第四章工程結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn) (NXP)

1、 主主 要要 內(nèi)內(nèi) 容容 試驗(yàn)前的準(zhǔn)備試驗(yàn)前的準(zhǔn)備 加載與量測(cè)方案設(shè)計(jì)加載與量測(cè)方案設(shè)計(jì) 常見結(jié)構(gòu)構(gòu)件靜載試驗(yàn)常見結(jié)構(gòu)構(gòu)件靜載試驗(yàn) 量測(cè)數(shù)據(jù)整理量測(cè)數(shù)據(jù)整理 結(jié)構(gòu)性能的檢驗(yàn)與評(píng)定結(jié)構(gòu)性能的檢驗(yàn)與評(píng)定 3 建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)設(shè)計(jì) 4.1 建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的主要環(huán)節(jié)概述 4.2 建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的試件設(shè)計(jì) 4.3 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的模型設(shè)計(jì) 4.4 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)荷載設(shè)計(jì) 4.5 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的觀測(cè)設(shè)計(jì) 4.6 建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)材料的力學(xué)性能 4.7 建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的安全與防護(hù)措施設(shè)計(jì) 4.8 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)大綱和試驗(yàn)基本文件 4.1 4.1 概述概述 結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)是用物理力學(xué)方法，測(cè)定和研究結(jié)構(gòu)在靜結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)是用物理力學(xué)方法，測(cè)定和研究

2、結(jié)構(gòu)在靜 荷載作用下的反應(yīng)，分析、判定結(jié)構(gòu)的荷載作用下的反應(yīng)，分析、判定結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)與受力工作狀態(tài)與受力 情況。情況。 靜載試驗(yàn)方法不僅能為結(jié)構(gòu)靜力分析靜載試驗(yàn)方法不僅能為結(jié)構(gòu)靜力分析提供依據(jù)提供依據(jù)，同時(shí)也，同時(shí)也 可為某些動(dòng)力分析提供間接依據(jù)?？蔀槟承﹦?dòng)力分析提供間接依據(jù)。 結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)中最常用的單調(diào)加載靜力試驗(yàn)。結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)中最常用的單調(diào)加載靜力試驗(yàn)。主要用于主要用于 研究研究承受靜載作用下構(gòu)件的承載力、剛度、抗裂性等基承受靜載作用下構(gòu)件的承載力、剛度、抗裂性等基 本性能和破壞機(jī)制。本性能和破壞機(jī)制。 混凝土結(jié)構(gòu)試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)混凝土結(jié)構(gòu)試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)既既統(tǒng)一統(tǒng)一了量大面廣的生產(chǎn)了量大面廣的

3、生產(chǎn) 檢驗(yàn)性試驗(yàn)檢驗(yàn)性試驗(yàn)方法方法，又對(duì)一般性科研試驗(yàn)方法提出了，又對(duì)一般性科研試驗(yàn)方法提出了基本基本 要求要求，對(duì)生產(chǎn)和科研有廣泛的實(shí)用性。，對(duì)生產(chǎn)和科研有廣泛的實(shí)用性。 4.2 4.2 試驗(yàn)前的準(zhǔn)備試驗(yàn)前的準(zhǔn)備 試驗(yàn)前的準(zhǔn)備包括試驗(yàn)規(guī)劃和準(zhǔn)備兩個(gè)方面，主要內(nèi)容： 1 1、調(diào)查研究、收集資料、調(diào)查研究、收集資料 （1）鑒定性試驗(yàn)中，主要向有關(guān)設(shè)計(jì)、施工和使用單位 和人員收集資料。 （2）科研性試驗(yàn)中，主要向有關(guān)科研單位和情報(bào)檢索部 門及必要的設(shè)計(jì)、施工單位，收集與本試驗(yàn)有關(guān)的歷史、現(xiàn) 狀和將來的發(fā)展要求。 2 2、試驗(yàn)大綱的制定、試驗(yàn)大綱的制定 （1）概述：試驗(yàn)的依據(jù)及試驗(yàn)的目的意義與要求等

4、。 （2）試件的設(shè)計(jì)及制作要求：設(shè)計(jì)的依據(jù)及理論分析和 計(jì)算，試件的規(guī)格和數(shù)量，制作施工圖等。 （3）試件的安裝與就位：包括就位的形式、支承裝置、 邊界條件模擬、保證側(cè)向穩(wěn)定的措施和安裝就位的方法和機(jī) 具等。 （4）加載方法與設(shè)備：包括荷載種類及數(shù)量、加載設(shè)備 裝置、荷載圖式及加載制度等。 （5）量測(cè)方法和內(nèi)容：主要說明觀測(cè)項(xiàng)目、測(cè)點(diǎn)布置和 量測(cè)儀表的選擇、標(biāo)定、安裝方法及編號(hào)圖、量測(cè)順序規(guī)定 和補(bǔ)償儀表的設(shè)置等。 （6）輔助試驗(yàn)。 （7）安全措施：包括人身和設(shè)備、儀表等方面的安全 防護(hù)措施。 （8）試驗(yàn)進(jìn)度計(jì)劃。 （9）試驗(yàn)組織管理：包括技術(shù)檔案資料、原始記錄管 理、人員組織和分工、任務(wù)落實(shí)

