結(jié)構(gòu)試驗(yàn)本PPT課件

1、必修試驗(yàn)一 預(yù)應(yīng)力混凝土空心板鑒定試驗(yàn)一、試驗(yàn)?zāi)康?.學(xué)習(xí)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件產(chǎn)品鑒定性試驗(yàn)的基本原理和方法。2.通過測定預(yù)應(yīng)力混凝土空心板的承載力、撓度及裂縫開展情況，對其結(jié)構(gòu)受力性能進(jìn)行評價(jià)。二、試驗(yàn)對象及儀器設(shè)備1檢驗(yàn)構(gòu)件：冷拔低碳鋼絲預(yù)應(yīng)力空心板(YKB3051)2加荷設(shè)備：鑄鐵砝碼。3測量設(shè)備：百分表、電阻應(yīng)變片、靜態(tài)電阻應(yīng)變儀等。第1頁/共24頁三、結(jié)構(gòu)性能檢驗(yàn)各項(xiàng)要求1構(gòu)件撓度檢驗(yàn)要求0ssaa式中： 在正常使用短期荷載檢驗(yàn)值作用下構(gòu)件跨中的短期撓度實(shí)測值（mm），可查中南標(biāo)，其數(shù)值已包含板的自重 構(gòu)件短期撓度允許值（mm），其值可查中南標(biāo)0sasa2構(gòu)件的抗裂檢驗(yàn)要求0crk1

2、crcrsQGQ式中： 板的抗裂檢驗(yàn)系數(shù)實(shí)測值； 板出現(xiàn)裂縫時(shí)的外加荷載； 板自重標(biāo)準(zhǔn)值； 構(gòu)件的抗裂檢驗(yàn)系數(shù)的允許值，可查中南標(biāo)。0crcrQk1Gcr第2頁/共24頁3承載力檢驗(yàn)要求 板達(dá)到極限承載狀態(tài)時(shí)，其承載力檢驗(yàn)系數(shù)實(shí)測值應(yīng)符合下列要求： 0u0uk1uudQGQ式中： 達(dá)到承載力極限狀態(tài)時(shí)的外加荷載； 承載力檢驗(yàn)荷載設(shè)計(jì)值，見中南標(biāo)，其數(shù) 值已包含板的自重； 承載力檢驗(yàn)系數(shù)允許值，取值如下：當(dāng)裂縫寬度超過1.5mm或撓度達(dá)到跨度的1/50 1.35 受壓區(qū)混凝土破壞 1.45受拉主筋拉斷 1.50斜裂縫寬達(dá)1.5mm或斜裂縫末端混凝土剪壓破壞 1.40uQdQu第3頁/共24頁50

3、0503000l1=29005012(3)4501 (2 )#圖1 預(yù)應(yīng)力空心板鑒定試驗(yàn)裝置圖（單位：mm） 五、試驗(yàn)步驟1按圖1的試驗(yàn)裝置圖安裝試件和設(shè)備，粘貼應(yīng)變片及連接導(dǎo)線。2用標(biāo)準(zhǔn)砝碼預(yù)加1級均布荷載，注意觀察儀表工作是否正常，然后卸去荷載，排除故障，儀表重新調(diào)零或記錄初讀數(shù)。3正式加載試驗(yàn)。每級荷載停留5分鐘后讀取荷載、撓度及應(yīng)變值，記入數(shù)據(jù)原始記錄表中。4當(dāng)裂縫寬度超過1.5mm或撓度超過1/50跨度（承載力檢驗(yàn)標(biāo)志）；或受壓區(qū)混凝土破壞（標(biāo)志）；或受力主筋拉斷（標(biāo)志）；或斜裂縫寬達(dá)1.5mm或斜裂縫末端混凝土剪壓破壞（標(biāo)志）；或斜截面混凝土斜壓破壞或受拉主筋端部滑移超過0.2mm

