán)，之后滾才可以面繼續(xù)試餅驗(yàn)。偏壓構(gòu)病件在物臺(tái)理對(duì)中器后，沿政加力線晝量出偏臭心距，扶加載點(diǎn)浸移至偏般心距處滾，才可并以試驗(yàn)抱。試驗(yàn)項(xiàng)杠目和測(cè)貴點(diǎn)布置應(yīng)觀測(cè)成破壞宇荷載歡、各戀級(jí)荷亭載下藥的側(cè)陷向撓詞度及蝴變形傲曲線撇、控績(jī)制截拍面的居應(yīng)力閥變化難規(guī)律瞇及裂宴縫的弄開(kāi)展棒情況喘。破壞報(bào)荷載醫(yī)：力距傳感違器撓度且：百勻分表極或位移阻傳感譽(yù)器或險(xiǎn)正位挎實(shí)驗(yàn)用經(jīng)坦緯儀曲率渠：曲批率計(jì)受壓區(qū)封砼應(yīng)變?nèi)簯?yīng)柜變片+應(yīng)變儀愚，應(yīng)變片后貼，梨且對(duì)稱抽軸線或營(yíng)沿軸線廊布置。鋼筋應(yīng)牙變：應(yīng)耕變片+應(yīng)變儀永，應(yīng)變透片預(yù)埋5.4量測(cè)堅(jiān)數(shù)據(jù)憲的整針理簡(jiǎn)支試腳件的撓拉度修正驚：由于叼支座鉗沉降宿、試簽件自?shī)W重和設(shè)加載書(shū)設(shè)備價(jià)重、條加載徹圖式撐及預(yù)版應(yīng)力賽反拱去的影陳響，步撓度棵計(jì)所耍測(cè)撓騰度數(shù)賣(mài)據(jù)并乞非試產(chǎn)件本繳身的燦絕對(duì)鉤撓度爛，故論應(yīng)對(duì)欺其修絮正。as,p0=(aq0+ag0-ap)φaq0--消除支瘦座沉降塔后的撓因度實(shí)測(cè)鄙值；當(dāng)招支座反鬼力作用鏈線上不攪能安裝黑儀表時(shí)嘗，還應(yīng)嗽考慮支赤座測(cè)點(diǎn)韻偏移系尚數(shù)；ag0--試件自劈燕重和加匯載設(shè)備劉重引起晨的撓度系；ag0=(訓(xùn)Mg/Mb)*召ab0Mg---是試疊件自竊重和過(guò)加載資設(shè)備竊重產(chǎn)卡生的伴彎距閘。Mb、ab0--齊-分別政是試縱件出嘴現(xiàn)裂怨縫前器一級(jí)食荷載考產(chǎn)生兼的彎賣(mài)距和稿撓度頑實(shí)測(cè)倍值。ap---供-預(yù)應(yīng)怨力鋼攝筋的撕預(yù)壓療作用減使構(gòu)斑件產(chǎn)孕生反儲(chǔ)拱；愧對(duì)研悅究性飾試驗(yàn)御取實(shí)魔測(cè)值僵，對(duì)用鑒定暮性試唇驗(yàn)取寫(xiě)計(jì)算喇值；φ磨--畝--因加載鳴圖式變卻化產(chǎn)生爬的修正勺系數(shù)。瓦見(jiàn)表5宋.1采用等窯效荷載誘圖式加唐載試驗(yàn)?zāi)r(shí)，由訂于等效莫時(shí)僅考到慮了控語(yǔ)制內(nèi)力懂相等的涂原則等品效，故側(cè)應(yīng)對(duì)測(cè)寬量的撓舞度進(jìn)行駁修正。均布荷敗載1.羞0，四關(guān)分點(diǎn)等機(jī)效乘0限.91館,三耍分點(diǎn)等期效乘0摧.98央，四集圍中力八置分點(diǎn)等俯效乘0衛(wèi).99倒，八集臘中力十睡六分點(diǎn)肯1.0姥0。懸臂試件培的撓壞度修孔正懸臂寺構(gòu)件蓮在自防由端歌的撓誦度要駐考慮傭固定齒端的您沉降站和轉(zhuǎn)割角以隱及試汪件自縣重和各加載槍設(shè)備溉重的腹影響雀。修正如天下：其中肆：--匹--消除支斧座沉降頂和轉(zhuǎn)角顫后的自洋由端撓區(qū)度值。、唱-扔--蠢-自巧重和戴加載手設(shè)備甚重產(chǎn)底生的趴撓度川值和礦固端駱彎距價(jià)。、---存-出現(xiàn)灰裂縫前私一級(jí)荷繡載撓度瞇實(shí)測(cè)值膏和固端火彎距。φca--此--加載殃圖式旗修正擠系數(shù)截面內(nèi)力的器確定應(yīng)變值確狂定后慎即可筋求出線截面夢(mèng)上的棄應(yīng)力夫和內(nèi)巖力。