5、、工作檢查等。 （10）附錄：包括所需器材、儀表、設(shè)備及經(jīng)費(fèi)清單， 觀測(cè)記錄表格，加載設(shè)備、量測(cè)儀表的率定結(jié)果報(bào)告和其 他必要的文件規(guī)定等。 3 3、試件準(zhǔn)備、試件準(zhǔn)備 試件準(zhǔn)備包括試件的設(shè)計(jì)、制作、驗(yàn)收及有關(guān)測(cè)點(diǎn)的 處理等。 8 4 4、材料物理力學(xué)性能測(cè)定、材料物理力學(xué)性能測(cè)定 測(cè)定項(xiàng)目通常有強(qiáng)度、變形性能、彈性模量、泊松比、 應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系等。 測(cè)定方法有直接測(cè)定法和間接測(cè)定法。 直接測(cè)定法：在制作結(jié)構(gòu)和構(gòu)件時(shí)留下小試件，按有關(guān) 標(biāo)準(zhǔn)方法在材料試驗(yàn)機(jī)上測(cè)定。 間接測(cè)定法：通常采用非破損試驗(yàn)法，即用專門儀器對(duì) 結(jié)構(gòu)和構(gòu)件進(jìn)行試驗(yàn)，測(cè)定與材料有關(guān)的物理量，進(jìn)而推 算材料性質(zhì)參數(shù)，而不破壞結(jié)構(gòu)、

6、構(gòu)件。 5 5、試驗(yàn)設(shè)備與試驗(yàn)場(chǎng)地的準(zhǔn)備、試驗(yàn)設(shè)備與試驗(yàn)場(chǎng)地的準(zhǔn)備 加載設(shè)備和量測(cè)儀表，試驗(yàn)之前應(yīng)進(jìn)行檢查、修整和必 要的率定。試件進(jìn)場(chǎng)前，場(chǎng)地也應(yīng)進(jìn)行清理和安排。 6 6、試件安裝就位、試件安裝就位 按試驗(yàn)大綱的規(guī)定和試件設(shè)計(jì)要求，將試件安裝就位。 試件的就位形式分為：（教材p63） 1.正位試驗(yàn) 、2.臥位試驗(yàn) 、3.反位試驗(yàn) 、4.原位試驗(yàn) 7 7、加載設(shè)備和量測(cè)儀表安裝、加載設(shè)備和量測(cè)儀表安裝 加載設(shè)備根據(jù)其特點(diǎn)按照大綱設(shè)計(jì)要求進(jìn)行安裝。 儀表安裝按觀測(cè)設(shè)計(jì)確定。 8 8、試驗(yàn)控制特征值的計(jì)算、試驗(yàn)控制特征值的計(jì)算 根據(jù)材性試驗(yàn)數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)計(jì)算圖式，計(jì)算出各個(gè)荷載 階段的荷載值和各特征部

7、位的內(nèi)力、變形值等，作為試驗(yàn) 時(shí)控制與比較的依據(jù)。 4.3 4.3 加載與測(cè)量方案的設(shè)計(jì)加載與測(cè)量方案的設(shè)計(jì) 一、加載方案一、加載方案 n加載方案：根據(jù)試件的結(jié)構(gòu)形式、荷載的作用形式、加載 設(shè)備的類型、加載制度的技術(shù)要求、場(chǎng)地的大小、以及試 驗(yàn)經(jīng)費(fèi)等確定。 n加載程序：加載程序：試驗(yàn)期間荷載與時(shí)間的關(guān)系。一般靜載試驗(yàn)加 載程序分為預(yù)載、標(biāo)準(zhǔn)荷載、破壞荷載三個(gè)階段。 n分級(jí)加（卸）載目的：分級(jí)加（卸）載目的： 1 1）控制加載速度）控制加載速度 2 2）觀察和分析結(jié)構(gòu)變形）觀察和分析結(jié)構(gòu)變形 3 3）統(tǒng)一各點(diǎn)加載步調(diào)）統(tǒng)一各點(diǎn)加載步調(diào) 1 1、預(yù)載、預(yù)載 1 1）目的：）目的： （1）使試件各部

8、接觸良好 （2）檢驗(yàn)試驗(yàn)裝置的可靠性 （3）檢驗(yàn)觀測(cè)儀表的工作是否正常 （4）檢查現(xiàn)場(chǎng)組織工作及人員工作情況 2 2）解決問題：）解決問題： （1）確定預(yù)載值：標(biāo)準(zhǔn)荷載的60 （2）確定分級(jí)數(shù)及其加（卸）載值：加載分3級(jí)（每級(jí) 加載值為標(biāo)準(zhǔn)荷載的20）；卸載分23級(jí)。 （3）確定級(jí)間停歇時(shí)間：10 min 2 2、正式加載、正式加載 1 1）荷載分級(jí)）荷載分級(jí) 標(biāo)準(zhǔn)荷載之前，每級(jí)荷載值為標(biāo)準(zhǔn)荷載的20。 標(biāo)準(zhǔn)荷載之后，每級(jí)不宜大于標(biāo)準(zhǔn)荷載的10。 荷載加至計(jì)算破壞荷載的90后，每級(jí)荷載不宜大于標(biāo) 準(zhǔn)荷載的5。 抗裂檢測(cè)結(jié)構(gòu)，荷載加至計(jì)算開裂荷載的90后，每級(jí) 荷載不宜大于標(biāo)準(zhǔn)荷載的5。 級(jí)間停