4、（標(biāo)志）。即認(rèn)為構(gòu)件達(dá)到承載力極限狀態(tài)。 第4頁/共24頁1把原始記錄中的撓度和應(yīng)變數(shù)據(jù)整理后填入相應(yīng)表格中。2根據(jù)整理的數(shù)據(jù)，繪制各級荷載下跨中截面荷載撓度關(guān)系曲線，荷載應(yīng)變關(guān)系曲線。3判定板出現(xiàn)裂縫時(shí)的外加荷載和達(dá)到承載力極限狀態(tài)時(shí)的外加荷載。4計(jì)算出 5對構(gòu)件性能進(jìn)行評定。六、試驗(yàn)報(bào)告u000scra， ，第5頁/共24頁必修試驗(yàn)二 簡支鋼桁架非破壞試驗(yàn) 一、試驗(yàn)?zāi)康?.熟悉結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)的全部過程。熟悉測力傳感器、位移傳感器、靜態(tài)電阻應(yīng)變儀的配套使用方法。2.通過桁架節(jié)點(diǎn)位移、桿件內(nèi)力的測量對桁架結(jié)構(gòu)的工作性能作出分析，并驗(yàn)證理論計(jì)算的正確性，加深對理論知識的理解。3.學(xué)習(xí)試驗(yàn)方法和試驗(yàn)

5、結(jié)果的分析整理。二、試驗(yàn)對象及儀器設(shè)備1.試件：鋼桁架，跨度為4.3m，上下弦采用等邊角鋼2L505,腹桿采用等邊角鋼2L403，節(jié)點(diǎn)板厚為4mm。測點(diǎn)布置見圖1所示。2.加載設(shè)備：反力架、油壓千斤頂。3.測量儀器：百分表、磁性表座、電阻應(yīng)變片、靜態(tài)電阻應(yīng)變儀和測力傳感器。第6頁/共24頁三、試驗(yàn)步驟550550600PABCDEFGHIJKLMNOP代表電阻應(yīng)變片代表百分表50055055055055050043001234657815162324272819201112141322213029910252617181#23456789圖1 試驗(yàn)桁架測點(diǎn)布置圖 1.按照圖2所示的試驗(yàn)裝置圖安

6、裝好加載和測量設(shè)備。電阻應(yīng)變片已預(yù)先貼好，檢查電阻值和連接導(dǎo)線。2.對桁架進(jìn)行預(yù)載試驗(yàn)。加荷載P=8kN，熟悉各種儀表的測讀，并檢查裝置、試件、儀表等是否正常工作，然后卸載，把發(fā)現(xiàn)的問題及時(shí)排除。確認(rèn)無問題后，所有儀表重新記錄初讀數(shù)或調(diào)零，作好記錄的準(zhǔn)備。第7頁/共24頁3.正式試驗(yàn)。采用油壓千斤頂加載，加載點(diǎn)的最大荷載為48kN，分6級加載，每級8kN，滿載后直接卸載至零。每次加載后停歇5分鐘后再讀取荷載、撓度和應(yīng)變值，記入原始數(shù)據(jù)記錄表中。圖2 試驗(yàn)裝置圖 1234567ABCDEFGHIJKLMNOP-鋼支墩；-支座；-鋼墊板；-油壓千斤頂-測力傳感器；-反力架橫梁；-桁架第8頁/共24

7、頁四、試驗(yàn)結(jié)果的整理、分析和試驗(yàn)報(bào)告1數(shù)據(jù)整理把原始記錄表中的撓度和應(yīng)變數(shù)據(jù)整理后填入相應(yīng)表格中。2桁架下弦節(jié)點(diǎn)撓度的整理與分析 桁架滿荷載時(shí)，比較下弦各節(jié)點(diǎn)撓度實(shí)測值與理論值（考慮支座剛性位移的影響修正）。并繪制滿荷載作用下，桁架下弦的實(shí)測與理論撓度曲線。 繪制桁架下弦節(jié)點(diǎn)K、M的實(shí)測與理論的荷載-撓度曲線3桁架桿件的內(nèi)力分析對桁架各桿件在各級荷載作用下內(nèi)力實(shí)測值與理論值進(jìn)行比較。第9頁/共24頁一、試驗(yàn)?zāi)康?通過試驗(yàn)初步掌握矩形截面柱靜載試驗(yàn)的一般方法。2觀察偏心受壓柱的整個(gè)破壞過程及其破壞特征。3通過試驗(yàn)了解偏心受壓構(gòu)件理論計(jì)算的依據(jù)和分析方法，觀察偏心受壓柱的破壞特征及強(qiáng)度變化規(guī)律，進(jìn)

