工程結(jié)構(gòu)靜力試驗

工程結(jié)構(gòu)靜力試驗工程結(jié)構(gòu)靜力試驗工程結(jié)構(gòu)試驗方法試驗前的準(zhǔn)備一般試驗前的時間約占1/2—3/5，試驗的時間占1/4—1/5，數(shù)據(jù)整理分析的時間占1/3—2/5。試驗前的準(zhǔn)備大致有以下五項工作。1）

材料物理力學(xué)性能測定試驗前的準(zhǔn)備工作中很重要的一項是對作成試驗試件的材料進行物理力學(xué)性能的測定。目的：為試驗前加載的分級，試驗中破壞荷載的判斷，試驗后數(shù)據(jù)的理論分析，提供依據(jù)。2）試驗控制特征值的計算根據(jù)試件的計算簡圖、幾何尺寸和材料力學(xué)特性估算各試驗階段的特征值（如開裂荷載、極限荷載、應(yīng)變等），以便試驗時心中有數(shù)，控制試驗節(jié)奏。3）試件準(zhǔn)備在試件準(zhǔn)備時，還要考慮安裝，固定，加載，量測方面的需要。如支點和加載點處是否要預(yù)埋鐵板或鋼筋網(wǎng)片，安裝就位的吊鉤，安裝儀表的預(yù)埋鐵板和木塊等等。4）試驗設(shè)備與試驗場地的準(zhǔn)備

檢查、標(biāo)定試驗設(shè)備（加載設(shè)備、量測設(shè)備）試驗場地：試驗構(gòu)件制作場地（平整，能堆沙石施工機械）試驗準(zhǔn)備場地（試件貼應(yīng)變片，粘儀表所需木塊等）試驗實施場地（清理雜物，接好電源，擺好桌椅）5）試件安裝

L兩個支承裝置的高差小于1/50L坐漿支墩支座試件超靜定結(jié)構(gòu)要求：所有支點應(yīng)在同一水平面上，所以，有的支座必須用高度可調(diào)的可調(diào)節(jié)式支座，一般都附帶有荷重傳感器，用以調(diào)整到該支座所承受的試件重量為止

抗扭試件平面結(jié)構(gòu)要安裝時注意扭轉(zhuǎn)中心與支座轉(zhuǎn)動中心一致，用鋼墊板調(diào)節(jié)嵌固裝置要擰緊夾具，防止松動滑移。試件吊裝時，防止平面外變形，應(yīng)增加夾具加強側(cè)向剛度細(xì)長桿件的吊點應(yīng)加密，防止彎曲過大。作抗裂試驗的混凝土構(gòu)件吊裝就位時，應(yīng)附加夾具，保證不出現(xiàn)裂縫。靜定結(jié)構(gòu)：

常見結(jié)構(gòu)構(gòu)件靜載試驗受彎構(gòu)件的試驗1.試件的安裝和加載方法

受彎構(gòu)件：單向、雙向板、各種梁支承方式：簡支安裝方式：主要正位（與實際工作狀態(tài)一致）、反位、臥位加載方式：重力加載（板),間接重力加載或液壓加載（梁）加載圖式：梁，板在設(shè)計中，一般采用均布荷載的形式，試驗時板模擬均布荷載的加載方法是重力加載。但對梁就不行，因為梁的斷面窄只能采用液壓加載，而千斤頂產(chǎn)生荷載形式是集中荷載，需用集中荷載模擬均布荷載，等效荷載—加在試件上，使試件產(chǎn)生的內(nèi)力圖形與計算簡圖相近，控制截面的內(nèi)力值相等的荷載2.試驗項目和測點布置鑒定性試件的試驗項目：承載力，抗裂度，撓度，裂縫?？蒲行栽嚰脑囼烅椖浚撼休d力，抗裂度，撓度，裂縫，控制截面或其他截面應(yīng)力大小和分布規(guī)律。（1）撓度的測量需測：最大撓度（跨中）和撓度曲線