9、留時(shí)間：鋼結(jié)構(gòu)10min；鋼筋混凝土和木結(jié)構(gòu) 15min。 試驗(yàn)結(jié)構(gòu)同時(shí)還須施加水平荷載時(shí)，按規(guī)定比例同步施 加豎向和水平荷載。 2 2）滿載時(shí)間）滿載時(shí)間 對(duì)需要進(jìn)行變形和裂縫寬度試驗(yàn)的結(jié)構(gòu)，在標(biāo)準(zhǔn)荷載 作用下的持續(xù)時(shí)間： 鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土30min 木結(jié)構(gòu)60min 拱或砌體結(jié)構(gòu)180min 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)：滿載30min后加致開裂，開裂荷載 下再持續(xù)30min。 對(duì)于采用新材料、新工藝、新結(jié)構(gòu)形式的結(jié)構(gòu)構(gòu)件， 跨度較大（大于12m）的屋架、桁架等結(jié)構(gòu)構(gòu)件，要求在 使用狀態(tài)短期試驗(yàn)荷載作用下的持續(xù)時(shí)間12h。 3 3）空載時(shí)間）空載時(shí)間 受載結(jié)構(gòu)卸載后到下一次重新開始受載之間的間歇時(shí)

10、間。 鋼筋混凝土：45min 鋼結(jié)構(gòu)：30min 較重要的結(jié)構(gòu)構(gòu)件和跨度大于12m的結(jié)構(gòu)：18h 3 3、卸載、卸載 一般可按加載級(jí)距，也可放大1倍或分兩次卸完。 16 4、結(jié)構(gòu)就位形式 1.正位試驗(yàn)與實(shí)際工作狀態(tài)一致； 2.反位試驗(yàn)不一致，以便于觀測(cè)裂縫，自重影響 應(yīng)消除； 3.臥位試驗(yàn)高度大的梁、柱、桁架、安全經(jīng)濟(jì)； 還可成對(duì)試驗(yàn)； 4.原位試驗(yàn)（現(xiàn)場(chǎng)）已建結(jié)構(gòu)、構(gòu)件現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。 4.3 加載方案設(shè)計(jì) 第4章 結(jié)構(gòu)靜力荷載試驗(yàn) 17 5、加載圖式（模擬荷載簡(jiǎn)圖） 試驗(yàn)荷載在試件上的布置形式稱為加載圖式。 等效加載圖式應(yīng)滿足的條件： 教材P65 試驗(yàn)?zāi)康牟煌⒓虞d模式也不同； 殼體半跨荷載比全

11、跨荷載更不利，有時(shí)還要局部加載。 4.3 加載方案設(shè)計(jì) 第4章 結(jié)構(gòu)靜力荷載試驗(yàn) 18 6、試驗(yàn)荷載計(jì)算 兩種極限狀態(tài)：正常使用極限狀態(tài)、承載力極限狀態(tài)。 根據(jù)研究的目的確定相應(yīng)受力狀態(tài)的試驗(yàn)荷載， 一般為三種試驗(yàn)狀態(tài)： 1.做承載力極限狀態(tài)試驗(yàn)應(yīng)確定承載力的試驗(yàn)荷載值Qd； 2.研究剛度、裂縫寬度時(shí)應(yīng)確定正常使用極限狀態(tài)的試驗(yàn)荷 載值Qs； 3.檢驗(yàn)混凝土抗裂性能時(shí)應(yīng)確定開裂試驗(yàn)荷載值crQs； 4.研究長(zhǎng)期荷載的作用時(shí)長(zhǎng)期荷載（頻遇）組合值 QL 。 4.3 加載方案設(shè)計(jì) 第4章 結(jié)構(gòu)靜力荷載試驗(yàn) 19 （1）鑒定性試驗(yàn)的試驗(yàn)荷載 分清兩種極限狀態(tài)：正常使用極限狀態(tài)、承載力極限狀態(tài)。 均布

12、力加載時(shí)： 1. 正常使用短期荷載檢驗(yàn)值Qs=GK+QK（標(biāo)準(zhǔn)值） 2. 承載力荷載檢驗(yàn)設(shè)計(jì)值Qd=GGK+QQK （設(shè)計(jì)值） 3. 長(zhǎng)期荷載（頻遇）組合值 QL=GK+qQK （組合值） 4. 抗裂荷載檢驗(yàn)值=crQs 5. 不同檢驗(yàn)標(biāo)志的荷載檢驗(yàn)值=uQd 注：cr抗裂檢驗(yàn)系數(shù)；（圖集給） u承載力檢驗(yàn)系數(shù)（教材P103表） 集中力加載時(shí)：要根據(jù)加載點(diǎn)數(shù)及位置求出FS、Fd (如P68頁(yè)) 注意：均要扣除構(gòu)件自重！ 4.3 加載方案設(shè)計(jì) 第4章 結(jié)構(gòu)靜力荷載試驗(yàn) sctk pctk cr f f + =95. 0 20 （2）科研性試驗(yàn)的試驗(yàn)荷載 應(yīng)根據(jù)構(gòu)件實(shí)際的承載力計(jì)算值反求試驗(yàn)荷載值

