第五章工程結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)

1、2022-5-261School of Urban Construction and Management 2022-5-2625.1 概述靜載試驗(yàn)（靜力荷載試驗(yàn)）u對(duì)結(jié)構(gòu)施加靜力荷載并考察結(jié)構(gòu)在靜力荷載下的力學(xué)性能試驗(yàn)。u所謂“靜力”指試驗(yàn)過(guò)程中結(jié)構(gòu)本身運(yùn)動(dòng)的加速度效應(yīng)即慣性力效應(yīng)可以忽略不計(jì)。u靜載試驗(yàn)是結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中最基本和最大量的試驗(yàn)。u相對(duì)動(dòng)載試驗(yàn)而言，結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)所需的技術(shù)與設(shè)備比較簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)。2022-5-2635.2 試驗(yàn)前的準(zhǔn)備5.2.1 調(diào)查研究、收集資料調(diào)查研究、收集資料，充分了解本項(xiàng)試驗(yàn)的任務(wù)和要求，明確試驗(yàn)?zāi)康模员愦_定試驗(yàn)的性質(zhì)和規(guī)模，試驗(yàn)的形式、數(shù)量和種類(lèi)，正確地

2、進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)。u鑒定性試驗(yàn)：向設(shè)計(jì)、施工和使用單位或人員收集資料。設(shè)計(jì)方面設(shè)計(jì)圖紙、計(jì)算書(shū)、設(shè)計(jì)所依據(jù)原始資料施工方面施工日志、材料性能報(bào)告、施工記錄、隱蔽工程驗(yàn)收記錄使用方面使用過(guò)程、超載情況、事故經(jīng)過(guò)u科學(xué)研究性試驗(yàn)：收集與本試驗(yàn)有關(guān)的歷史、現(xiàn)狀和將來(lái)發(fā)展的要求。歷史國(guó)內(nèi)外有無(wú)類(lèi)似試驗(yàn)，采用方法及結(jié)果現(xiàn)狀已有理論、假設(shè)、設(shè)計(jì)和施工技術(shù)及材料、技術(shù)狀況等將來(lái)生產(chǎn)、生活和科學(xué)技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)與要求2022-5-2645.2 試驗(yàn)前的準(zhǔn)備5.2.2 制訂試驗(yàn)大綱在調(diào)查研究成果的基礎(chǔ)上，為使試驗(yàn)有條不紊地進(jìn)行，以取得預(yù)期效果而制訂的綱領(lǐng)性文件，內(nèi)容包括 概述簡(jiǎn)要介紹調(diào)查研究的情況，提出試驗(yàn)的依據(jù)及試

3、驗(yàn)的目的意義與要求。必要時(shí)有理論分析和計(jì)算。 試件的設(shè)計(jì)及制作要求 試件的安裝與就位 加載方法與設(shè)備 量測(cè)方法和內(nèi)容 輔助試驗(yàn) 安全措施 試驗(yàn)進(jìn)度計(jì)劃 試驗(yàn)組織管理 附錄總之，試驗(yàn)的準(zhǔn)備必須充分，規(guī)劃必須細(xì)致、全面。工作步驟必須十分明確。2022-5-2655.2 試驗(yàn)前的準(zhǔn)備5.2.3 試件準(zhǔn)備試件的設(shè)計(jì)、制作、質(zhì)量驗(yàn)收、表面處理及有關(guān)測(cè)點(diǎn)的布置與處理。5.2.4 材料物理力學(xué)性能測(cè)定u測(cè)定項(xiàng)目：強(qiáng)度、變形性能、彈性模量、泊松比、應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系。u測(cè)定方法：直接測(cè)定法和間接測(cè)定法直接測(cè)定法制作結(jié)構(gòu)和構(gòu)件時(shí)留下材料并按規(guī)定做成標(biāo)準(zhǔn)試件，然后在試驗(yàn)機(jī)上用規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法加荷載試驗(yàn)進(jìn)行測(cè)定。間接

