結(jié)構(gòu)試驗(yàn)-第四章 土木工程結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)

1、依據(jù)輔助性試驗(yàn)和設(shè)計圖紙，計算出各個荷載階段的計算出各個荷載階段的荷載值和特征部位的對應(yīng)的內(nèi)力、變形值荷載值和特征部位的對應(yīng)的內(nèi)力、變形值，做為試驗(yàn)時控制與比較。避免試驗(yàn)盲目性結(jié)構(gòu)試驗(yàn)?zāi)康慕Y(jié)構(gòu)試驗(yàn)設(shè)計試件設(shè)計加載設(shè)計觀測設(shè)計誤差控制措施安全控制措施結(jié)構(gòu)試驗(yàn)準(zhǔn)備試件制作與安裝人員組織分工儀器檢查與標(biāo)定輔助性試驗(yàn)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)實(shí)施加載、觀測數(shù)據(jù)采集結(jié)果分析數(shù)據(jù)的處理結(jié)構(gòu)性能與承載力分析破壞機(jī)理的分析結(jié)論試件形狀、尺寸試件數(shù)量設(shè)計構(gòu)造措施確定實(shí)驗(yàn)荷載圖式確定加載裝置確定加載制度確定觀測項(xiàng)目確定測點(diǎn)數(shù)目和位置選擇測試儀器試驗(yàn)荷載在試件上的布置形式稱為“加載圖式加載圖式”。如條件限制無法實(shí)現(xiàn)時，可采用“等效加

2、載圖式” P91等效加載圖式注意事項(xiàng)：1)控制截面上主要內(nèi)力與計算內(nèi)力相等；2)主要內(nèi)力圖形與計算內(nèi)力圖形相似；3)等效加載圖式所引起的變形應(yīng)加以適當(dāng)修正；4)控制截面上的內(nèi)力等效，次要截面上的內(nèi)力應(yīng)接近P89承載能力極限狀態(tài)承載能力極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)承載能力極限狀態(tài)：承載能力極限狀態(tài)： 結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到最大承載能力，或達(dá)到不適于繼續(xù)承載的變形的極限狀態(tài)。 正常使用極限狀態(tài)：正常使用極限狀態(tài)：結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到正常使用或耐久性能中某項(xiàng)規(guī)定限度的狀態(tài)稱為正常使用極限狀態(tài) dGKQKQGQsKKQGQ1.2G1.4QGK-永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值QK-可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值可變荷載標(biāo)準(zhǔn)

3、值 若采用集中荷載，依據(jù)上述公式計算的Qd或QS，應(yīng)進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為集中力 見P94.000(,.)CucSSR ffa混凝土抗壓強(qiáng)度混凝土抗壓強(qiáng)度鋼筋抗拉強(qiáng)度鋼筋抗拉強(qiáng)度幾何尺寸參數(shù)幾何尺寸參數(shù)控制截面上的正常使用極限狀態(tài)短期效應(yīng)計算值：00000(,.)CCuCSSuuSR ffaS 各系數(shù)涵義見各系數(shù)涵義見P95Qt預(yù)載標(biāo)準(zhǔn)荷載破壞試驗(yàn)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的一種典型的靜載試驗(yàn)加載程序P97 圖4-13（）結(jié)構(gòu)整體工作狀況，最大撓度、整體變形等（）結(jié)構(gòu)局部工作狀況，應(yīng)變、裂縫等鋼筋混凝土梁跨中彎矩-撓度曲線低碳鋼應(yīng)力-應(yīng)變曲線結(jié)構(gòu)的任何部位的異常變形或局部破壞都會結(jié)構(gòu)的任何部位的異常變形或局部破

4、壞都會在整體變形中得到反映在整體變形中得到反映。整體變形測量的測點(diǎn)布置整體變形測量的測點(diǎn)布置一般是指“最大撓度”、“撓度變形曲線”基本原則基本原則最大撓度最大撓度：中軸線或中軸線兩側(cè)對稱位置上布置測點(diǎn)撓度曲線撓度曲線：至少沿軸向方向布置個測點(diǎn)撓度的修正撓度的修正：要扣除支座沉降的影響常見撓度測點(diǎn)布置，如P101，圖4-19所示支座沉降的修正2qmabaaP100局部應(yīng)變測量點(diǎn)的布置局部應(yīng)變測量點(diǎn)的布置（1）各種受力截面上的測點(diǎn)布置P102 圖4-20（2）截面受壓區(qū)高度測定（3）混凝土開裂應(yīng)變的測定梁腹板圓孔周邊的應(yīng)變測點(diǎn)布置梁腹板圓孔周邊的應(yīng)變測點(diǎn)布置偏壓柱體試驗(yàn)測點(diǎn)布置偏壓柱體試驗(yàn)測點(diǎn)布置