13、。 教材p6869（自學(xué)） 注意：假定、簡(jiǎn)化應(yīng)根據(jù)實(shí)際的加載圖式修正 4.3 加載方案設(shè)計(jì) 第4章 結(jié)構(gòu)靜力荷載試驗(yàn) 二、量測(cè)方案二、量測(cè)方案 1 1、確定觀測(cè)項(xiàng)目、確定觀測(cè)項(xiàng)目 1 1）整體變形）整體變形 如梁的最大撓度及整體撓曲曲線；拱式結(jié)構(gòu)和框架結(jié) 構(gòu)的最大垂直和水平位移及整體變形曲線；桿塔結(jié)構(gòu)的整 體水平位移及基礎(chǔ)轉(zhuǎn)角等。 2 2）局部變形量測(cè)）局部變形量測(cè) 如局部纖維變形、裂縫及局部擠壓變形等。 量測(cè)結(jié)果可直接說明結(jié)構(gòu)（鋼混）的抗裂性能、推斷 結(jié)構(gòu)應(yīng)力狀態(tài)或驗(yàn)證設(shè)計(jì)與計(jì)算方法等。 結(jié)構(gòu)任何部位的異常變形或局部破壞都能在整體變形 中得到反映。 2 2、測(cè)點(diǎn)的選擇與布置原則、測(cè)點(diǎn)的選擇與

14、布置原則 1）在滿足試驗(yàn)?zāi)康牡那疤嵯拢瑴y(cè)點(diǎn)宜少不宜多； 2）測(cè)點(diǎn)位置必須具有代表性； 3）應(yīng)布置一定的校核性測(cè)點(diǎn)； 4）對(duì)試驗(yàn)工作安全和方便。 3 3、儀器選擇與測(cè)讀原則、儀器選擇與測(cè)讀原則 1 1）選擇原則：）選擇原則： （1）必須滿足試驗(yàn)所需的精度與量程要求； （2）現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)時(shí)，由于條件和環(huán)境復(fù)雜，選擇儀表時(shí) 應(yīng)作具體分析和技術(shù)比較； （3）測(cè)讀方便、省時(shí)； （4）型號(hào)、規(guī)格盡可能一致，種類愈少愈好。 2 2）測(cè)讀原則）測(cè)讀原則 （1 1）按一定的時(shí)間間隔進(jìn)行；）按一定的時(shí)間間隔進(jìn)行； （2 2）測(cè)讀時(shí)間選擇在恒載間歇時(shí)間內(nèi)；）測(cè)讀時(shí)間選擇在恒載間歇時(shí)間內(nèi)； （3 3）恒載時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，應(yīng)測(cè)

15、取恒載下變形隨時(shí)間的變）恒載時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，應(yīng)測(cè)取恒載下變形隨時(shí)間的變 化。空載時(shí)，應(yīng)測(cè)取變形隨時(shí)間的恢復(fù)情況；化。空載時(shí)，應(yīng)測(cè)取變形隨時(shí)間的恢復(fù)情況； （4 4）記錄儀表讀數(shù)時(shí)，應(yīng)該同時(shí)記下周圍的氣象資料）記錄儀表讀數(shù)時(shí)，應(yīng)該同時(shí)記下周圍的氣象資料 如溫度和濕度等。如溫度和濕度等。 （5 5）對(duì)重要數(shù)據(jù)，應(yīng)將結(jié)果隨時(shí)與預(yù)計(jì)理論值進(jìn)行比）對(duì)重要數(shù)據(jù)，應(yīng)將結(jié)果隨時(shí)與預(yù)計(jì)理論值進(jìn)行比 較。較。 4.4 4.4 常見結(jié)構(gòu)構(gòu)件的靜載試驗(yàn)常見結(jié)構(gòu)構(gòu)件的靜載試驗(yàn) 一、受彎構(gòu)件的試驗(yàn)一、受彎構(gòu)件的試驗(yàn) n典型受彎構(gòu)件：?jiǎn)蜗虬?、梁。典型受彎?gòu)件：?jiǎn)蜗虬?、梁?1 1、試件的安裝和加載方法、試件的安裝和加載方法 1

16、 1）安裝方法）安裝方法 （1）簡(jiǎn)支，多采用正位試驗(yàn)正位試驗(yàn)，一端采用固定鉸支承另一 端采用滾動(dòng)鉸支承。 （2）支敦與鋼板、鋼板與構(gòu)件之間應(yīng)用砂漿找平。 （3）對(duì)于板一類寬度較大的試件，要防止支承面產(chǎn)生翹 曲。 2 2）加載方法）加載方法 （1）重力加載：杠桿重力加載或重力直接加載。 （2）液壓加載器加載：分配梁或多臺(tái)加載器直接加載。 構(gòu)件試驗(yàn)時(shí)的荷載圖式應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定和實(shí)際受載構(gòu)件試驗(yàn)時(shí)的荷載圖式應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定和實(shí)際受載 情況，常采用等效加載圖式。情況，常采用等效加載圖式。 受彎構(gòu)件試驗(yàn)中常利用集中荷載來代替均布荷載。受彎構(gòu)件試驗(yàn)中常利用集中荷載來代替均布荷載。 2 2、試驗(yàn)項(xiàng)目和測(cè)點(diǎn)布置、