8、一步增強(qiáng)對鋼筋混凝土構(gòu)件試驗(yàn)的研究和分析能力。加強(qiáng)學(xué)生對理論知識的理解。二、試驗(yàn)對象及儀器設(shè)備1試件：矩形截面鋼筋混凝土短柱，混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度為C30，鋼筋為I級，具體尺寸和配筋見圖1所示。2加載設(shè)備：5000kN長柱式壓力試驗(yàn)機(jī)。3測量儀器：電阻應(yīng)變片、靜態(tài)電阻應(yīng)變儀、位移計(jì)、讀數(shù)顯微鏡和放大鏡等。必修試驗(yàn)三 鋼筋混凝土短柱偏壓破壞試驗(yàn)第10頁/共24頁2409008050051004 10120801201202 101202 10AAA-A截面圖1 試驗(yàn)構(gòu)件尺寸及配筋圖在柱子的中央截面混凝土受拉面及受壓面各布置兩個(gè)應(yīng)變測點(diǎn)。在縱向受力鋼筋中部各布置一個(gè)應(yīng)變測點(diǎn)。如圖2所示。在柱背面布置3個(gè)

9、位移計(jì)，用來測量短柱的側(cè)向位移。具體位置見圖2，偏心距 =40mm。0e三、試驗(yàn)方案0e24080500120801202 1 3 4e0幾何中心加載線混凝土應(yīng)變測點(diǎn)鋼筋應(yīng)變測點(diǎn)正面背面Pe0幾何中心30303030AAA-A截面200250200250圖2 試驗(yàn)裝置與測點(diǎn)布置圖 第11頁/共24頁測試的主要內(nèi)容有：測定每級荷載下中央截面混凝土和鋼筋的應(yīng)變值。測定每級荷載下試驗(yàn)柱的側(cè)向位移值。用放大鏡仔細(xì)觀察裂縫的出現(xiàn)，并標(biāo)記裂縫出現(xiàn)的部位及延伸長度。用讀數(shù)顯微鏡測定主要裂縫的寬度，并作詳細(xì)記錄。測定柱的開裂荷載及極限承載力。試件破壞后，繪制偏心受壓短柱的破壞形態(tài)圖。四、試驗(yàn)步驟1試驗(yàn)前準(zhǔn)備對

10、混凝土和鋼筋做材性試驗(yàn)。根據(jù)實(shí)測的材料力學(xué)性能計(jì)算出預(yù)計(jì)的開裂荷載和破壞荷載。2試件就位(1) 試件就位之前，將混凝土應(yīng)變測點(diǎn)表面清理干凈，粘貼好應(yīng)變片并用導(dǎo)線引出。(2) 試件就位及幾何對中后，將加載點(diǎn)移至偏心距處，偏心距為40mm。加適量的初載，固定好試件，并安裝好位移計(jì)。第12頁/共24頁3加載(1) 預(yù)加載試驗(yàn)，預(yù)載值應(yīng)不超過開裂荷載值，并調(diào)試儀表。(2) 加初載，各儀表調(diào)零或讀取初讀數(shù)。本試驗(yàn)初載5kN，荷載分級20kN，每加一級荷載，持荷5分鐘后，測讀各測點(diǎn)的讀數(shù)，直至破壞。同時(shí)注意觀測裂縫、觀察和記錄試件的破壞過程和破壞特征。五、試驗(yàn)結(jié)果的整理、分析和試驗(yàn)報(bào)告1.記錄鋼筋及混凝土

11、的材性指標(biāo)，并計(jì)算出預(yù)計(jì)的開裂荷載和破壞荷載2.把原始記錄表中的撓度和應(yīng)變數(shù)據(jù)整理后填入相應(yīng)表格中。3.根據(jù)試驗(yàn)整理的數(shù)據(jù)，計(jì)算各級荷載下，靠近縱向力一側(cè)（正面）受力鋼筋及混凝土應(yīng)變平均值和離縱向力較遠(yuǎn)一側(cè)（背面）受力鋼筋及混凝土應(yīng)變平均值，并繪出荷載混凝土平均應(yīng)變關(guān)系曲線、荷載鋼筋平均應(yīng)變關(guān)系曲線。第13頁/共24頁4繪出偏心受壓構(gòu)件的破壞形態(tài)展開圖。5根據(jù)位移實(shí)測數(shù)據(jù)，繪制短柱實(shí)測的Pf（中截面?zhèn)认蛭灰疲┣€。6判定出實(shí)際的開裂荷載和極限荷載。并與預(yù)計(jì)的開裂荷載和破壞荷載對比。六、思考題1偏心受壓構(gòu)件的破壞現(xiàn)象與哪些情況有關(guān)?2大、小偏心受壓構(gòu)件破壞形式有何特點(diǎn)?第14頁/共24頁第二部分