4、測(cè)定法非破損法或半破損試驗(yàn)。2022-5-2665.2 試驗(yàn)前的準(zhǔn)備5.2.5 試驗(yàn)設(shè)備與試驗(yàn)場(chǎng)地的準(zhǔn)備試驗(yàn)計(jì)劃應(yīng)用的加載設(shè)備和測(cè)量?jī)x表。場(chǎng)地的清理和安排。5.2.6 試件安裝就位5.2.7 加載設(shè)備和量測(cè)儀表安裝5.2.8 試驗(yàn)控制特征值的計(jì)算計(jì)算出各個(gè)荷載階段的荷載值和各特征部位的內(nèi)力、變形值等，作為試驗(yàn)時(shí)控制與比較的依據(jù)。2022-5-2675.3 加載與量測(cè)方案的設(shè)計(jì)5.3.1 加載方案滿足試驗(yàn)?zāi)康牡那疤嵯?，盡可能做到試驗(yàn)技術(shù)合理、財(cái)政開(kāi)支經(jīng)濟(jì)和安全試驗(yàn)。結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)的加載程序分為預(yù)載、正式加載、卸載三個(gè)階段。其目的一是便于控制加（卸）載速度，而是方便觀察和分析結(jié)構(gòu)變形情況，三是利于各

5、點(diǎn)加載統(tǒng)一步調(diào).對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的檢驗(yàn)性試驗(yàn)通常只加至標(biāo)準(zhǔn)荷載即正常使用荷載，試驗(yàn)后試件還可以使用。而對(duì)于研究性試驗(yàn)，當(dāng)加載到標(biāo)準(zhǔn)荷載后，一般不卸載而須繼續(xù)加載直至試件進(jìn)入破壞階段。加載加載加載加載2022-5-2685.3 加載與量測(cè)方案的設(shè)計(jì)1.預(yù)載目的：使試件各部接觸良好，進(jìn)出正常工作狀態(tài)，荷載與變形關(guān)系趨于穩(wěn)定；檢驗(yàn)全部試驗(yàn)裝置的可靠性；檢驗(yàn)全部觀測(cè)儀表工作正常與否；檢查現(xiàn)場(chǎng)組織工作和人員的工作情況預(yù)載一般分三級(jí)進(jìn)行，每級(jí)取標(biāo)準(zhǔn)荷載值的20%。然后分級(jí)卸載，分23級(jí)卸完。加載加載加載加載2022-5-2695.3 加載與量測(cè)方案的設(shè)計(jì)2.正式加載(1)荷載分級(jí)在加載達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)荷載前，每

6、級(jí)加載值不應(yīng)大于標(biāo)準(zhǔn)荷載的20%，一般分五級(jí)加至標(biāo)準(zhǔn)荷載；打到標(biāo)準(zhǔn)荷載之后每級(jí)不應(yīng)大于標(biāo)準(zhǔn)荷載的10%；當(dāng)荷載加至計(jì)算破壞荷載的90%后，為了求得精確的破壞荷載值，沒(méi)級(jí)應(yīng)取不大于標(biāo)準(zhǔn)荷載的5%。同一試件上的各加載點(diǎn)，每一級(jí)荷載都應(yīng)當(dāng)按統(tǒng)一比例增加，保持同步。加載加載加載加載2022-5-26105.3 加載與量測(cè)方案的設(shè)計(jì)2.正式加載(2)滿載時(shí)間對(duì)需要進(jìn)行變形和裂縫寬度試驗(yàn)的結(jié)構(gòu)，在標(biāo)準(zhǔn)短期荷載作用下的持續(xù)時(shí)間，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)不應(yīng)少于30min；木結(jié)構(gòu)不應(yīng)少于30min的2倍；拱或砌體為30min的6倍；對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，滿載30min后加至開(kāi)裂，開(kāi)裂荷載下再持續(xù)30min。對(duì)于

7、新材料、新工藝、新結(jié)構(gòu)要求加載時(shí)間不少于12h。如這段時(shí)間內(nèi)變形繼續(xù)不斷增加而無(wú)穩(wěn)定趨勢(shì)時(shí)，應(yīng)延長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間直至穩(wěn)定。加載加載加載加載2022-5-26115.3 加載與量測(cè)方案的設(shè)計(jì)2.正式加載(3)空載時(shí)間受載結(jié)構(gòu)卸載后到下一次重新開(kāi)始受載之間的間歇時(shí)間稱為空載時(shí)間?？蛰d對(duì)于研究性試驗(yàn)是完全必要的。因?yàn)橛^測(cè)結(jié)構(gòu)經(jīng)受荷載作用后的殘余變形和變形的恢復(fù)情況均可說(shuō)明結(jié)構(gòu)的工作性能。對(duì)于一般鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)空載時(shí)間取45min；對(duì)于較重要或者跨度較大結(jié)構(gòu)取18h；鋼結(jié)構(gòu)不應(yīng)少于30min。必須在空載期間定期觀察和記錄變形值。加載加載加載加載2022-5-26125.3 加載與量測(cè)方案的設(shè)計(jì)3.卸載凡間斷