軸心受力構(gòu)徒件的內(nèi)奏力：：n個(gè)測(cè)也點(diǎn)應(yīng)艙變的御平均粘值壓彎與拉彎植試件的嶼內(nèi)力壓彎盛與拉睛彎試綱件的條內(nèi)力戶有軸斃向力N和平面陵內(nèi)彎距M。應(yīng)尚變計(jì)掌數(shù)量見(jiàn)應(yīng)不姻少于乓所求脊內(nèi)力哀數(shù)。內(nèi)力計(jì)蠻算公式近為：y1y2ε1ε2=+當(dāng)梨時(shí)畫(huà)：雙向彎曲籌試件科的內(nèi)斃力x1x2y1y2ε2ε1ε3ε4abcd雙向肚彎曲洪的內(nèi)過(guò)力有N、Mx、My，測(cè)封點(diǎn)對(duì)晚稱布匙置在誰(shuí)邊緣聞纖維年處，負(fù)角點(diǎn)御纖維鴿處的韻應(yīng)變?chǔ)臿、εb、εc、εd可用憤外插彎法計(jì)惰算。5.吃5結(jié)構(gòu)株性能秀的評(píng)從定應(yīng)根據(jù)試孤驗(yàn)結(jié)果菌和國(guó)家梯規(guī)范有羅關(guān)要求漂對(duì)結(jié)構(gòu)睜的某項(xiàng)污性能作魂出評(píng)定傾。評(píng)定諸結(jié)果為永合格和網(wǎng)不合格賢兩種。結(jié)構(gòu)的腹承載力綁檢驗(yàn)：兩種溉檢驗(yàn)端方法申：按照允許扔值檢需驗(yàn)和可按實(shí)鼻際承網(wǎng)載力紛檢驗(yàn)笑。1、按駕允許值光檢驗(yàn)：婦即承載霜力試驗(yàn)蘿荷載值艱應(yīng)不超數(shù)過(guò)規(guī)范竹規(guī)定的它允許值侵。按下城式計(jì)算粘：為構(gòu)繭件的興承載忌力檢謎驗(yàn)系依數(shù)實(shí)洗測(cè)值捧，即顫承載麻力檢鄉(xiāng)豐驗(yàn)荷療載實(shí)醫(yī)測(cè)值靈與承欺載力穩(wěn)檢驗(yàn)玩荷載惰設(shè)計(jì)結(jié)值的革比值堪。承載必力荷藥載效秀應(yīng)實(shí)畜測(cè)值s承載副力檢責(zé)驗(yàn)荷雙載效療應(yīng)設(shè)探計(jì)值掠。結(jié)構(gòu)臨重要止性系挑數(shù)，屈根據(jù)缸安全柿等級(jí)偉有1召.1席,1掌.0碑,0論.9增。為構(gòu)件忘承載力倚檢驗(yàn)系攜數(shù)允許如值，見(jiàn)芳表5.矩6承載力蠶檢驗(yàn)標(biāo)梁志及檢擔(dān)驗(yàn)系數(shù)受力情況受拉（軸拉、偏拉、受彎、大偏壓）受壓受剪標(biāo)志編號(hào)B1B2B3B4B5B6承載力檢驗(yàn)標(biāo)志裂縫>1.5mm,撓度>1/50受壓砼壓壞受力主筋拉斷砼壓壞斜裂縫>1.5mm或斜裂縫末端砼剪壓破壞斜壓破壞或主筋端部滑脫1-3級(jí)鋼冷拉1-2級(jí)冷拉3-4級(jí)熱處理鋼筋、鋼絲、鋼絞線1-3級(jí)鋼、冷拉1-2級(jí)冷拉3-4級(jí)熱處理鋼筋、鋼絲、鋼絞線檢驗(yàn)系數(shù)1.21.251.451.251.301.401.501.451.351.502、按承宜載力檢塌驗(yàn)其中纏：：移按實(shí)零配鋼恒筋面易積計(jì)昌算的婆承載歸力值柳與承夠載力啦荷載原效應(yīng)揮設(shè)計(jì)哈值的已比值續(xù)。承載力乞極限狀蹤蝶態(tài)的標(biāo)耳志對(duì)軸心寸受拉、煙偏心受慣拉、受特彎、大籠偏心受提壓構(gòu)件旬，承載矮力極限慣狀態(tài)的名標(biāo)志有控下述幾既方面：當(dāng)正踢常配慕筋時(shí)宿，通努常是壺受拉纖主筋立先屈滑服，滅進(jìn)而侄受拉烤主筋針處的鳥(niǎo)裂縫杜寬度濤達(dá)到1.妄5m唉m或撓度慚達(dá)到跨套度的1/細(xì)50倍。對(duì)于超豎筋構(gòu)件岸，受壓熄區(qū)砼一昨般先破呼壞（裂和縫寬度泄和撓度宅沒(méi)達(dá)到歡上述值侵）。對(duì)于幻玉少筋鴉構(gòu)件捷，裂扶縫一臂開(kāi)裂遼，裂禿縫處呢鋼筋愁即被個(gè)拉斷書(shū)。承載力股極限狀翠態(tài)的標(biāo)政志軸心受