撓度的大小反映試件的剛度，撓度曲線反映試件變形的趨勢和規(guī)律最大撓度變形曲線測點布置：支座處，最大撓度處及欲知撓度處測點數(shù)量：最大撓度—至少3個，兩端支座處，最大撓度處撓度曲線—5—7個，兩端支座處，最大撓度處，其余均分。寬度（梁、板寬〉600mm)—同一截面，對稱布置支座布置測點的作用：測量支座沉降。支座沉降的原因：1.砂漿座漿壓縮變形2.支墩壓縮變形3.地基變形4支座與試件，支座與支墩有微小縫隙P砂漿座漿墊板支墩(2)應(yīng)變測量測點位置：梁的正負(fù)彎矩最大截面、彎矩突變截面、變截面梁（截面較弱彎矩較大截面）截面急劇變化處。彎矩引起的最大應(yīng)力測點：截面的上下邊緣求梁的截面應(yīng)力分布規(guī)律和中和軸位置的測點：沿截面高度等距（或上下邊緣距離小，中間距離大）測點數(shù)量至少5個。

1）單向應(yīng)力在純彎段內(nèi)，截面只有正應(yīng)力，此段應(yīng)變測點可沿應(yīng)力方向，單向布置。2）平面應(yīng)力和剪應(yīng)力在既有彎矩又有剪力區(qū)段，截面處于復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)，求截面最大主應(yīng)力和剪應(yīng)力，每一個測點應(yīng)布置三個方向的應(yīng)變片（又稱應(yīng)變花）通過計算得出主拉（壓）應(yīng)力，剪應(yīng)力。3）鋼筋測點：鋼筋應(yīng)變片位置：受拉主筋，受壓主筋，彎起筋，箍筋等一般在最大應(yīng)力處(主筋在跨中，箍筋在中和軸或斜裂縫交匯處）方式：（1）預(yù)埋—在鋼筋上先貼應(yīng)變片，做好防護措施，澆筑在混凝土內(nèi)。優(yōu)點：不削弱斷面。（2）留槽—在欲貼應(yīng)變片的鋼筋處，埋木塊，試件成型后，剔除木塊，貼片。優(yōu)點：應(yīng)變片出現(xiàn)問題，易補救。應(yīng)變片應(yīng)變片4）翼緣對翼緣在壓區(qū)的T型梁，尤其是與樓板現(xiàn)澆在一起的T型梁，翼緣寬度怎么取，因為翼緣受到的壓應(yīng)力并不是均勻的（中心大，離梁肋越遠(yuǎn)越小），為設(shè)計方便，取均勻的。那么如何在一定寬度的范圍內(nèi)按均勻受力考慮而等效于不均勻受力的實際情況，就要沿翼緣的寬度布置測點，了解實際的翼緣應(yīng)力分布情況。5）校核測點作用：校驗量測數(shù)據(jù)，方便誤差修正。位置：試件凸角，應(yīng)力為零處。（3）裂縫測量

測點位置：彎矩最大的拉區(qū)（垂直裂縫）剪力最大處（斜裂縫）量測方法：因其隨機性，采用連續(xù)應(yīng)變片法，或荷載-位移曲線法。斜裂縫的應(yīng)變片與裂縫方向垂直或布置應(yīng)變花。裂縫寬度的測量：垂直裂縫—試件側(cè)面受拉主筋處位置斜裂縫—斜裂縫與箍筋，彎起筋交匯處裂縫最大寬度值：目測三條最大裂縫，測量，取其最大值。壓桿和柱的試驗受力分類軸心受壓偏心受壓小偏心受壓大偏心受壓安裝方法正位安裝臥位安裝支座形式刀口支座雙刀口支座軸心受壓柱的安裝：由于制作方面的原因，試件往往具有初始彎曲。又由于材料的不均勻，試件的幾何中心和物理中心往往不重合，軸壓試件要求物理對中，物理中心與作用力的中心線對齊。物理中心：試件的重心幾何中心：尺寸的中心安裝方法：1.將試件的幾何中心對準(zhǔn)作用力的中心；2.加20%-40%的試驗荷載;

