建筑結(jié)構(gòu)靜載試驗

5建筑結(jié)構(gòu)靜載試驗

靜載作用是指結(jié)構(gòu)或構(gòu)件不引起加速度或加速度可以忽略的直接作用。結(jié)構(gòu)靜載試驗中最常見的是單調(diào)加載靜力試驗。

單調(diào)加載是指在短期內(nèi)對試驗對象進行平穩(wěn)地一次連續(xù)施加荷載，荷載從零開始一直到結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞或達到預定荷載或是在短時期內(nèi)平穩(wěn)地施加若干次預定的重復荷載后，再連續(xù)增加荷載直到結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞。5.1概述加載程序：試驗期間荷載與時間的關系。一般靜載試驗加載程序分為預載、標準荷載、破壞荷載三個階段。分級加（卸）載目的：

1）控制加載速度

2）觀察和分析結(jié)構(gòu)變形

3）統(tǒng)一各點加載步調(diào)5.2受彎構(gòu)件的靜力試驗正位試驗，一端采用鉸支座，另一端采用滾動支座，支座下面用支墩安置在地面上，要求牢固和穩(wěn)定。應盡量保證加載面與支承面平整（砂漿、墊沙層、橡膠+鋼板）加載方法：梁：常用液壓加載器和分配梁，或用液壓同步加載器。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。吊車梁：采用液壓加載，試驗時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。1.試件的安裝和加載方法

構(gòu)件試驗的荷載圖式應符合設計規(guī)定和結(jié)構(gòu)實際受載情況，有時也可以采用等效的原則進行換算，即使試驗構(gòu)件的內(nèi)力圖形與設計或?qū)嶋H的內(nèi)力圖形相等或接近，并使兩者最大受力面的內(nèi)力值相等。為保證變形相等，也可按同樣原則求得變形相等的等效荷載。

ql2/8ql/2ql2/8ql2/8ql/2ql/2PP=ql/2PPPP=ql/4例：某梁設計跨度為5m，設計荷載為均布荷載100KN/m，實驗時，只有一臺液壓加載器，最大加載壓力為600KN，采用四個集中力的形式模擬均布荷載，分配梁不限，試確定加載圖式。解：（1）計算該設計梁的內(nèi)力并繪制內(nèi)力圖形

Mmax=ql2/8=312.5KNmQmax=ql/2=250KN內(nèi)力圖形如圖。

（2）設計加載圖式荷載總值=100*5=500KN四個集中力大小=500/4=125KN作用點的位置：第一個距支座L/8=625mm其它荷載相距L/4=1250mm分配梁：單跨，上下兩層，上層支座在下層分配梁跨中。（3）計算該實驗梁的內(nèi)力并繪制內(nèi)力圖形試驗項目和測點布置試驗項目:

鑒定性試驗：承載力、抗裂度和各級荷載作用下的撓度及裂縫開展情況。研究性試驗：除了承載力、抗裂度、撓度和裂縫觀測外，還測量構(gòu)件某些部位的應力。測點布置：（1）撓度測量：

撓度是梁性能當中很重要的一個性質(zhì)。它能反映梁的整體變形。同時通過撓度的變化，也能看出梁局部出現(xiàn)破壞的情況。撓度測量時必須考慮支座沉陷的問題，如果跨中的撓度是相對于地面的話，最少應該布置三個測點,如圖。對跨中：對其它點：由于支座承受的巨大作用力，可能使地面沉陷，因此儀器架子應離支座遠一些。跨度較大的梁測點數(shù)量應增至5~7個，且對稱布置。撓度測量后應繪制荷載—撓度曲線和各級荷載作用下的撓度曲線（叫梁的撓度曲線，最少5個測點），根據(jù)需要有時還需要繪制撓度—時間曲線。（2）應變的測量應變是反應梁局部變形的一個量，所以測出來就是某一個截面的應變，一般選擇如下部位：首先，要選擇在彎矩或者剪力最大的地方。第二，彎矩和剪力均比較大的截面。第三，截面面積突變的地方。第四，抗彎或者抗剪控制截面。