8、性加載試驗(yàn)，或僅作剛度、抗裂和裂縫寬度檢驗(yàn)的結(jié)構(gòu)域構(gòu)件，以及測(cè)定參與變形的試驗(yàn)及預(yù)載之后，均須卸載，讓結(jié)構(gòu)、構(gòu)件有恢復(fù)彈性變形的時(shí)間。卸載一般可按加載級(jí)距，也可放大1倍或分2次卸完。加載加載加載加載2022-5-26135.3 加載與量測(cè)方案的設(shè)計(jì)5.3.2 量測(cè)方案量測(cè)方案要考慮的主要問(wèn)題：(1)根據(jù)試驗(yàn)的目的和要求，確定觀測(cè)項(xiàng)目，選擇量測(cè)區(qū)段(2)按照確定的量測(cè)項(xiàng)目，選擇合適的儀表(3)確定試驗(yàn)觀測(cè)方法2022-5-26145.4 常見(jiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件靜載試驗(yàn)5.4.1 受彎構(gòu)件的試驗(yàn)一、試件安裝和加載方法u安裝：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

9、穩(wěn)定。u加載方法：梁：常用液壓加載器和分配梁，或用液壓同步加載加載器直接加載。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，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。使試驗(yàn)桿件的內(nèi)力圖形與設(shè)計(jì)或?qū)嶋H的內(nèi)力圖形相等或相近，并使兩者最大受力截面的內(nèi)力值相等。在受彎構(gòu)件試驗(yàn)中，經(jīng)常利用幾個(gè)集中荷載來(lái)代替均布荷載，并取試驗(yàn)梁的跨中彎矩等于設(shè)計(jì)彎矩時(shí)的荷載作為量的試驗(yàn)荷載。這時(shí)支座截面的最大剪力也可以達(dá)到均布荷載梁的剪力設(shè)計(jì)數(shù)值。采用此方法能較好的滿足M與V值得等效，但試件的變形不一定滿足等效條件，應(yīng)考慮修正。2022-5-26155.4 常見(jiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件靜載試

10、驗(yàn)5.4.1 受彎構(gòu)件的試驗(yàn)1、正 位 試 驗(yàn)一般的結(jié)構(gòu)試驗(yàn)均采用正位試驗(yàn)，結(jié)構(gòu)自重和它所承受的外荷載作用在同一垂直平面內(nèi)，符合實(shí)際受力 狀態(tài)2022-5-26165.4 常見(jiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件靜載試驗(yàn)5.4.1 受彎構(gòu)件的試驗(yàn)2、臥 位 試 驗(yàn)對(duì)于自重較大的梁、柱，跨度大、矢高的屋架及桁架等重型構(gòu)件，當(dāng)不便于吊裝運(yùn)輸和進(jìn)行測(cè)量時(shí)，可在現(xiàn)場(chǎng)就地采用臥位試驗(yàn)，這樣就大幅度降低試驗(yàn)裝置的高度，便于布置量測(cè)儀表和數(shù)據(jù)測(cè)量。2022-5-26175.4 常見(jiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件靜載試驗(yàn)5.4.1 受彎構(gòu)件的試驗(yàn)3、反 位 試 驗(yàn)對(duì)于混凝土構(gòu)件進(jìn)行抗裂或裂縫寬度試驗(yàn)時(shí)，為了便于觀察裂縫和讀取裂縫寬度值，可將試件倒過(guò)來(lái)安裝，使

11、其受拉區(qū)向上，這種形式稱為反位試驗(yàn)。4、原 位 試 驗(yàn)對(duì)已建結(jié)構(gòu)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)時(shí)，均采用原位試驗(yàn)。試驗(yàn)的構(gòu)件處于實(shí)際工作位置，它的支承情況、邊界條件與實(shí)際工作狀態(tài)完全一致。2022-5-26185.4 常見(jiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件靜載試驗(yàn)5.4.1 受彎構(gòu)件的試驗(yàn)2022-5-26195.4 常見(jiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件靜載試驗(yàn)5.4.1 受彎構(gòu)件的試驗(yàn)二、試驗(yàn)項(xiàng)目和測(cè)點(diǎn)布置n 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。n 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。 撓度的測(cè)量梁的撓度值是量測(cè)數(shù)據(jù)中最能反映其綜合性能的一項(xiàng)指標(biāo)，其中最主要的是測(cè)定梁跨中最大撓度值fmax及