17、試驗(yàn)項(xiàng)目和測(cè)點(diǎn)布置 生產(chǎn)鑒定性試驗(yàn)：生產(chǎn)鑒定性試驗(yàn)：測(cè)定構(gòu)件的承載力承載力、抗裂抗裂度和各 級(jí)荷載作用下的撓度和裂縫開展撓度和裂縫開展情況。 科學(xué)研究性試驗(yàn)：科學(xué)研究性試驗(yàn)：除上述項(xiàng)目外，還需測(cè)量構(gòu)件某 些部位的應(yīng)變應(yīng)變。 1 1）撓度的測(cè)量）撓度的測(cè)量 主要測(cè)定梁跨中fmax 及彈 性撓度曲線。 跨度較大梁（大于6000） 測(cè)點(diǎn)應(yīng)增加至57個(gè)。 寬度較大梁（大于600）必 要時(shí)在截面的兩側(cè)布置測(cè)定。 寬度較大的板，均需在板 寬的兩側(cè)布點(diǎn)。 預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件， 需考慮構(gòu)件在預(yù)應(yīng)力作用下的 反拱值。 2 2）應(yīng)變測(cè)量）應(yīng)變測(cè)量 測(cè)點(diǎn)布置：正負(fù)彎矩最大截面、彎矩有突變的截面及 截面突變處。 單

18、向應(yīng)力測(cè)量：測(cè)單向應(yīng)力測(cè)量：測(cè) 點(diǎn)布置在純彎曲區(qū)點(diǎn)布置在純彎曲區(qū) 域，受拉區(qū)鋼筋上域，受拉區(qū)鋼筋上 也常布置測(cè)點(diǎn)。也常布置測(cè)點(diǎn)。 平面應(yīng)力測(cè)量：測(cè)平面應(yīng)力測(cè)量：測(cè) 點(diǎn)布置在剪應(yīng)力較點(diǎn)布置在剪應(yīng)力較 大部位。布置直角大部位。布置直角 應(yīng)變網(wǎng)絡(luò)。應(yīng)變網(wǎng)絡(luò)。 鋼箍和彎筋的應(yīng)力測(cè)量鋼箍和彎筋的應(yīng)力測(cè)量 翼緣與邊孔應(yīng)力測(cè)量翼緣與邊孔應(yīng)力測(cè)量 校核測(cè)點(diǎn)校核測(cè)點(diǎn) 3 3、裂縫測(cè)量、裂縫測(cè)量 測(cè)定鋼筋混凝土梁的抗裂性能。測(cè)定鋼筋混凝土梁的抗裂性能。 垂直裂縫測(cè)定：垂直裂縫測(cè)定： 一般產(chǎn)生在一般產(chǎn)生在 彎矩最大受拉區(qū)彎矩最大受拉區(qū) 段，在該區(qū)段連段，在該區(qū)段連 續(xù)布置測(cè)點(diǎn)。續(xù)布置測(cè)點(diǎn)。 測(cè)量項(xiàng)目：測(cè)量項(xiàng)目： 裂

19、縫出現(xiàn)時(shí)間裂縫出現(xiàn)時(shí)間 裂縫寬度裂縫寬度 斜截面上的主拉應(yīng)力裂縫，經(jīng)常出現(xiàn)在剪力較大斜截面上的主拉應(yīng)力裂縫，經(jīng)常出現(xiàn)在剪力較大 的區(qū)域內(nèi)，箱型截面或工字形截面，腹板的中和軸或的區(qū)域內(nèi)，箱型截面或工字形截面，腹板的中和軸或 腹板與翼緣相交接的腹板常是主拉應(yīng)力較大的部位。腹板與翼緣相交接的腹板常是主拉應(yīng)力較大的部位。 斜截面裂縫測(cè)定斜截面裂縫測(cè)定 二、壓桿和柱的試驗(yàn)二、壓桿和柱的試驗(yàn) 柱是工程結(jié)構(gòu)中的基本承重構(gòu)件，鋼筋混凝土柱大多 數(shù)屬偏心受壓構(gòu)件。 35 主要測(cè)量受壓構(gòu)件的破壞荷載、側(cè)移變形 曲線、控制截面內(nèi)力變化規(guī)律、裂縫開展 情況。 1 1、試件的安裝和加載方法、試件的安裝和加載方法 采用正