對于一般的做研究性試驗的梁，大多采用如下加荷模式。中間是一個純彎段，便于研究正載面的強度，沒有剪力的影響。而在兩端主要是剪力的影響，彎矩就逐漸減小了。

ql2/8ql/2PP=ql/2純彎區(qū)段應變的測量純彎區(qū)段應變的測量主要包括：最大應變的測量，應變的分布測量，受壓區(qū)高度測量和受拉主筋的應變測量。研究最大應變時，可只在梁的上下兩個表面貼應變片。為減少誤差，上下應變片應設在梁截面的對稱軸上，或在對稱軸兩側(cè)各設一個（共4個），以求平均值。

純彎區(qū)段應變的測量研究某截面上應變的分布情況和中和軸的位置（即受壓區(qū)高度的變化），要在這個截面上貼應變片。一般應變片不少于五片。當梁截面高度較大時，還可以增加。可以等距布置，也可外密里疏。有時也可以用手持式應變儀來測量。純彎區(qū)段應變的測量研究受拉主筋的應力情況一般是在主筋上預先貼好應變片，或預留孔洞，后貼應變片。彎矩與剪力共同作用區(qū)段的測量

應力狀態(tài)復雜，應貼應變花。

箍筋和彎起鋼筋的應變測量為研究抗剪強度和受拉混凝土開裂后，鋼筋的應力變化問題，應測箍筋和彎起鋼筋的應變。測點布置如圖：可采用預埋式或預留孔洞式。翼緣與孔邊應力測量翼緣較寬的T形梁，如現(xiàn)澆肋型樓蓋，翼緣應力分布不均勻。構(gòu)件開洞后，易產(chǎn)生應力集中。校核測點的布置為了能夠正確的掌握測量的正確性，一般要設置校核測點。即應力已知的點，比如梁邊緣凸緣處，應力為零。（3）裂縫蕉測量主要仰包括毅測定浙開裂捕荷載覺、位歉置、擋裂縫披的發(fā)搜展和傍分布窩、裂似縫的榨寬度臘和深更度。測定鋼罷筋混凝層土梁的禾抗裂性填能。垂直裂雪縫測定：一般戴產(chǎn)生逝在彎餃矩最塞大受解拉區(qū)網(wǎng)段，爹在該綿區(qū)段狼連續(xù)或交替布置秒測點摔。有垂直袖裂縫和旨斜裂縫斜截狂面上敏的主賄拉應旗力裂色縫，況經(jīng)常抓出現(xiàn)溉在剪困力較豆大的倉區(qū)域驕內(nèi)，躁箱型絲式截面淺或工殼字形族截面卵，腹缸板的柴中和竹軸或灰腹板醉與翼察緣相廣交接石的腹讓板常朱是主集拉應是力較川大的船部位貴。斜截面噴裂縫測支定裂縫寬鋤度的測犬量一般是碌用0.0曲1mm和0.奔05兄mm的讀壓數(shù)放柱大鏡蘿肉眼臉觀測頸，并掌記錄岔。每一構(gòu)額件中測配定裂縫格寬度的避裂縫數(shù)犧量不少荷于3條，包須括第一饒條及開勞裂最大葬的一條。裂縫屋的標寒注和敵描繪試驗道過程捕中隨撕著裂商縫的何出現(xiàn)說和開鈴展，肅應該蹦將裂副縫的諒發(fā)展氣情況查標注手在試溫驗構(gòu)近件上諷，最欠后根債據(jù)裂躺縫的服標注會在紙餅上繪宿制裂鬼縫的商展開吳圖。試件上滔的標注腦方法：秘在每條腐裂縫邊鬧上1~3猾mm處平歪行畫索出裂爆縫的勒走向華，并裹標明截裂縫臟的編鋼號、內(nèi)每一如級荷例載下敏裂縫合的開環(huán)展位當置（貌用小品橫線地表示遇）、含裂縫艷的寬設度等叨。裂縫的碧標注和宏描繪500KN捆,0久.0櫻1m住m100該0KN哄,0塘.0將15陡mm150萍0KN,船0.0消25m沖m5.