第五章结构单调加载静力试验讲述.ppt

第五章 结构单调加载静力试验 安徽工业大学建工学院 一、概述 1. 定义 单调加载静力试验是指在短时期内对试验对象进行平稳的一次连续施加荷载，荷载从“零”开始一直加到结构构件破坏，或是在短时期内平稳地施加若干次预定的重复荷载后，再连续增加荷载直到结构构件破坏； 单调加载静力试验是最普遍的试验类型； 单调加载静力试验主要用于观测和研究承受静荷载作用下, 结构构件的强度、刚度、抗裂性等基本性能和破坏机制。 二、单调静力试验的加载制度 试验加载制度： 试验加载制度是指试验实施过程中荷载的施加程序或步骤，从试验实施的进程来看，也可以认为是施加的荷载与时间的关系。 试验加载应与结构的实际受力情况吻合，如三种荷载组合（短期、长期、基本）情况。 试验的加载程序是指试验进行期间荷载与时间的关系，一般分为预载、正常使用荷载、极限荷载三个阶段，每个阶段应分若干级加载。 试验的加载程序： 二、单调静力试验的加载制度 单调静力试验的加载程序 二、单调静力试验的加载制度 单调静力试验的加载程序 二、单调静力试验的加载制度 1. 预载 目的： ? 三级，每级20％，分级卸载，2～3级卸完，每加(卸)一 级荷载，停歇10min； 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 检验全部量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。 ? 预加载荷载值为开裂荷载的70％左右，一般为开裂荷载 的30-70％。 注意： 二、单调静力试验的加载制度 2. 正式加载 荷载量分级要求： ① 正常使用荷载之前，每级加载值不应大于正常使用荷载的20％， 一般分5级加至正常使用荷载； ② 之后，每级不宜大于正常使用荷载的10％； ③ 当荷载加至计算极限荷载的90％后，每级应取不大于极限荷载 的5％； ④ 做抗裂检测的结构，加载到计算开裂荷载的90％后，应改为不 大于开裂荷载的5％施加，直至第一条裂缝出现； ⑤ 柱子加载，一般按计算极限荷载的 l/15～1/10分级，接近开裂 或破坏荷载时，应减至原来的1/3～1/2。 注意： 结构屈服后，按Δ y的倍数施加荷载，按2Δy、3Δy、4Δy分级。 二、单调静力试验的加载制度 2. 正式加载 分级加载级间间歇时间 ? 基本原则：变形、应变等基本稳定； ? 砼、木结构≥15min，钢结构≥5min 。 恒载持续时间 ? 钢结构和混凝土结构不应少于30min； ?木结构不应少于30min的2倍，拱或砌体为30min的6倍； ?新结构和大跨结构≥12h； ? 对预应力混凝土构件，满载30min后加至开裂，在开裂 荷载下再持续30min； 二、单调静力试验的加载制度 2. 正式加载 空载持续时间 ? 空载时间：受载结构卸载后到下一次重新开始受 载之间的间歇时间； ? 目的：量测结构的残余变形和变形的恢复情况； ? 相关规定：对于一般的混凝土结构空载时间取 45min；对于较重要的结构构件和跨度大于12m 的结构取18h；对于钢结构不应少于30min。 3. 卸载 可按加载级距进行，也可以放大一倍或分两次卸完。 三、基本构件的单调静力试验 1. 受弯构件的试验 加载方案 ? 板和梁是受弯构件中的典型构件； ? 板一般承受均布荷载,重物直接加载时，板面划 分区格，避免卸荷作用； ? 梁所受的荷载较大，施加集中荷载时，常用液 压加载器通过分配梁施加或用液压加载系统控 制多台加载器直接加载； ? 当试验条件受限制时，一般可采用等效荷载的 加载图式（按照所研究的界面位置）。 三、基本构件的单调静力试验 1. 受弯构件的试验 利用几个集中荷载代替均布荷载 三、基本构件的单调静力试验 1. 受弯构件的试验 量测方案 ? 检验性试验：承载力、挠度、抗裂度、裂缝量测 ? 研究性试验：除此之外，还得测量应变，分析构 件中某些部位的应力大小和分布规律。 (1)挠度测量 ? 梁的挠度f，P－f曲线、框架的P－Δ曲线、节点 的P－γ曲线； 三、基本构件的单调静力试验 1. 受弯构件的试验 (1)挠度测量 ? 梁的真实挠度f a)剔除支座位移； b)对宽度较大的梁，两 边对称贴片，以消除 扭转的影响； c)挠度的预计大小（选 择仪器的量程）。 支座沉陷的影响 三、基本构件的单调静力试验 1. 受弯构件的试验 测点布置位置： ①正负弯矩最大的截面 ②弯矩有突变的截面