20、位或臥位試驗(yàn)正位或臥位試驗(yàn)。高大的柱子正位試驗(yàn)時(shí)安裝和觀測(cè) 均較費(fèi)力，該用臥位試驗(yàn)方案比較安全，但需考慮臥位試臥位試 驗(yàn)時(shí)結(jié)構(gòu)自重驗(yàn)時(shí)結(jié)構(gòu)自重所產(chǎn)生的影響。 柱與壓桿縱向彎曲系數(shù)試驗(yàn)時(shí)，構(gòu)件兩端均應(yīng)采用比較靈 活的可動(dòng)鉸支座可動(dòng)鉸支座形式（刀口鉸支座或圓球形鉸支座）。 軸心受壓柱安裝時(shí)先對(duì)構(gòu)件進(jìn)行幾何對(duì)中幾何對(duì)中，加載達(dá)20 40時(shí)，在進(jìn)行物理對(duì)中物理對(duì)中。(通過應(yīng)變測(cè)量再調(diào)整p80頁(yè)) 對(duì)于偏壓試件，在物理對(duì)中后，沿加力線量出偏心距離， 再把加載點(diǎn)移至偏心距位置加載點(diǎn)移至偏心距位置上進(jìn)行試驗(yàn)。 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)僅需保證幾何對(duì)中即可。 2 2、試驗(yàn)項(xiàng)目和測(cè)點(diǎn)布置、試驗(yàn)項(xiàng)目和測(cè)點(diǎn)布置 試驗(yàn)項(xiàng)目：試

21、驗(yàn)項(xiàng)目：破壞荷載、各級(jí)荷載下的側(cè)向撓度值、控制 截面或區(qū)域的應(yīng)力變化規(guī)律以及裂縫開展情況。 三、屋架試驗(yàn)三、屋架試驗(yàn) 屋架特點(diǎn)是跨度大，只能在自身平面內(nèi)承受荷載，而出平屋架特點(diǎn)是跨度大，只能在自身平面內(nèi)承受荷載，而出平 面剛度很小，在建筑物中要依靠面剛度很小，在建筑物中要依靠側(cè)向支撐體系形成整體剛度。側(cè)向支撐體系形成整體剛度。 屋架主要受作屋架主要受作 用于節(jié)點(diǎn)的集中荷用于節(jié)點(diǎn)的集中荷 載，大部分桿件受載，大部分桿件受 軸力作用。上弦有軸力作用。上弦有 節(jié)間荷載作用時(shí)，節(jié)間荷載作用時(shí)， 上弦桿受壓彎作用。上弦桿受壓彎作用。 跨度較大的屋跨度較大的屋 架，下弦一般采用架，下弦一般采用 預(yù)應(yīng)力拉桿

22、。預(yù)應(yīng)力拉桿。 1 1、試件的安裝和加載方法、試件的安裝和加載方法 一般采用正位試驗(yàn)正位試驗(yàn)，但需設(shè)置側(cè)向支撐。施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行 屋架試驗(yàn)時(shí)可以采用兩榀屋架對(duì)頂臥位試驗(yàn)。 屋架試驗(yàn)的支承方式 與梁試驗(yàn)相同。 屋架試驗(yàn)的加載方式 可以采用重力加載，但采 用液壓同步加載是最理想 的方案。 同步異荷液壓系統(tǒng)可 以實(shí)現(xiàn)加幾組不同集中荷 載的要求。 2 2、試件項(xiàng)目和測(cè)點(diǎn)布置、試件項(xiàng)目和測(cè)點(diǎn)布置 鋼筋混凝土屋架試驗(yàn)，一般試驗(yàn)量測(cè)項(xiàng)目有： 1）屋架上下弦桿的撓度； 2）屋架主要構(gòu)件的內(nèi)力； 3）屋架節(jié)點(diǎn)變形及節(jié)點(diǎn)剛度對(duì)屋架桿件次應(yīng)力的影響； 4）屋架端節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力分布； 5）預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉力和對(duì)相關(guān)部位混凝土的

23、預(yù)應(yīng)力； 6）屋架下弦預(yù)應(yīng)力鋼筋對(duì)屋架的反拱作用； 7）預(yù)應(yīng)力錨頭工作性能。 （1 1）屋架撓度和節(jié)點(diǎn)位移的測(cè)量）屋架撓度和節(jié)點(diǎn)位移的測(cè)量 屋架僅承受節(jié)點(diǎn)荷載時(shí)，測(cè)點(diǎn)布置在相應(yīng)節(jié)點(diǎn)之下； 跨度較大屋架，測(cè)量桿件相對(duì)其兩端節(jié)點(diǎn)的最大位移； 支座沉陷與局部受壓引起的變位測(cè)量； 水平位移測(cè)量。 （2 2）屋架桿件內(nèi)力測(cè)量）屋架桿件內(nèi)力測(cè)量 一般情況，在一個(gè)截面上引起的內(nèi)力最多是三個(gè)，即 軸向力N，彎矩Mx，My ，對(duì)于薄壁桿件則可能有四個(gè)，再 增加扭矩。 鋼筋混凝土整體澆搗的屋架，節(jié)點(diǎn)實(shí)際上為剛接，測(cè) 點(diǎn)所在截面應(yīng)盡量離節(jié)點(diǎn)遠(yuǎn)一些。 （3 3）屋架端節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力分析）屋架端節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力分析 為了測(cè)量端節(jié)