棟3受壓構(gòu)軍件的試所驗包括哲軸心濾受壓樹和偏折心受能壓柱壩。試件安厚裝和加量載方法碰：正位冰和臥位。對軸壓縱構(gòu)件，季一般應搞先進行案幾何對傅中，即含將構(gòu)件貓軸線對樣準作用嗎力的中子心線。島然后進草行物理湊對中，裳即加載貝達20%知~40桶%時，測卸中央截臭面兩側(cè)丙或四個獎面的應茂變，并通調(diào)整作咳用力軸兔線，使痛各點應孕變均勻權(quán)，之后滾才可以面繼續(xù)試餅驗。偏壓構(gòu)病件在物臺理對中器后，沿政加力線晝量出偏臭心距，扶加載點浸移至偏般心距處滾，才可并以試驗抱。試驗項杠目和測貴點布置應觀測成破壞宇荷載歡、各戀級荷亭載下藥的側(cè)陷向撓詞度及蝴變形傲曲線撇、控績制截拍面的居應力閥變化難規(guī)律瞇及裂宴縫的弄開展棒情況喘。破壞報荷載醫(yī)：力距傳感違器撓度且：百勻分表極或位移阻傳感譽器或險正位挎實驗用經(jīng)坦緯儀曲率渠：曲批率計受壓區(qū)封砼應變?nèi)簯褡兤?應變儀愚，應變片后貼，梨且對稱抽軸線或營沿軸線廊布置。鋼筋應牙變：應耕變片+應變儀永，應變透片預埋5.4量測堅數(shù)據(jù)憲的整針理簡支試腳件的撓拉度修正驚：由于叼支座鉗沉降宿、試簽件自奧重和設加載書設備價重、條加載徹圖式撐及預版應力賽反拱去的影陳響，步撓度棵計所耍測撓騰度數(shù)賣據(jù)并乞非試產(chǎn)件本繳身的燦絕對鉤撓度爛，故論應對欺其修絮正。as,p0=(aq0+ag0-ap)φaq0--消除支瘦座沉降塔后的撓因度實測鄙值；當招支座反鬼力作用鏈線上不攪能安裝黑儀表時嘗，還應嗽考慮支赤座測點韻偏移系尚數(shù)；ag0--試件自劈燕重和加匯載設備劉重引起晨的撓度系；ag0=(訓Mg/Mb)*召ab0Mg---是試疊件自竊重和過加載資設備竊重產(chǎn)卡生的伴彎距閘。Mb、ab0--齊-分別政是試縱件出嘴現(xiàn)裂怨縫前器一級食荷載考產(chǎn)生兼的彎賣距和稿撓度頑實測倍值。ap---供-預應怨力鋼攝筋的撕預壓療作用減使構(gòu)斑件產(chǎn)孕生反儲拱；愧對研悅究性飾試驗御取實魔測值僵，對用鑒定暮性試唇驗取寫計算喇值；φ磨--畝--因加載鳴圖式變卻化產(chǎn)生爬的修正勺系數(shù)。瓦見表5宋.1采用等窯效荷載誘圖式加唐載試驗膜時，由訂于等效莫時僅考到慮了控語制內(nèi)力懂相等的涂原則等品效，故側(cè)應對測寬量的撓舞度進行駁修正。均布荷敗載1.羞0，四關分點等機效乘0限.91館,三耍分點等期效乘0摧.98央，四集圍中力八置分點等俯效乘0衛(wèi).99倒，八集臘中力十睡六分點肯1.0姥0。懸臂試件培的撓壞度修孔正懸臂寺構(gòu)件蓮在自防由端歌的撓誦度要駐考慮傭固定齒端的您沉降站和轉(zhuǎn)割角以隱及試汪件自縣重和各加載槍設備溉重的腹影響雀。修正如天下：其中肆：--匹--消除支斧座沉降頂和轉(zhuǎn)角顫后的自洋由端撓區(qū)度值。、唱-扔--蠢-自巧重和戴加載手設備甚重產(chǎn)底生的趴撓度川值和礦固端駱彎距價。、---存-出現(xiàn)灰裂縫前私一級荷繡載撓度瞇實測值膏和固端火彎距。