12、第二部分 選修試驗(yàn)選修試驗(yàn)第15頁/共24頁選修試驗(yàn)一選修試驗(yàn)一 超聲回彈綜合法測混凝土強(qiáng)度試超聲回彈綜合法測混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)驗(yàn)一、試驗(yàn)?zāi)康?學(xué)習(xí)和掌握混凝土回彈儀的使用方法。2學(xué)習(xí)和掌握非金屬超聲波檢測儀的使用方法。3掌握超聲回彈綜合法檢測及推定混凝土強(qiáng)度的方法。4掌握壓力試驗(yàn)機(jī)檢測混凝土試塊強(qiáng)度的方法。二、試驗(yàn)對象及儀器設(shè)備1試件：150mm的標(biāo)準(zhǔn)立方體試塊一組（3個(gè)試件）。2測試儀器：非金屬超聲波檢測儀、中型混凝土回彈儀、壓力試驗(yàn)機(jī)和游標(biāo)卡尺。三、試驗(yàn)原理混凝土強(qiáng)度與超聲波在其中傳播的速度具有一定的相關(guān)性，混凝土強(qiáng)度越高，其傳播速度就愈大。 第16頁/共24頁 混凝土回彈值R越大，表明混凝

13、土表面的硬度越大?；炷帘砻娴挠捕扰c混凝土強(qiáng)度之間存在相應(yīng)關(guān)系，通常情況下，混凝土表面硬度越大，混凝土強(qiáng)度越高。因此，通過測量混凝土表面的硬度可間接推定混凝土強(qiáng)度值。 由于回彈法是根據(jù)混凝土表面硬度推定其強(qiáng)度值，只能反映混凝土表面質(zhì)量，當(dāng)混凝土碳化深度較大時(shí)，實(shí)測出的是碳化后混凝土表面硬度情況，對混凝土內(nèi)部情況很難確定。而超聲波可穿過混凝土內(nèi)部，其縱波波速與混凝土強(qiáng)度有較好的相關(guān)性，受碳化深度影響不大，但是單獨(dú)應(yīng)用時(shí)由于影響因素較多，測試精度較差。采用兩種方法綜合測試時(shí)，可以互相校正，消除一些不利因素的影響，提高測試精度。四、試驗(yàn)步驟1整理試件。將被測試件四個(gè)澆筑側(cè)面上的塵土、污物等擦拭干凈。

14、2在試件測試面上標(biāo)示超聲測點(diǎn)。取試塊澆筑方向的一個(gè)側(cè)面為測試面， 在測試面上畫出相對應(yīng)的3個(gè)測點(diǎn)（圖2）。 第17頁/共24頁澆筑面b1=150 37.537.537.537.537.537.537.537.5測點(diǎn)1測點(diǎn)2測點(diǎn)3b22 測點(diǎn)布置圖(單位：mm)3測量試件的超聲測距。采用游標(biāo)卡尺或鋼卷尺，在超聲測試面的兩側(cè)邊緣處逐點(diǎn)測量兩測試面的垂直距離，精確到1mm，作為測點(diǎn)的超聲測距值123lll、 、4測量試件的聲時(shí)值。換能器直接耦合，校核儀器的聲時(shí)初度數(shù)to，精確至0.1s。在試件兩個(gè)測試面的對應(yīng)測點(diǎn)位置涂抹耦合劑，將一對發(fā)射和接收換能器耦合在對應(yīng)測點(diǎn)上，并始終