24、點(diǎn)的應(yīng)力分布規(guī)律，要求布置較多的三 向應(yīng)變網(wǎng)絡(luò)，一般由電阻應(yīng)變計(jì)組成。從三向小應(yīng)變網(wǎng)絡(luò) 各點(diǎn)測(cè)得的應(yīng)變量，通過計(jì)算或圖解法求得端節(jié)點(diǎn)的剪應(yīng) 力、正應(yīng)力及主應(yīng)力的數(shù)值與分布規(guī)律。為了量測(cè)上下弦 桿交接豁口應(yīng)力情況，可沿豁口周邊布置單向應(yīng)變測(cè)點(diǎn)。 （4 4）預(yù)應(yīng)力錨頭）預(yù)應(yīng)力錨頭 性能測(cè)量性能測(cè)量 在屋架端節(jié)點(diǎn)的 混凝土表面沿自錨 頭長(zhǎng)度方向布置若 干應(yīng)變測(cè)點(diǎn)，量測(cè) 自錨頭部位端節(jié)點(diǎn) 混凝土的橫向受拉 變形；縱向布置測(cè) 點(diǎn)時(shí)，同時(shí)可以測(cè) 得錨頭對(duì)外框混凝 土的壓縮變形。 （5 5）屋架下弦預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉應(yīng)力測(cè)量）屋架下弦預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉應(yīng)力測(cè)量 測(cè)點(diǎn)位置通常布置在屋架跨中及兩端部位；如屋架跨 度較大

25、時(shí)，則在1/4跨度的截面上可增加測(cè)點(diǎn)；如有需要 時(shí)預(yù)應(yīng)力鋼筋上測(cè)點(diǎn)位置可以屋架下弦桿上的測(cè)點(diǎn)部位相 一致。 （6 6）裂縫測(cè)量）裂縫測(cè)量 預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土屋架的裂縫測(cè)量，通常要實(shí)測(cè)預(yù)應(yīng) 力桿件的開裂荷載值；量測(cè)使用狀態(tài)荷載作用下的最大裂 縫寬度及各級(jí)荷載作用下的主要裂縫寬度。 屋架中由于端節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造與受力復(fù)雜，經(jīng)常會(huì)引起斜 裂縫，腹桿與下弦拉桿以及節(jié)點(diǎn)的交匯之處，將會(huì)較早開 裂。 四、薄殼和網(wǎng)架結(jié)構(gòu)試驗(yàn)四、薄殼和網(wǎng)架結(jié)構(gòu)試驗(yàn) 空間薄殼結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)：空間薄殼結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)： 曲面形板與邊緣構(gòu)件（梁、拱或桁架）組成的空間結(jié) 構(gòu)。能以較薄的板面形成承載力高、剛度大的承重結(jié)構(gòu)。 國(guó)家大劇院外部為鋼結(jié)構(gòu)殼

26、體呈半橢球形，平面投影東西方向長(zhǎng)軸長(zhǎng)度為 212.20米，南北方向短軸長(zhǎng)度為143.64米，建筑物高度為46.285米。 空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)：空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)： 多根桿件按照一定的網(wǎng)格形式通過節(jié)點(diǎn)連接而成的空多根桿件按照一定的網(wǎng)格形式通過節(jié)點(diǎn)連接而成的空 間結(jié)構(gòu)。具有空間受力合理、重量輕、剛度大，跨度大、間結(jié)構(gòu)。具有空間受力合理、重量輕、剛度大，跨度大、 抗震性能好等優(yōu)點(diǎn)。抗震性能好等優(yōu)點(diǎn)。 1 1、試件的安裝和加載方法、試件的安裝和加載方法 薄殼結(jié) 構(gòu)不論是筒 殼、扁殼或 者扭殼等一 般均有側(cè)邊 構(gòu)件，結(jié)構(gòu) 的支承可由 固定鉸、活 動(dòng)鉸及滾軸 等組成。 薄殼結(jié)構(gòu)是空間受力體系，在一定的

27、曲面形式下， 荷載主要靠軸向力承受。殼體結(jié)構(gòu)由于具有較大的平面 尺寸，所以單位面積荷載量不會(huì)太大。一般情況可以用 重力直接加載。 2 2、試驗(yàn)項(xiàng)目和測(cè)點(diǎn)布置、試驗(yàn)項(xiàng)目和測(cè)點(diǎn)布置 水平應(yīng)變水平應(yīng)變 垂直應(yīng)變垂直應(yīng)變 測(cè)縱向應(yīng)力測(cè)縱向應(yīng)力 主要測(cè)量截面主要測(cè)量截面 校核測(cè)量截面校核測(cè)量截面 主要測(cè)點(diǎn)主要測(cè)點(diǎn) 校核測(cè)點(diǎn)校核測(cè)點(diǎn) 主要測(cè)點(diǎn)主要測(cè)點(diǎn) 校核測(cè)點(diǎn)校核測(cè)點(diǎn) 集中測(cè)點(diǎn)區(qū)集中測(cè)點(diǎn)區(qū)少量校核測(cè)點(diǎn)區(qū)少量校核測(cè)點(diǎn)區(qū) 利用對(duì)稱性布置測(cè)點(diǎn) 63 補(bǔ)充常見的樁基檢測(cè)方法 64 工程樁應(yīng)進(jìn)行單樁承載力和樁身完整性抽樣檢測(cè)。工程樁應(yīng)進(jìn)行單樁承載力和樁身完整性抽樣檢測(cè)。 65 66 67 33 檢測(cè)數(shù)量 331 當(dāng)