12、彈性撓度曲線2022-5-26205.4 常見(jiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件靜載試驗(yàn)為了求得真正的撓度，必須注意支座沉陷的影響。支座的沉陷會(huì)導(dǎo)致剛性位移，因此必須至少安裝3個(gè)測(cè)點(diǎn)2022-5-26215.4 常見(jiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件靜載試驗(yàn)對(duì)于跨度較大（大于6000mm）的梁，為了保證可靠性，并求得變形后的撓度曲線，測(cè)點(diǎn)應(yīng)增加至57個(gè)，并沿梁的跨間對(duì)稱布置對(duì)于寬度較大（大于600mm）的梁，必要時(shí)考慮在截面的兩側(cè)布置測(cè)點(diǎn)。2022-5-26225.4 常見(jiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件靜載試驗(yàn)應(yīng)變測(cè)量梁是受彎構(gòu)件，實(shí)驗(yàn)時(shí)要量測(cè)由于彎曲產(chǎn)生的應(yīng)變，一般在梁承受正負(fù)彎矩最大的截面或彎矩有突變的截面上布置測(cè)點(diǎn)。對(duì)于變截面梁，有時(shí)也需在截面突變處設(shè)置測(cè)點(diǎn)。

13、2022-5-26235.4 常見(jiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件靜載試驗(yàn)應(yīng)變測(cè)量對(duì)于鋼筋混凝土梁，由于材料的非彈性性質(zhì)，截面上的應(yīng)力分布往往是不規(guī)則的。為了求得應(yīng)力分布的規(guī)律和確定中和軸的位置，就需要增加一定數(shù)量的應(yīng)變測(cè)點(diǎn)。一般情況下需要布置五個(gè)，若高度較大則需增加測(cè)點(diǎn)。布置在中和軸處的儀表，由于應(yīng)變讀數(shù)值小，相對(duì)誤差可能較大。以致不起作用。受拉區(qū)混凝土開(kāi)裂以后，經(jīng)?？梢酝ㄟ^(guò)該測(cè)點(diǎn)讀數(shù)值的變化來(lái)觀測(cè)中和軸位置的上升與變動(dòng)2022-5-26245.4 常見(jiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件靜載試驗(yàn)應(yīng)力測(cè)量截面應(yīng)力的測(cè)量主要通過(guò)對(duì)該截面應(yīng)變測(cè)試來(lái)求得。根據(jù)試驗(yàn)需要，受彎構(gòu)件試驗(yàn)中應(yīng)力測(cè)量主要包括單向應(yīng)力測(cè)量、平面應(yīng)力測(cè)量、梁腹筋應(yīng)力測(cè)量、翼緣與

14、孔邊應(yīng)力測(cè)量等。截面應(yīng)力測(cè)量主要是通過(guò)應(yīng)變片的讀數(shù)來(lái)?yè)Q算。2022-5-26255.4 常見(jiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件靜載試驗(yàn)（1）單向應(yīng)力測(cè)量：梁的純彎曲區(qū)域（1-1截面）內(nèi)，梁截面上僅有正應(yīng)力，在該處截面上可僅布置單向應(yīng)變測(cè)點(diǎn)。鋼筋混凝土梁受拉區(qū)開(kāi)裂后，該截面混凝土部分退出工作，布置在混凝土受拉區(qū)的儀表就喪失了其測(cè)量作用。因此常常在受拉去鋼筋上也布置測(cè)點(diǎn)以便測(cè)量鋼筋應(yīng)變。2022-5-26265.4 常見(jiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件靜載試驗(yàn)（2）平面應(yīng)力測(cè)量：荷載作用下，2-2截面既有彎矩又有剪力作用，為平面應(yīng)力狀態(tài)，為了求得該截面上的最大主應(yīng)力及剪力的分布規(guī)律，需要布置指教應(yīng)變網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)三個(gè)方向上應(yīng)變的測(cè)定，求得最大主應(yīng)力的

