混凝土結(jié)構(gòu)試驗方法標(biāo)準(zhǔn)

《混凝土結(jié)構(gòu)試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50152-2023

一、修訂背景和主要修訂內(nèi)容二、材料性能三、試驗加載四、實驗室試驗五、預(yù)制構(gòu)件試驗六、原位加載試驗一、修訂背景和主要修訂內(nèi)容1修訂的技術(shù)背景國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》GB50152-92實施已20年，由于當(dāng)時條件的限制，標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容主要覆蓋實驗室試驗，反映上世紀(jì)90年代以前的技術(shù)。隨著加載設(shè)備及量測技術(shù)的進(jìn)步，以及混凝土結(jié)構(gòu)工程實踐開展提出的新要求，原標(biāo)準(zhǔn)已難以適應(yīng)現(xiàn)代結(jié)構(gòu)試驗的需要。2主要修訂的內(nèi)容關(guān)于試驗分類原標(biāo)準(zhǔn)分為：研究性試驗、檢驗性試驗修訂標(biāo)準(zhǔn)分為：探索性試驗、驗證性試驗擴(kuò)大了標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍

補充完善了預(yù)制構(gòu)件試驗方法

增加了結(jié)構(gòu)原位試驗的內(nèi)容為更好反映各類試驗方法的特點，在章節(jié)編排上將試驗分為三類：1．實驗室試驗：探索性試驗、驗證性試驗2．預(yù)制構(gòu)件試驗檢驗：屬于驗證性試驗3．結(jié)構(gòu)原位加載試驗：屬于驗證性試驗3修訂原那么〔1〕試驗室試驗由于試驗室試驗既有探索性試驗，也有驗證性試驗，基于不同的試驗?zāi)康模湫问胶头椒ǘ喾N多樣，難以作很具體、統(tǒng)一的規(guī)定，因此標(biāo)準(zhǔn)中僅作原那么性的要求。〔2〕預(yù)制構(gòu)件試驗工廠化生產(chǎn)的混凝土預(yù)制構(gòu)件的產(chǎn)品試驗檢驗，在施工驗收標(biāo)準(zhǔn)中有所涉及，對試驗方法要求太過簡單，可操作性差，本次修訂專門列為一章?！?〕結(jié)構(gòu)原位加載試驗近年結(jié)構(gòu)改造和加固的需求越來越多，對結(jié)構(gòu)原位檢驗試驗的需要也急劇上升，目前已有比較豐富的工程經(jīng)驗，而從標(biāo)準(zhǔn)方面缺乏科學(xué)的指導(dǎo)。故本次修訂增加結(jié)構(gòu)原位加載試驗的內(nèi)容，將結(jié)構(gòu)原位加載試驗納入科學(xué)統(tǒng)一的軌道。4編制單位主編單位：中國建筑科學(xué)研究院中建國際建設(shè)參編單位：國家建筑工程檢測中心清華大學(xué)同濟(jì)大學(xué)重慶大學(xué)中冶集團(tuán)建筑研究總院鐵道科學(xué)研究院北京工業(yè)大學(xué)華僑大學(xué)5主要的章節(jié)目錄1總那么2術(shù)語和符號3根本規(guī)定4材料性能5試驗加載6試驗量測7實驗室試驗8預(yù)制構(gòu)件試驗9原位加載試驗10結(jié)構(gòu)監(jiān)測與動力測試11試驗平安二、材料性能混凝土結(jié)構(gòu)試驗中用于計算和分析的有關(guān)材料性能參數(shù)應(yīng)通過實測確定?；炷两Y(jié)構(gòu)試驗中，需測定實際性能參數(shù)的材料應(yīng)包括鋼筋和混凝土。由于混凝土結(jié)構(gòu)試驗研究的是結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的實際性能，故應(yīng)采用材料的實際性能參數(shù)進(jìn)行計算和分析。材料的實際性能參數(shù)應(yīng)通過材料試樣的試驗量測確定。從實際操作方便的角度，允許僅測試立方體抗壓強度。實踐說明，混凝土立方體試塊的抗壓試驗最簡單，結(jié)果最穩(wěn)定，且便于推導(dǎo)其他的性能參數(shù)：鋼筋的斷口伸長率受到局部頸縮的影響，并不反映鋼筋真正的變形性能〔延性〕，故伸長率指標(biāo)采用最大力下的總伸長率〔均勻伸長率〕?？紤]鋼筋基圓面積率、截面尺寸偏差等的影響，鋼筋實際的彈性模量與理論彈性模量之間存在差異，試驗分析時宜通過稱重等方法確定鋼筋的實際截面，并采用鋼筋彈性模量的實測值。三、試驗加載支承裝置試件支承需要滿足的要求：1支承裝置應(yīng)保證試驗試件的邊界約束條件和受力狀態(tài)符合試驗方案的計算簡圖；2支承裝置應(yīng)有足夠的剛度、承載力和穩(wěn)定性；3試件的支承裝置不應(yīng)產(chǎn)生影響試件正常受力和測試精度的變形。鉸支座的形式懸臂試件嵌固端支座設(shè)置〔a〕四角簡支〔b〕四邊簡支簡支雙向板的支承方式〔a〕球形支座〔b〕刀口支座