5、雙肢柱試驗(yàn)q123453#應(yīng)變片P2#應(yīng)變片Pcgqsaaa00消除支座沉降后的跨中撓度實(shí)測值00,bbGcgbbgcgaFFaaMMa或修正系數(shù)0ga0gagMbM開裂AEN截面內(nèi)的平均應(yīng)變見課本P102，圖4-20圖解法xxIyMAN1P114，例，例4-4“A picture is worth a thousand words” -Fred R. Barnard 線圖（Profile）、等值線圖（Contour）、形態(tài)圖選擇適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系、坐標(biāo)參數(shù)和坐標(biāo)比例，有時對于反映數(shù)據(jù)規(guī)律是相當(dāng)重要的直角坐標(biāo)系只能反映兩個變量間的關(guān)系。 有時會遇到變量不止兩個的情況，這時可采用“無量綱變量無量綱變量

6、”作為坐標(biāo)來表達(dá)為了驗(yàn)證鋼筋混凝土矩形單筋梁的截面承載力公式,需要進(jìn)行大量的試驗(yàn)研究無量綱變化（Normalization）P117Average drag coefficient for cross-flowover a smooth circular cylinder and a sphere.The effect of surface roughness on the drag coefficient of a sphere.鋼筋混凝土梁跨中彎矩-撓度曲線(1)荷載-變形、荷載-應(yīng)變、荷載-應(yīng)力曲線等荷載變形曲線特征裂縫及其破壞特征圖(a) 適筋梁；(b)超筋梁；(c)少筋梁 碳纖維布對

7、裂縫形態(tài)的影響鑒定性試驗(yàn)鑒定性試驗(yàn)：應(yīng)按相關(guān)設(shè)計規(guī)范的要求對結(jié)構(gòu)進(jìn)行評定，看其是否滿足規(guī)范的要求科研性試驗(yàn)科研性試驗(yàn)：應(yīng)對理論分析結(jié)果進(jìn)行評定，看其與試驗(yàn)結(jié)果的符合程度通過結(jié)構(gòu)試驗(yàn)，對結(jié)構(gòu)的承載能力、變形、抗裂性能、裂縫寬度等進(jìn)行評定，給出評定結(jié)論為檢驗(yàn)構(gòu)件的某項(xiàng)性能，應(yīng)依據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，依照規(guī)范的要求，為檢驗(yàn)構(gòu)件的某項(xiàng)性能，應(yīng)依據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，依照規(guī)范的要求，對其進(jìn)行性能評定對其進(jìn)行性能評定結(jié)構(gòu)性能檢驗(yàn)與評定的對象多數(shù)為預(yù)制構(gòu)件，多數(shù)為專門工廠生產(chǎn)，也有部分是現(xiàn)場制作。 我國產(chǎn)品質(zhì)量法規(guī)定，必須產(chǎn)品抽樣檢驗(yàn)，抽樣檢驗(yàn)，合格方可出廠。檢驗(yàn)的依據(jù)：混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范GB50204-2002預(yù)

8、制混凝土構(gòu)件質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)GBJ 321-90結(jié)構(gòu)性能檢驗(yàn)的方法：（1）以結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范設(shè)計規(guī)范規(guī)定的允許值作檢驗(yàn)依據(jù)（2）以結(jié)構(gòu)實(shí)際的設(shè)計值實(shí)際的設(shè)計值為依據(jù)進(jìn)行檢驗(yàn)檢驗(yàn)的內(nèi)容：檢驗(yàn)的內(nèi)容：承載力檢驗(yàn)： 檢驗(yàn)結(jié)構(gòu)是否滿足承載力極限狀態(tài)，應(yīng)進(jìn)行破壞性試驗(yàn)，以判定極限狀態(tài)標(biāo)志時的承載力試驗(yàn)荷載值（1 1）按混凝土設(shè)計規(guī)范的允許值進(jìn)行檢驗(yàn)：）按混凝土設(shè)計規(guī)范的允許值進(jìn)行檢驗(yàn)：0000uuuuSS或0000uuuuSS或構(gòu)件承載力檢驗(yàn)系數(shù)試測值，即承載力荷載實(shí)測值與設(shè)計值之比構(gòu)件重要性系數(shù)構(gòu)件的承載力檢驗(yàn)系數(shù)的允許值，與構(gòu)件受力狀態(tài)有關(guān)， P120承載力檢驗(yàn)：（2 2）按構(gòu)件實(shí)配鋼筋的承載力進(jìn)行檢驗(yàn)

