第六章1工程结构静力试验.ppt

第六章 工程结构静力试验 6.1概述 结构的功能是承受荷载并保证结构的安全、适用、耐久。 结构上的作用分为： 直接作用：是指各种荷载，如结构的自重； 间接作用：引起结构外加变形和约束变形的因素，如温度。 静力荷载试验的目的：通过对试验结构直接施加荷载或作用作用，采集试验数据，掌握结构的力学性能。 “静力” ：指试验过程中，结构本身运动的加速度效应（惯性力效应）可忽略。 根据试验荷载性质的不同，静力试验可分为单调静力荷载试验，拟静力试验和拟动力试验。是结构试验中最基本、最大量的一种试验。 单调静力荷载试验： 单调静力荷载试验是指试验在短期内荷载逐渐平稳、连续地增加到结构破坏或预定的状态目标。 单调静力荷载试验的目的： 模拟结构受静力荷载的工作状态，观测、研究结构的基本性能（强度、刚度、抗裂）和破坏机制，用以研究结构受力性能的试验。 参考规范： 《混凝土结构试验方法标准》（GB50152--2012）对科研性试验提出了一般性要求； 《预制构件试验方法》（GBJ321-90）对生产性试验性试验规定了统一的试验方法。 6.2结构单调加载静力试验的加载制度 加载制度：试验实施过程中荷载的施加程序或步骤，是加载期间荷载（大小和方向）与时间的关系。 加载制度的设计与试验观测的要求有关，也受采用的加载设备和仪器仪表的限制。有些试验数据必须使试件保持在某一个受力状态时才能采集。 加载图示：荷载在试件上的布置形式，模拟设计荷载或实际受力 试验加载程序可以根据试验的类型、试验目的、试验要求选择，一般结构静载试验的加载程序分为预载、正常使用荷载、极限荷载三个阶段，每个阶段分若干级加载。 一、预载： 预载的目的：①使试件各部分接触良好，进入正常工作状态，荷载与变形关系趋于稳定；②检验全部试验装置的可靠性；③检验全部观测仪表工作正常与否；④检查现场组织工作和人员的工作情况，起演习作用。通过预载发现试验的潜在问题，并解决在试验前，保证试验顺利。 三、卸载 卸载可按加载级距进行，也可放大1倍或分2次卸完 混凝土结构破坏和停止试验标准 1. 弯曲试验、大偏心受压/拉，发生下列情况之一视为 破坏： 主筋屈服，应变达0.01 主筋被拉断 主筋重心处裂缝达1.5mm 挠度达1/50 压区混凝土压溃：出现平行构件轴向的裂缝，局部 翘起、起皮、酥裂。 液压千斤顶在不卸油的情况下荷载开始下降。 6.3 基本构件的单调加载静力试验 一、受弯构件的试验 1. 试件的安装 单向板和梁是受弯构件中的典型构件。试验安装 时都采用正位试验，一端采用铰支座，另一端采用 滚动支座。要求支座符合规定的边界条件，并在试 验过程中保持牢固和稳定。 2、试验项目和测点布置 （1）挠度测量 梁的挠度值是量测数据中最能反映其总体工作性能的一项指标，梁任何部位的异常变形或局部破坏（裂缝）都将通过挠度在挠度曲线中反映出来。对于梁式结构主要的是测定跨中最大挠度值及梁的弹性挠度曲线。 宽度较大的单向板 ：板宽的两侧布点，取平均值。 有纵肋板：挠度测点布置于肋下。 对于肋形板的局部挠曲：则可相对于板肋来进行测定。 挠度实测值计算例题 简支梁受均布荷载作用，测值如表。求跨中的实测挠度。 荷载 左实测/累计 中实测/累计 右实测/累计 0KN 0.10 0.05 0.01 10KN 0.2/0.10 5.22/5.17 0.07/0.06 20KN 0.26/0.16 10.28/10.23 0.11/0.10 f10=5.17-（0.10+0.06）/2=5.09 f20=10.23-(0.16+0.10)/2=10.10 （2）应变测量 量测由于弯曲产生的应变，一般在梁承受正负弯矩最大的截面或弯矩有突变的截面上布置测点。 对于变截面的梁： 在抗弯控制截面上布置测点（即在截面较弱而弯矩值较大的截面上）。 在截面突然变化的位置上也需布置测点。 只求测量弯矩引起的最大应力时，在该截面上下边缘纤维处贴应变计。为了减少误差，也可以取对称的两个应变片的平均应变量。 混凝土梁受拉区的混凝土开裂后，布置在混凝土受拉区的电阻应变计将失去其量测的作用。为考察截面的受拉性能，在受拉区的钢筋上布置测点量测钢筋的应变。可获得梁截面上