受壓構(gòu)件的支座受壓試件的局部加強開口薄壁試件的定形架試件互為支座的對頂加載加載方式實驗室試驗加載優(yōu)先使用各種加載試驗機非實驗室條件進(jìn)行的預(yù)制構(gòu)件試驗、原位加載試驗等受場地、條件限制時，可采用滿足試驗要求的其他加載方式，加載量值的允許誤差為±5%?！瞐〕單向試件〔b〕雙向板試件千斤頂-分配梁加載〔a〕懸掛重物加載〔b〕捯鏈—地錨加載懸掛重物集中力加載杠桿集中力加載示意〔a〕單向板按區(qū)段分堆碼放〔b〕雙向板按區(qū)域分堆碼放重物均布加載〔a〕密封容器內(nèi)壓加載〔b〕利用氣囊〔水囊〕進(jìn)行加載氣壓或水壓均布加載四、實驗室試驗試驗方案1試件的幾何形狀、結(jié)構(gòu)尺寸、截面配筋數(shù)量、配筋形式以及構(gòu)造措施等參數(shù)，宜具有代表性2當(dāng)影響參數(shù)較多時，可采用正交設(shè)計方法對試件的多個參數(shù)進(jìn)行組合3試件尺寸宜接近實際結(jié)構(gòu)構(gòu)件，減小尺寸效應(yīng)的影響4實驗室研究結(jié)構(gòu)屈服后的力學(xué)性能時，宜采用屈服前由力值控制加載、屈服后由位移控制加載的加載制度承載力標(biāo)志〔承載力檢驗〕驗證性試驗當(dāng)出現(xiàn)表7.3.3所列的標(biāo)志之一時，即應(yīng)判斷該試件已到達(dá)承載能力極限狀態(tài)。五、預(yù)制構(gòu)件試驗預(yù)制構(gòu)件的試驗類型：

型式檢驗、首件檢驗、合格性檢驗型式檢驗內(nèi)容要求：1

應(yīng)按本章及本標(biāo)準(zhǔn)第7章驗證性試驗的要求進(jìn)行試件結(jié)構(gòu)性能的試驗研究；2

檢驗各項結(jié)構(gòu)性能是否符合要求，并留有一定的裕量；3

根據(jù)試驗檢驗結(jié)果調(diào)整并確定有關(guān)材料和工藝參數(shù)；4

宜進(jìn)行后期加載，探討試件的承載力裕量及破壞形態(tài)；5

宜卸載探討試件撓度、裂縫等的恢復(fù)性能首件檢驗內(nèi)容要求：1應(yīng)進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)及承載能力極限狀態(tài)的各項性能檢驗；2宜進(jìn)行加載直至試件破壞，檢驗預(yù)制構(gòu)件承載力的裕量及破壞形態(tài)。合格性檢驗內(nèi)容要求：1鋼筋混凝土構(gòu)件和允許出現(xiàn)裂縫的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，應(yīng)進(jìn)行承載力、撓度和裂縫寬度檢驗2