15、數(shù)值及作用方向。2022-5-26275.4 常見(jiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件靜載試驗(yàn)（3）鋼筋和彎筋的應(yīng)力測(cè)量：對(duì)于鋼筋混凝土梁來(lái)說(shuō)，為研究梁斜截面的抗剪機(jī)理，除了混凝土表面需要布置測(cè)點(diǎn)外，通常在梁的彎起鋼筋或箍筋上布置應(yīng)變測(cè)點(diǎn)。這里較多的是用預(yù)埋或試件表面開(kāi)槽的方法來(lái)解決設(shè)點(diǎn)問(wèn)題。2022-5-26285.4 常見(jiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件靜載試驗(yàn)（4）翼緣與孔邊應(yīng)力測(cè)量：對(duì)于翼緣較寬較薄的T型梁，其翼緣部分受力不一定均勻，以致不能全部參加工作，這時(shí)應(yīng)該沿翼緣寬度布置測(cè)點(diǎn)，測(cè)定翼緣上應(yīng)力分布情況。為了減輕自重，有時(shí)候需要在梁腹板上開(kāi)孔，孔邊應(yīng)力集中現(xiàn)象比較嚴(yán)重，且往往梯度較大，嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)的承載力，因此必須注意孔邊的應(yīng)力測(cè)量。

16、應(yīng)力集中是指受力構(gòu)件由于外界因素或自身因素幾何形狀、外形尺寸發(fā)生突變而引起局部范圍內(nèi)應(yīng)力顯著增大的現(xiàn)象。梁腹板圓孔周邊的應(yīng)變測(cè)點(diǎn)布置梁腹板圓孔周邊的應(yīng)變測(cè)點(diǎn)布置2022-5-26295.4 常見(jiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件靜載試驗(yàn)（5）校核測(cè)點(diǎn)：為了校核試驗(yàn)的正確性，便于整理試驗(yàn)結(jié)果時(shí)進(jìn)行誤差修正，經(jīng)常在梁的端部凸角上的零應(yīng)力處（3-3截面）設(shè)置少量測(cè)點(diǎn)，以檢驗(yàn)整個(gè)測(cè)量過(guò)程是否正常。2022-5-26305.4 常見(jiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件靜載試驗(yàn)裂縫測(cè)量在鋼筋混凝土梁試驗(yàn)時(shí)，經(jīng)常需要測(cè)定其抗裂性能。一般垂直裂縫產(chǎn)生在彎矩最大的受拉區(qū)段，因此在這一區(qū)段連續(xù)設(shè)置測(cè)點(diǎn)。2022-5-26315.4 常見(jiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件靜載試驗(yàn)裂縫測(cè)量在裂縫

17、行程過(guò)程中，儀器讀數(shù)可能變小，甚至?xí)霈F(xiàn)負(fù)值。如圖，使原來(lái)光環(huán)曲線產(chǎn)生突然轉(zhuǎn)折的現(xiàn)象。如果發(fā)現(xiàn)上述情況，即可判斷試件已開(kāi)裂。（由荷載-應(yīng)變曲線觀察混凝土開(kāi)裂，為什么）2022-5-26325.4 常見(jiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件靜載試驗(yàn)裂縫測(cè)量斜截面上的主拉應(yīng)力裂縫，經(jīng)常出現(xiàn)在剪力較大的區(qū)段內(nèi)。因此這些部分可以設(shè)置抗裂測(cè)點(diǎn)。由于混凝土的斜裂縫于水平軸成45左右的角度，則儀器的標(biāo)距方向應(yīng)與裂縫方向垂直。每種構(gòu)件測(cè)裂縫數(shù)目不得小于三條，包括第一條出現(xiàn)裂縫、開(kāi)裂的最大裂縫以及斜截面上由主拉力作用產(chǎn)生的斜裂縫寬度。2022-5-26335.4 常見(jiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件靜載試驗(yàn)5.4.2 壓桿和柱的試驗(yàn)一、試件安裝和加載方法u安裝正位

18、或臥位試驗(yàn)，構(gòu)件二端均應(yīng)采用比較靈活的可動(dòng)鉸支座型式，一般采用刀口支座。臥位試驗(yàn)2022-5-26345.4 常見(jiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件靜載試驗(yàn)5.4.2 壓桿和柱的試驗(yàn)一、試件安裝和加載方法u安裝：正位或臥位試驗(yàn)，構(gòu)件二端均應(yīng)采用比較靈活的可動(dòng)鉸支座型式，一般采用刀口支座。正位試驗(yàn)2022-5-26355.4 常見(jiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件靜載試驗(yàn)5.4.2 壓桿和柱的試驗(yàn)一、試件安裝和加載方法u加載方法：軸心受壓柱：安裝時(shí)一般先進(jìn)行幾何對(duì)中，即將構(gòu)件軸線對(duì)準(zhǔn)作用力的中心線。構(gòu)件在幾何對(duì)中后再進(jìn)行物理對(duì)中，即加載達(dá)2040的試驗(yàn)荷載時(shí)，測(cè)量構(gòu)件中央截面兩側(cè)或四個(gè)面的應(yīng)變，并調(diào)整作用力的軸線，以達(dá)到各點(diǎn)應(yīng)變均勻?yàn)橹?。在?gòu)件物