3.量測四個面的應(yīng)變;

4.調(diào)整作用力的軸線—重復(fù)上述過程直到四個面的應(yīng)變均勻?；炷猎嚰涸囼灂r只要求幾何對中（材料的不均勻，物理對中不易滿足）偏心受壓試件：加載點按偏心距的要求偏移試件的幾何中心即可。2.試驗項目和測點布置試驗項目：承載力（破壞荷載），側(cè)向撓度，變形曲線，控制截面應(yīng)力變化規(guī)律，裂縫，穩(wěn)定（縱向彎曲系數(shù)）曲率等測點位置：與受彎梁很類似。雙肢柱還在腹桿布置應(yīng)變測點用測力塊代替應(yīng)變片測量混凝土應(yīng)力分布屋架試驗特點：跨度大，承受節(jié)點集中荷載，屬薄壁構(gòu)件，平面外剛度小，實際結(jié)構(gòu)中依靠支撐系統(tǒng)，形成空間結(jié)構(gòu)而共同工作。各桿件一般承受軸力（二力桿）或壓彎桿件。1.試件的安裝和加載方法試件安裝：正位試驗—因為抽象為單個試件，注意設(shè)置側(cè)向支撐，防止平面外失穩(wěn)。臥位試驗—底面應(yīng)設(shè)滾動支撐，減少摩擦力影響（現(xiàn)場試驗）支座:同受彎構(gòu)件，但由于跨度大，滾動支座的水平移動大，鋼墊板要留有余量。加載方式:重力加載法;液壓加載法重力加載法:直接重力加載;間接重力加載（杠桿-重力)液壓加載法:兩榀屋架成對放樓板（用多個同步液壓千斤頂）

2.試驗項目和測點布置試驗項目：1）屋架整體變形和桿件局部變形、撓度，轉(zhuǎn)角2）屋架主要桿件內(nèi)力3）屋架抗裂度及承載力4）屋架節(jié)點變形及節(jié)點剛度對桿件次應(yīng)力影響5）屋架端節(jié)點的應(yīng)力分布6）預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉應(yīng)力和對局部砼的預(yù)壓應(yīng)力7）屋架下弦預(yù)應(yīng)力鋼筋對屋架的反拱作用8）預(yù)應(yīng)力錨頭工作性能3.屋架撓度和節(jié)點位移的測量注意事項：1.屋架跨度大，撓度測點數(shù)量宜適當(dāng)增加

2.屋架只受節(jié)點荷載，測點可只布置在節(jié)點處

3.如還承受節(jié)間荷載，或節(jié)點剛度較大，還要在節(jié)間增加測點，測桿件的局部撓度

4.因屋架整體變形大，要用大量程位移計或水準(zhǔn)儀。

5.應(yīng)適當(dāng)布置平面外位移測點4.屋架桿件內(nèi)力測量桿件內(nèi)力型式：1軸力N2.軸力N+彎矩Mx

3軸力N+彎矩Mx+彎矩MY4軸力N+彎矩Mx+彎矩MY+扭矩測點布置原則：應(yīng)變測點數(shù)量=桿件未知力數(shù)量，用材料力學(xué)公（僅限彈性范圍）式可算出還可用應(yīng)變儀的測量電橋的特性和應(yīng)變片與電橋的連接方式的不同，使測量結(jié)果直接等于某一內(nèi)力，而與其它內(nèi)力無關(guān)5.屋架端節(jié)點的應(yīng)力分析屋架的端節(jié)點是幾根桿間的交匯處，也是幾個集中力的交匯，受力復(fù)雜。單憑理論計算很難算得準(zhǔn)確。所以常常通過試驗，看看什么地方開裂，什么