φca--此--加載殃圖式旗修正擠系數(shù)截面內(nèi)力的器確定應變值確狂定后慎即可筋求出線截面夢上的棄應力夫和內(nèi)巖力。軸心受力構(gòu)徒件的內(nèi)奏力：：n個測也點應艙變的御平均粘值壓彎與拉彎植試件的嶼內(nèi)力壓彎盛與拉睛彎試綱件的條內(nèi)力戶有軸斃向力N和平面陵內(nèi)彎距M。應尚變計掌數(shù)量見應不姻少于乓所求脊內(nèi)力哀數(shù)。內(nèi)力計蠻算公式近為：y1y2ε1ε2=+當梨時畫：雙向彎曲籌試件科的內(nèi)斃力x1x2y1y2ε2ε1ε3ε4abcd雙向肚彎曲洪的內(nèi)過力有N、Mx、My，測封點對晚稱布匙置在誰邊緣聞纖維年處，負角點御纖維鴿處的韻應變εa、εb、εc、εd可用憤外插彎法計惰算。5.吃5結(jié)構(gòu)株性能秀的評從定應根據(jù)試孤驗結(jié)果菌和國家梯規(guī)范有羅關要求漂對結(jié)構(gòu)睜的某項污性能作魂出評定傾。評定諸結(jié)果為永合格和網(wǎng)不合格賢兩種。結(jié)構(gòu)的腹承載力綁檢驗：兩種溉檢驗端方法申：按照允許扔值檢需驗和可按實鼻際承網(wǎng)載力紛檢驗笑。1、按駕允許值光檢驗：婦即承載霜力試驗蘿荷載值艱應不超數(shù)過規(guī)范竹規(guī)定的它允許值侵。按下城式計算粘：為構(gòu)繭件的興承載忌力檢謎驗系依數(shù)實洗測值捧，即顫承載麻力檢鄉(xiāng)豐驗荷療載實醫(yī)測值靈與承欺載力穩(wěn)檢驗玩荷載惰設計結(jié)值的革比值堪。承載必力荷藥載效秀應實畜測值s承載副力檢責驗荷雙載效療應設探計值掠。結(jié)構(gòu)臨重要止性系挑數(shù)，屈根據(jù)缸安全柿等級偉有1召.1席,1掌.0碑,0論.9增。為構(gòu)件忘承載力倚檢驗系攜數(shù)允許如值，見芳表5.矩6承載力蠶檢驗標梁志及檢擔驗系數(shù)受力情況受拉（軸拉、偏拉、受彎、大偏壓）受壓受剪標志編號B1B2B3B4B5B6承載力檢驗標志裂縫>1.5mm,撓度>1/50受壓砼壓壞受力主筋拉斷砼壓壞斜裂縫>1.5mm或斜裂縫末端砼剪壓破壞斜壓破壞或主筋端部滑脫1-3級鋼冷拉1-2級冷拉3-4級熱處理鋼筋、鋼絲、鋼絞線1-3級鋼、冷拉1-2級冷拉3-4級熱處理鋼筋、鋼絲、鋼絞線檢驗系數(shù)1.21.251.451.251.301.401.501.451.351.502、按承宜載力檢塌驗其中纏：：移按實零配鋼恒筋面易積計昌算的婆承載歸力值柳與承夠載力啦荷載原效應揮設計哈值的已比值續(xù)。承載力乞極限狀蹤蝶態(tài)的標耳志對軸心寸受拉、煙偏心受慣拉、受特彎、大籠偏心受提壓構(gòu)件旬，承載矮力極限慣狀態(tài)的名標志有控下述幾既方面：當正踢常配慕筋時宿，通努常是壺受拉纖主筋立先屈滑服，滅進而侄受拉烤主筋針處的鳥裂縫杜寬度濤達到1.妄5m唉m或撓度慚達到跨套度的1/細50倍。對于超豎筋構(gòu)件岸，受壓熄區(qū)砼一昨般先破呼壞（裂和縫寬度泄和撓度宅沒達到歡上述值侵）。對于幻玉少筋鴉構(gòu)件捷，裂扶縫一臂開裂遼，裂禿縫處呢鋼筋愁即被個拉斷書。承載力股極限狀翠態(tài)的標政志軸心受