19、理對(duì)中后即可進(jìn)行加載試驗(yàn)。偏壓試件：也應(yīng)在物理對(duì)中后，沿加力中線量出偏心距離，再把加載點(diǎn)移至偏心距的位置上，進(jìn)行試驗(yàn)。加載：長(zhǎng)柱試驗(yàn)機(jī)或液壓加載系統(tǒng);(1/10-1/15)Nu（受壓構(gòu)件，達(dá)到正截面壓彎承載力極限時(shí)的壓力），接近開(kāi)裂荷載和破壞荷載時(shí)細(xì)分2-4級(jí)。2022-5-26365.4 常見(jiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件靜載試驗(yàn)5.4.2 壓桿和柱的試驗(yàn)二、試驗(yàn)項(xiàng)目和測(cè)點(diǎn)布置一般觀察破壞荷載、個(gè)級(jí)荷載下的側(cè)向撓度及變形曲線、控制界面或區(qū)域的應(yīng)力變化規(guī)律以及裂縫開(kāi)裂情況n 破壞荷載：力傳感器n 撓度：百分表或位移傳感器，側(cè)向五點(diǎn)布置法。n 曲率：曲率計(jì)n 砼應(yīng)變：應(yīng)變片+應(yīng)變儀，應(yīng)變片后貼。n 鋼筋應(yīng)變：應(yīng)變片+

20、應(yīng)變儀，應(yīng)變片預(yù)埋2022-5-26375.4 常見(jiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件靜載試驗(yàn)5.4.3 鋼筋混凝土平面樓蓋試驗(yàn)一、試驗(yàn)荷載布置樓蓋可能是現(xiàn)澆整體結(jié)構(gòu)，也可能是裝配整體結(jié)構(gòu)。為此必須考慮結(jié)構(gòu)的連續(xù)與整體性特點(diǎn)。 板的試驗(yàn)1. 簡(jiǎn)支單向受彎板 ：橫向無(wú)聯(lián)系取并排三塊；橫向有聯(lián)系至少取3l2022-5-26385.4 常見(jiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件靜載試驗(yàn)板的試驗(yàn)n多跨連續(xù)板：相互間隔的三個(gè)板跨上同時(shí)施加活荷載，板寬3l2022-5-26395.4 常見(jiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件靜載試驗(yàn)次梁的試驗(yàn)n簡(jiǎn)支板下單跨梁n連續(xù)板下多跨梁：梁剛度大，板剛度?。涣簞偠刃?，板剛度大2022-5-26405.4 常見(jiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件靜載試驗(yàn)次梁的試驗(yàn)n靠近端部連續(xù)板

21、下單跨梁：梁剛度大，板剛度小；梁剛度小，板剛度大2022-5-26415.4 常見(jiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件靜載試驗(yàn)次梁的試驗(yàn)n支承在主梁上的多跨連續(xù)次梁n支承在柱子上多跨連續(xù)次梁2022-5-26425.4 常見(jiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件靜載試驗(yàn)主梁的試驗(yàn)n單跨主梁：同次梁n多跨連續(xù)主梁2022-5-26435.4 常見(jiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件靜載試驗(yàn)柱的試驗(yàn)同時(shí)承受軸向壓力和兩個(gè)方向彎矩n最大彎矩荷載布置n最大壓力荷載布置最大彎矩荷載布置最大壓力荷載布置2022-5-26445.4 常見(jiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件靜載試驗(yàn)二、試驗(yàn)觀測(cè)試驗(yàn)通常是非破壞性的。觀測(cè)中主要以結(jié)構(gòu)的剛度及抗裂性為主要鑒定依據(jù)，以測(cè)定結(jié)構(gòu)梁板的撓曲變形作為衡量結(jié)構(gòu)剛度的主要指標(biāo)。測(cè)點(diǎn)布置