15、保持兩個(gè)換能器的軸線在同一直線上。逐點(diǎn)測讀聲時(shí)讀數(shù)123ttt、 、5計(jì)算聲速值。分別計(jì)算 3個(gè)測點(diǎn)的聲速值v ，取 3 個(gè)測點(diǎn)聲速的平均值作為該試件混凝土中聲速代表值v，即：第18頁/共24頁31013iiilvttvilit0t式中： 試件混凝土中聲速代表值（km/s）； 第i個(gè)測點(diǎn)超聲測距(mm)，精確至1mm； 第i個(gè)測點(diǎn)混凝土中聲時(shí)讀數(shù)（s） 聲時(shí)初讀數(shù)（s）。 6測量回彈值。先將試件超聲測試面的耦合劑擦拭干凈，再置于壓力機(jī)上下承壓板之間，使另外一對側(cè)面朝向便于回彈測試的方向，然后加壓至3050kN并保持此壓力?；貜棞y試時(shí)，應(yīng)始終保持回彈儀的軸線垂直于混凝土測試面，分別在試件兩個(gè)相對

16、側(cè)面上各測點(diǎn)回彈值（共16個(gè)測點(diǎn)），精確至1?；貜棞y點(diǎn)具體位置見圖2。剔除個(gè)最大值和個(gè)最小值，取余下10個(gè)有效回彈值的平均值作為該試件的回彈代表值R，計(jì)算精確至 0.1。 第19頁/共24頁7抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)?；貜椫禍y試完畢后，卸去荷載，用游標(biāo)卡尺測量回彈面的尺寸，精確到1mm。將回彈測試面放置在壓力機(jī)承壓板正中，按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法GB/T50081的規(guī)定速度連續(xù)均勻加荷至破壞（當(dāng)混凝土的強(qiáng)度等級低于C30時(shí)，加荷速度應(yīng)為0.30.5MPa/秒）。計(jì)算抗壓強(qiáng)度實(shí)測值，精確至 0.1MPa。 五、試驗(yàn)報(bào)告要求1按要求填寫超聲檢測、回彈檢測和壓力試驗(yàn)的原始記錄, 計(jì)算平均聲速和平

17、均回彈值。2根據(jù)平均聲速和平均回彈值R，推定混凝土的強(qiáng)度。3把超聲回彈綜合法測得的混凝土強(qiáng)度與壓力機(jī)實(shí)際測得的強(qiáng)度進(jìn)行對比，比較兩者的區(qū)別并分析原因。4試驗(yàn)總結(jié)和體會(huì)。第20頁/共24頁選修試驗(yàn)二選修試驗(yàn)二 懸臂等強(qiáng)度鋼梁的靜力特性試驗(yàn)懸臂等強(qiáng)度鋼梁的靜力特性試驗(yàn) 一、試驗(yàn)?zāi)康?掌握應(yīng)變片的粘貼技術(shù)。2了解等強(qiáng)度梁的力學(xué)特性。3認(rèn)識結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)常用的量測儀器的使用方法。4加深對課堂所學(xué)理論知識的理解，培養(yǎng)試驗(yàn)研究動(dòng)手能力及結(jié)構(gòu)計(jì)算分析能力。二、試驗(yàn)對象及儀器設(shè)備1試件：等強(qiáng)度鋼懸臂梁。2加載設(shè)備及測試儀器：標(biāo)準(zhǔn)砝碼、電阻應(yīng)變片、靜態(tài)電阻應(yīng)變儀、位移計(jì)、鋼尺和游標(biāo)卡尺等。三、試驗(yàn)方案在等強(qiáng)度懸臂

18、梁上粘貼電阻應(yīng)變片，如圖1所示。并安裝位移計(jì) 然后在等強(qiáng)度梁端施加砝碼，測量其在不同截面的應(yīng)變及梁端撓度值。第21頁/共24頁x =1001x =2002x =3003x =4004L=5001#2#4#3#6#5#8#7#P1b =802b =1203b =1604b=200h=5位移計(jì)加載點(diǎn)加載點(diǎn)b =4020圖1 懸臂鋼梁尺寸及測點(diǎn)布置圖(長度單位：mm) 四、試驗(yàn)步驟1用游標(biāo)卡尺及鋼尺量測等強(qiáng)度懸臂鋼梁的幾何尺寸（包括總長L，根部寬度b，平均厚度h等），詳見圖1所示，每個(gè)數(shù)據(jù)測3次，取其平均值做為幾何尺寸。2按“電阻應(yīng)變片粘貼技術(shù)”要求粘貼好應(yīng)變片，引出導(dǎo)線。在梁端加載點(diǎn)處安裝好位移計(jì)。3在