要求不出現(xiàn)裂縫的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，應(yīng)進(jìn)行承載力、撓度和抗裂檢驗疊合構(gòu)件底部的預(yù)制構(gòu)件，應(yīng)在同條件養(yǎng)護(hù)的混凝土立方體試塊抗壓強度到達(dá)設(shè)計強度等級以后，在其上部澆筑后澆層混凝土，并在后澆層混凝土強度到達(dá)設(shè)計要求后進(jìn)行結(jié)構(gòu)性能檢驗。對一般梁、板類疊合構(gòu)件的結(jié)構(gòu)性能檢驗，后澆層混凝土強度等級宜與底部預(yù)制構(gòu)件相同，厚度宜取底部預(yù)制構(gòu)件厚度的1.5倍。對設(shè)計方法成熟、生產(chǎn)數(shù)量較少的大型預(yù)制構(gòu)件，當(dāng)采取加強材料和制作質(zhì)量檢驗的措施時，可僅作撓度、抗裂或裂縫寬度檢驗；當(dāng)采取上述措施并有可靠實踐經(jīng)驗時，也可不作結(jié)構(gòu)性能檢驗。使用狀態(tài)檢驗

撓度檢驗實測值——設(shè)計文件允許值

抗裂檢驗系數(shù)實測值——設(shè)計文件允許值裂縫寬度檢驗實測值——設(shè)計文件允許值承載力檢驗對試件進(jìn)行承載力檢驗時，應(yīng)分級進(jìn)行加載，當(dāng)試件出現(xiàn)任一種承載力標(biāo)志時，即認(rèn)為該試件已到達(dá)承載能力極限狀態(tài)，應(yīng)停止加載。如加載至最大的臨界試驗荷載值，仍未出現(xiàn)任何承載力標(biāo)志，那么應(yīng)停止加載并判定試件滿足承載力要求。六、原位加載試驗什么情況下進(jìn)行原位加載試驗？1對疑心有質(zhì)量問題的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件2改建、擴(kuò)建再設(shè)計前，確定設(shè)計參數(shù)的系統(tǒng)檢驗3對資料不全、情況復(fù)雜或存在明顯缺陷的結(jié)構(gòu)4采用新結(jié)構(gòu)、新材料、新工藝的結(jié)構(gòu)或難以進(jìn)行理論分析的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，需通過試驗對計算模型或設(shè)計參數(shù)進(jìn)行復(fù)核、驗證或研究其結(jié)構(gòu)性能和設(shè)計方法原位加載試驗的類型：1使用狀態(tài)試驗，根據(jù)正常使用極限狀態(tài)的檢驗工程驗證或評估結(jié)構(gòu)的使用功能；2承載力試驗，根據(jù)承載能力極限狀態(tài)的檢驗工程驗證或評估結(jié)構(gòu)的承載能力；3其他試驗，對復(fù)雜結(jié)構(gòu)或有特殊使用功能要求的結(jié)構(gòu)進(jìn)行的針對性試驗。結(jié)構(gòu)原位受檢構(gòu)件的選擇：1受檢構(gòu)件應(yīng)具有代表性，且宜處于荷載較大、抗力較弱或缺陷較多的部位；2受檢構(gòu)件的試驗結(jié)果應(yīng)能反映整體結(jié)構(gòu)的主要受力特點；3受檢構(gòu)件不宜過多；4受檢構(gòu)件應(yīng)能方便地實施加載和進(jìn)行量測；5對處于正常服役期的結(jié)構(gòu)，加載試驗造成的受檢構(gòu)件損傷不應(yīng)對結(jié)構(gòu)的平安性和正常使用功能產(chǎn)生明顯影響。原位加載試驗的試驗荷載值當(dāng)考慮后續(xù)使用年限的影響時，可變荷載可根據(jù)《工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50153、《建筑結(jié)構(gòu)荷載標(biāo)準(zhǔn)》GB50009的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行調(diào)整。