22、可按照一般梁板結(jié)構(gòu)的布置原則考慮。 混凝土應(yīng)力測(cè)定n 表面刻槽法 混凝土梁板中鋼筋應(yīng)力測(cè)定n 敲去保護(hù)層，選取1,2根鋼筋貼電阻應(yīng)變計(jì)，調(diào)整電阻應(yīng)變儀調(diào)整讀數(shù)為“零”后截?cái)噤摻睢ｄ摻钸x擇要慎重2022-5-26455.4 常見(jiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件靜載試驗(yàn)5.4.4 屋架試驗(yàn)屋架的特點(diǎn)是跨度大，單只能在自身平面內(nèi)承受荷載，平面外剛度很小。主要依靠側(cè)向支承體系相互聯(lián)系形成足夠的空間剛度。屋架主要承受節(jié)點(diǎn)的集中荷載，因此大部分桿件受軸力作用。一、試件安裝和加載方法u安裝：就位方式：一般采用正位試驗(yàn)。現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)時(shí)還可以采用成對(duì)試件的臥位試驗(yàn)。安裝時(shí)應(yīng)設(shè)置側(cè)向支撐，以保證屋架上弦的側(cè)向穩(wěn)定。 支承方式：與梁相同，支承

23、墊板應(yīng)留有充分余地。u加載方發(fā)：可以采用重力直接或杠桿加載。當(dāng)施加多點(diǎn)集中荷載并且節(jié)點(diǎn)荷載較大時(shí)，采用同步液壓加載。2022-5-26465.4 常見(jiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件靜載試驗(yàn)重物加載2022-5-26475.4 常見(jiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件靜載試驗(yàn)液壓加載2022-5-26485.4 常見(jiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件靜載試驗(yàn)屋架成對(duì)試驗(yàn)2022-5-26495.4 常見(jiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件靜載試驗(yàn)屋架試驗(yàn)支撐設(shè)置2022-5-26505.4 常見(jiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件靜載試驗(yàn)屋架試驗(yàn)支撐設(shè)置2022-5-26515.4 常見(jiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件靜載試驗(yàn)二、觀測(cè)項(xiàng)目和測(cè)點(diǎn)布置u觀察項(xiàng)目： 桁架撓度及撓曲線。 開(kāi)裂荷載及破壞荷載。 主要桿件的應(yīng)變。 節(jié)點(diǎn)的變形及節(jié)點(diǎn)剛度對(duì)桿件的

24、次應(yīng)力影響 屋架端節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力分布 預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉應(yīng)力和對(duì)有關(guān)部位混凝土的預(yù)壓應(yīng)力。 屋架下弦預(yù)應(yīng)力鋼筋對(duì)屋架的反拱作用。 預(yù)應(yīng)力錨頭工作性能。2022-5-26525.4 常見(jiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件靜載試驗(yàn)二、觀測(cè)項(xiàng)目和測(cè)點(diǎn)布置u測(cè)點(diǎn)布置：可以利用結(jié)構(gòu)和荷載的對(duì)稱性，在屋架一半布置主要測(cè)點(diǎn)，而在另一半布置校核測(cè)點(diǎn)。（1）節(jié)點(diǎn)位移：大量程的撓度計(jì)或者用米厘紙制成標(biāo)尺通過(guò)水準(zhǔn)儀進(jìn)行觀測(cè)。 2022-5-26535.4 常見(jiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件靜載試驗(yàn)（2）桿件的內(nèi)力測(cè)量：通過(guò)測(cè)應(yīng)變來(lái)測(cè)量桿件內(nèi)力。 2022-5-26545.4 常見(jiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件靜載試驗(yàn)（2）桿件的內(nèi)力測(cè)量：不可將測(cè)點(diǎn)布置在節(jié)點(diǎn)上1-1截面測(cè)點(diǎn)：測(cè)量上弦桿的內(nèi)力

25、2-2截面測(cè)點(diǎn)：測(cè)量節(jié)點(diǎn)次應(yīng)力的影響3-3截面測(cè)點(diǎn)：錯(cuò)誤2022-5-26555.4 常見(jiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件靜載試驗(yàn)（2）桿件的內(nèi)力測(cè)量： 2022-5-26565.4 常見(jiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件靜載試驗(yàn)（3）預(yù)應(yīng)力錨具性能測(cè)量：在端節(jié)點(diǎn)砼表面沿自錨頭長(zhǎng)度方向布置若干應(yīng)變測(cè)點(diǎn)：橫向測(cè)點(diǎn)和縱向測(cè)點(diǎn)2022-5-26575.4 常見(jiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件靜載試驗(yàn)（4）預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉應(yīng)力的測(cè)量：直接在預(yù)應(yīng)力鋼筋上布置應(yīng)變測(cè)點(diǎn)測(cè)量，通常布置屋架跨中和兩端頭。注意應(yīng)變計(jì)的防護(hù)處理。（5）裂縫測(cè)量：桿件開(kāi)裂荷載和裂縫寬度。（端節(jié)點(diǎn)、腹桿與下弦桿及節(jié)點(diǎn)交匯處較早開(kāi)裂的位置）2022-5-26585.4 常見(jiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件靜載試驗(yàn)5.4.5 薄殼和網(wǎng)架

