讲义总结注册结构专业基础结构单调加载静力试验讲义

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1、第三节结构单调加载静力试验建筑结构单调加载静力试验是指在短时期内对试验对象进行平稳地一次连续施加荷载，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。一、结构单调加载静力试验的加载制度试验加载制度指的是试验进行期间荷载与时间的关系。试验加载的数值及加载程序取决于不同的试验对象和试验目的。科学研究与生产鉴定的结构构件试验一般均需作破坏试验，试验加载常是分级并按几个循环进行，最后才加载至结构破坏。在进行混凝土结构试验时就必须按试验的性质和要求分别确定相应于各个受力阶段的试

2、验荷载值。各种不同的试验荷载值可按《混凝土结构设计规范》和《混凝土结构试验方法标准》要求进行计算。图18—3—1是一个典型的单调加载静力试验的加载程序。混凝土结构试验的荷载分级、加载程序和测读时间等可按《混凝土结构试验方法标准》(GB50152—92)第四章试验荷载和加载方法第三节加载程序的规定进行。二、受弯构件试验（一）试件安装和加载方法预制板和梁等受弯构件一般都是简支的，试验安装时都采用正位试验。板一般是承受均布荷载，应将16页荷载均匀施加于板面。梁承受的荷载较大，施加集中荷载时可用杠杆加载，更方便的是用液压加载器通过分配梁或由液压

3、加载系统控制多台加载器直接加载。受弯构件试验中经常采用等效荷载，即用几个等效的集中荷载来替代均布荷载进行试验。（二）试验观测和测点布置1．挠度测量受弯构件最主要量测跨中的最大挠度值fmax和弹性挠度曲线。为了测得真正的fmax，同时还必须量测构件两端支座处支承面的刚性位移或沉降值，所以至少要按图18—3—2(a)所示布置三个测点。对于跨度较大的梁，为了求得梁在变形后的弹性挠度曲线，则相应的要增加至5—7个测点，并沿梁的跨间对称布置，如图18—3—2(b)所示。对于宽度较大的单向板，一般均需在板宽的两侧布点，当有纵肋的情况下，挠度测点可按

4、测量梁的挠度的原则布置于肋下。2．应变测量在梁承受正负弯矩最大的截面或弯矩突变的截面上布置测点。对于变截面的梁，则应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)。有时，也需在截面急骤变化的位置上设置测点。如果只要求测量弯矩引起的最大应力，则只需在梁截面的对称轴(图18—3—3a)上下边缘纤维处安装应变计即可。或是在对称轴的两侧各设一个仪表，以求取它的平均应变量。16页每一象限内切向连续布置五个单向测点。如能估计最大应力在某一象限，则其他象限内的测点数可减为三点。16页3．裂缝测量在弯矩最大的受拉区段内连续交错布置应变计来

5、控制垂直裂缝开裂的时间与部位(图18—3—6)。如图中的荷载应变曲线所示，当曲线产生突然转折的现象，即可判明它已开裂。裂缝的宽度可根据裂缝出现前后两级荷载所产生的仪器读数差值来表示。当裂缝用肉眼可见时，其宽度可用最小刻度为0．0lmm或0．05mm的读数放大镜测量。斜截面上的主拉应力裂缝出现在剪力较大的区段内，由于混凝土梁的斜裂缝约与水平轴成450左右的角度，则仪器标距方向应与裂缝方向垂直。如图18—3—6所示。每一构件中测定裂缝宽度的裂缝数目一般不少于3条，包括第一条出现的裂缝以及开裂最大的裂缝，取其中最大值为最大裂缝宽度值。垂直裂缝

6、的宽度应在构件的侧向相应于受拉主筋高度处量测，斜裂缝的宽度应在斜裂缝与箍筋或弯起钢筋交汇处量测。同时还须量测每级荷载后裂缝扩展的长度和裂缝的间距，并在试件上标出，绘制裂缝展开图。三、柱与压杆试验（一）试件安装和加载方法对于柱和压杆试验可以采用正位或卧位试验的安装和加载方案。在有大型结构试验机条件时，试件可在长柱试验机上进行试验，也可以利用静力试验台座上的大型荷载支承设备和液压加载系统配合进行试验，但对于高大的柱子正位试验时安装和观测均较费力，这时可以改用卧位试验方案(图18—3—7)比较安全，但安装就位和加载装置往往又比较复杂，同时在试

7、验中要考虑卧位时结构自重所产生的影响。当构件两端采用铰支座时，一般采用构造简单效果较好的刀口支座。16页（二）试验观测和测点布置压杆与柱的试验一般观测各级荷载下的侧向位移值及变形曲线；控制截面或区域的应力变化规律以及裂缝开展情况。图18—3—8所示为偏心受压短柱试验时的测点布置。试件的侧向位移是由布置在受拉区边缘的百分表或挠度计进行量测，除了量测中点最大的侧移值外，可用侧向五点布置法量测侧移曲线。对于正位试验的长柱它的侧向位移可用经纬仪观测。受压区边缘布置应变测点，可以单排布点于试件侧面的对称轴线上或在受压区截面的边缘两排对称布点。压杆

8、中部沿压杆截面高度布置5～7个应变测点。受拉区钢筋应变同样可以用内部电测方法进行。对于双肢柱试验，除了测量肢体各截面的应变外，尚需测量腹杆的应变，以确定各杆件的受力情况。其中应变测点在各截面上下成对布置，以