9、）按構(gòu)件實(shí)配鋼筋的承載力進(jìn)行檢驗(yàn)00uu 00uuSS 00(,.)cssR ffAS其中依據(jù)實(shí)際參數(shù)確定的依據(jù)實(shí)際參數(shù)確定的構(gòu)件承載力計算值構(gòu)件承載力計算值承載力修正系數(shù)承載力修正系數(shù)承載力檢驗(yàn)：（3 3）承載力極限標(biāo)志）承載力極限標(biāo)志 結(jié)構(gòu)極限承載力的實(shí)測值是根據(jù)各類結(jié)構(gòu)達(dá)到各自承載力檢驗(yàn)標(biāo)志承載力檢驗(yàn)標(biāo)志時所對應(yīng)的荷載而確定的。結(jié)構(gòu)的承載力極限標(biāo)志，主要取決于其受力狀態(tài)和自身特性。承載力檢驗(yàn)：（3 3）承載力極限標(biāo)志）承載力極限標(biāo)志 混凝土構(gòu)件達(dá)到下列破壞標(biāo)志之一時，即認(rèn)為達(dá)到承載力極限狀態(tài)：） 軸心受拉、偏心受拉、受彎、大偏心受壓構(gòu)件 受拉主筋應(yīng)力達(dá)到屈服強(qiáng)度受拉主筋應(yīng)力達(dá)到屈服強(qiáng)度、

10、受拉應(yīng)變達(dá)到 0.01 受拉主筋拉斷； 受拉主筋處最大垂直裂縫寬度達(dá)到受拉主筋處最大垂直裂縫寬度達(dá)到1.5mm1.5mm； 撓度達(dá)到跨度的撓度達(dá)到跨度的 1/501/50，懸臂構(gòu)件撓度達(dá)到 1/25; 受壓區(qū)混凝土壓壞； 錨固破壞或主筋端部混凝土滑移達(dá)0.2mm。承載力檢驗(yàn)：（3 3）承載力極限標(biāo)志）承載力極限標(biāo)志2) 軸心受壓、小偏心受壓構(gòu)件，主要指柱類構(gòu)件 混凝土受壓破壞混凝土受壓破壞；（主要標(biāo)志，P121） 受壓主筋應(yīng)力達(dá)到屈服強(qiáng)度。（一般不會發(fā)生）承載力檢驗(yàn)：（3 3）承載力極限標(biāo)志）承載力極限標(biāo)志3) 受彎構(gòu)件的剪切破壞 箍筋或斜截面內(nèi)的縱向受拉主筋應(yīng)力達(dá)到屈服強(qiáng)度； 斜裂縫端部受壓

11、區(qū)混凝土剪壓破壞； 沿斜截面混凝土斜向受壓破壞； 沿斜截面撕裂形成斜拉破壞； 箍筋或彎起鋼筋與斜裂縫交匯處的斜裂縫寬度達(dá)1.5mm； 錨固破壞或主筋端部混凝土滑移達(dá)0.2mm。承載力檢驗(yàn)：（3 3）承載力極限標(biāo)志）承載力極限標(biāo)志 P120承載力檢驗(yàn)：（3 3）承載力極限標(biāo)志）承載力極限標(biāo)志構(gòu)件撓度檢驗(yàn)構(gòu)件撓度檢驗(yàn)： ssaa 0) 1() 1(fsfssfsfssaQQQaaMMMa其中，正常使用短期檢驗(yàn)荷正常使用短期檢驗(yàn)荷載作用下，構(gòu)件短期載作用下，構(gòu)件短期撓度實(shí)測值撓度實(shí)測值正常使用短期檢驗(yàn)荷正常使用短期檢驗(yàn)荷載作用下，構(gòu)件短期載作用下，構(gòu)件短期撓度允許值撓度允許值P122（1 1）按混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范規(guī)定的撓度允許值進(jìn)行檢驗(yàn)時）按混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范規(guī)定的撓度允許值進(jìn)行檢驗(yàn)時構(gòu)件撓度檢驗(yàn)構(gòu)件撓度檢驗(yàn)：（2 2）按實(shí)配鋼筋確定的構(gòu)件撓度值進(jìn)行檢驗(yàn)，或僅作剛度、）按實(shí)配鋼筋確定的構(gòu)件撓度值進(jìn)行檢驗(yàn)，或僅作剛度、抗裂檢驗(yàn)的構(gòu)件抗裂檢驗(yàn)的構(gòu)件 sscssaaaa00;2 . 1且與前一頁相同與前一頁相同