26、結(jié)構(gòu)薄殼和網(wǎng)架結(jié)構(gòu)是工程結(jié)構(gòu)中比較特殊的結(jié)構(gòu)。用于大跨度建筑，通過(guò)原型試驗(yàn)和1/5-1/20 模型試驗(yàn)研究結(jié)構(gòu)受力性能及計(jì)算可靠性。一、試件安裝和加載方法u安裝：支承形式：1）薄殼結(jié)構(gòu)：實(shí)際支承形式類(lèi)似雙向板，有四角支承和四邊支承，試驗(yàn)支承可以用固定鉸、活動(dòng)鉸及滾軸。2）網(wǎng)架結(jié)構(gòu)：實(shí)際支承在框架或柱頂，試驗(yàn)時(shí)支承在剛性較大的型鋼圈梁上。邊支座一般受壓，角支座及其附近支座可能受拉。2022-5-26595.4 常見(jiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件靜載試驗(yàn)u加載方法：重物直接堆載、水池加載或通過(guò)吊籃加載。也可用氣壓加載，需要較大荷載時(shí)常使用液壓加載器和分配梁加載。（1）預(yù)留孔施加懸吊荷載：2022-5-26605.4 常

27、見(jiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件靜載試驗(yàn)（2）分配杠桿加載系統(tǒng)：2022-5-26615.4 常見(jiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件靜載試驗(yàn)（3）薄殼結(jié)構(gòu)液壓加載：2022-5-26625.4 常見(jiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件靜載試驗(yàn)（4）網(wǎng)殼水加載：2022-5-26635.4 常見(jiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件靜載試驗(yàn)二、觀測(cè)項(xiàng)目和測(cè)點(diǎn)布置u觀察項(xiàng)目：主要測(cè)量位移和應(yīng)變u測(cè)點(diǎn)布置：常利用對(duì)稱性減少測(cè)點(diǎn)數(shù)量。同時(shí)布置一些校核測(cè)點(diǎn)（1）圓柱形殼體： 位移測(cè)點(diǎn) 應(yīng)變測(cè)點(diǎn)2022-5-26645.4 常見(jiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件靜載試驗(yàn)（2）雙曲扁殼結(jié)構(gòu)的測(cè)點(diǎn)布置：2022-5-26655.4 常見(jiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件靜載試驗(yàn)（3）網(wǎng)架測(cè)點(diǎn)布置： （a）利用對(duì)稱性分區(qū)；（b）位移下弦節(jié)點(diǎn)，應(yīng)力布置在桿件上（桿件中

28、間或節(jié)點(diǎn)附近）； （c）校核測(cè)點(diǎn)2022-5-26665.5 量測(cè)數(shù)據(jù)處理5.5.1 原始數(shù)據(jù)處理u原始記錄數(shù)據(jù)：完整性、科學(xué)性、嚴(yán)肅性。清楚、不得任意涂改u錯(cuò)誤數(shù)據(jù)：儀器設(shè)置，人工讀錯(cuò)，人工記錄，環(huán)境影響，儀器缺陷，通過(guò)復(fù)核儀器修正。u數(shù)據(jù)修約： 四舍五入。5.5.2 原始數(shù)據(jù)處理u表格形式u曲線：連線、擬合曲線u形態(tài)：裂縫分布、變形形態(tài)、破壞形態(tài)、照片u函數(shù)：回歸分析。 常用方法為最小二乘法：回歸值與試驗(yàn)值之差的平方和為最小。u數(shù)據(jù)處理工具：Excel2022-5-26675.5 量測(cè)數(shù)據(jù)處理5.5.3 結(jié)構(gòu)變形計(jì)算應(yīng)考慮支座沉降、結(jié)構(gòu)自重和等效加載圖示的修正。簡(jiǎn)支梁的彎曲變形離支座x處的撓度和轉(zhuǎn)角為：2022-5-26685.5 量測(cè)數(shù)據(jù)處理懸臂梁的撓度和轉(zhuǎn)角離支座x處的撓度和轉(zhuǎn)角為：2022-5-26695.5 量測(cè)數(shù)