根據(jù)后續(xù)使用年限定義的可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值與設(shè)計基準(zhǔn)期定義的標(biāo)準(zhǔn)值具有相同概率分位值的原那么，可得到不同后續(xù)使用年限的荷載調(diào)整系數(shù)：《工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50153、《建筑結(jié)構(gòu)荷載標(biāo)準(zhǔn)》GB50009的相關(guān)規(guī)定中：設(shè)計使用年限為5年、50年和100年時，考慮后續(xù)使用年限偏于平安的可變荷載調(diào)整系數(shù)分別為0.9、1.0和1.1。原位試驗應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)特點和現(xiàn)場條件選擇恰當(dāng)?shù)募虞d方式，并根據(jù)不同試驗?zāi)看_實定最大加載限值和各臨界試驗荷載值。直接加載試驗應(yīng)嚴(yán)格控制加載量，防止超加載造成超出預(yù)期的永久性結(jié)構(gòu)損傷或平安事故。根據(jù)原位加載試驗的類型和目的，試驗的最大加載限值應(yīng)按以下原那么確定：1僅檢驗構(gòu)件在正常使用極限狀態(tài)下的撓度、裂縫寬度時，試驗的最大加載限值宜取使用狀態(tài)試驗荷載值，對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件取荷載的準(zhǔn)永久組合，對預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件取荷載的標(biāo)準(zhǔn)組合；2當(dāng)檢驗構(gòu)件承載力時，試驗的最大加載限值宜取承載力狀態(tài)荷載設(shè)計值與結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)乘積的1.60倍；3當(dāng)試驗有特殊目的或要求時，試驗的最大加載限值可取各臨界試驗荷載值中的最大值。對裝配式結(jié)構(gòu)中的預(yù)制梁、板，假設(shè)不考慮后澆面層的共同工作，應(yīng)將板縫、板端或梁端的后澆面層斷開，按單個構(gòu)件進(jìn)行加載試驗。等效加載原那么：加載試驗一般做不到所有內(nèi)力完全等效加載形式模擬結(jié)構(gòu)的內(nèi)力，是根據(jù)受檢構(gòu)件的內(nèi)力包絡(luò)圖，使控制截面的主要內(nèi)力等效；其他內(nèi)力與實際受力的差異較小非破壞性加載原那么：宜根據(jù)試驗?zāi)康目刂萍虞d量，防止造成不可恢復(fù)的永久性損傷或局部破壞對采用新結(jié)構(gòu)、新材料、新工藝的結(jié)構(gòu)以及各類大型或復(fù)雜結(jié)構(gòu)，當(dāng)通過原位加載試驗，驗證計算模型或設(shè)計參數(shù)時，應(yīng)采取帶保護(hù)的加載措施，防止加載對結(jié)構(gòu)造成損傷；試驗荷載不宜超過使用狀態(tài)試驗荷載值加載停止的條件：控制測點的變形、裂縫、應(yīng)變等已到達(dá)或超過控制值結(jié)構(gòu)的裂縫、變形急劇開展出現(xiàn)本標(biāo)準(zhǔn)表7.3.3所列的承載力標(biāo)志原位加載試驗的量測原那么：原位加載試驗的量測點數(shù)量不宜過多對荷載、撓度等重要試驗參數(shù)宜布置可直接觀測的儀表，并宜采用不同的量測方法比照、校核試驗量測的結(jié)果。原位加載試驗的量測內(nèi)容：荷載—變形關(guān)系控制截面上的混凝土、鋼筋應(yīng)變試件的開裂和裂縫開展情況試件承載力標(biāo)志的觀測卸載過程中及卸載后，撓度及裂縫的恢復(fù)情況原位加載試驗結(jié)果的判斷：受彎構(gòu)件的撓度檢驗：1當(dāng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》GB50010規(guī)定的撓度允許值進(jìn)行檢驗：2當(dāng)設(shè)計要求按實配鋼筋確定的構(gòu)件撓度計算值進(jìn)行檢驗：受彎構(gòu)件的裂縫寬度檢驗：

在使用狀態(tài)試驗荷載值作用下，構(gòu)件的最大裂縫寬度