28、設(shè)計(jì)有要求或滿足下列條件之一 時(shí)，施工前應(yīng)采用靜載試驗(yàn)確定單樁豎向 抗壓承載力特征值： 1 設(shè)計(jì)等級(jí)為甲級(jí)、乙級(jí)的樁基； 2 地質(zhì)條件復(fù)雜、樁施工質(zhì)量可靠性低； 3 本地區(qū)采用的新樁型或新工藝。 檢測(cè)數(shù)量在同一條件下不應(yīng)少于3根，且不 宜少于總樁數(shù)的1；當(dāng)工程樁總數(shù)在50根 以內(nèi)時(shí)，不應(yīng)少于2根。 68 332 打入式預(yù)制樁有下列條件要求之一 時(shí)，應(yīng)采用高應(yīng)變法進(jìn)行試打樁的打樁過 程監(jiān)測(cè)： 1 控制打樁過程中的樁身應(yīng)力； 2 選擇沉樁設(shè)備和確定工藝參數(shù)； 3 選擇樁端持力層。 在相同施工工藝和相近地質(zhì)條件下，試打樁 數(shù)量不應(yīng)少于3根。 69 333 單樁承載力和樁身完整性驗(yàn)收抽樣 檢測(cè)的受檢樁

29、選擇宜符合下列規(guī)定： 1 施工質(zhì)量有疑問的樁； 2 設(shè)計(jì)方認(rèn)為重要的樁； 3 局部地質(zhì)條件出現(xiàn)異常的樁； 4 施工工藝不同的樁； 5 承載力驗(yàn)收檢測(cè)時(shí)適量選擇完整性檢測(cè)中 判定的類樁； 6 除上述規(guī)定外，同類型樁宜均勻隨機(jī)分布。 70 334 混凝土樁的樁身完整性檢測(cè)的抽檢數(shù)量應(yīng)符合下列 規(guī)定： 1 柱下三樁或三樁以下的承臺(tái)抽檢樁數(shù)不得少于1根。 2 設(shè)計(jì)等級(jí)為甲級(jí)，或地質(zhì)條件復(fù)雜、成樁質(zhì)量可靠性較 低的灌注樁，抽檢數(shù)量不應(yīng)少于總樁數(shù)的30，且不得少 于20根；其他樁基工程的抽檢數(shù)量不應(yīng)少于總樁數(shù)的20， 且不得少于10根。 注：1 對(duì)端承型大直徑灌注樁，應(yīng)在上述兩款規(guī)定的抽檢樁 數(shù)范圍內(nèi)，選

30、用鉆芯法或聲波透射法對(duì)部分受檢樁進(jìn)行樁 身完整性檢測(cè)。抽檢數(shù)量不應(yīng)少于總樁數(shù)的10。 2 地下水位以上且終孔后樁端持力層已通過核驗(yàn)的人工 挖孔樁，以及單節(jié)混凝土預(yù)制樁，抽檢數(shù)量可適當(dāng)減少， 但不應(yīng)少于總樁數(shù)的10，且不應(yīng)少于10根。 3 當(dāng)符合第33. 3條第14款規(guī)定的樁數(shù)較多，或?yàn)榱?全面了解整個(gè)工程基樁的樁身完整性情況時(shí)，應(yīng)適當(dāng)增加 抽檢數(shù)量。 71 335 對(duì)單位工程內(nèi)且在同一條件下的工 程樁，當(dāng)符合下列條件之一時(shí)，應(yīng)采用單 樁豎向抗壓承載力靜載試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)收檢測(cè)： 1 設(shè)計(jì)等級(jí)為甲級(jí)的樁基； 2 地質(zhì)條件復(fù)雜、樁施工質(zhì)量可靠性低； 3 本地區(qū)采用的新樁型或新工藝； 4 擠土群樁施工產(chǎn)生

31、擠土效應(yīng)。 抽檢數(shù)量不應(yīng)少于總樁數(shù)的1，且不少于3 根；當(dāng)總樁數(shù)在50根以內(nèi)時(shí)，不應(yīng)少于2根。 注：對(duì)上述第14款規(guī)定條件外的工程樁， 當(dāng)采用豎向抗壓靜載試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)收承載力 檢測(cè)時(shí)，抽檢數(shù)量宜按本條規(guī)定執(zhí)行。 72 336 對(duì)第335條規(guī)定條件外的 預(yù)制樁和滿足高應(yīng)變法適用檢測(cè)范圍的 灌注樁，可采用高應(yīng)變法進(jìn)行單樁豎向 抗壓承載力驗(yàn)收檢測(cè)。當(dāng)有本地區(qū)相近 條件的對(duì)比驗(yàn)證資料時(shí)，高應(yīng)變法也可 作為第335條規(guī)定條件下單樁豎向 抗壓承載力驗(yàn)收檢測(cè)的補(bǔ)充。抽檢數(shù)量 不宜少于總樁數(shù)的5，且不得少于5根。 73 3. 37 對(duì)于端承型大直徑灌注樁，當(dāng)受設(shè) 備或現(xiàn)場(chǎng)條件限制無法檢測(cè)單樁豎向抗壓 承載力時(shí)，

32、可采用鉆芯法測(cè)定樁底沉渣厚 度并鉆取樁端持力層巖土芯樣檢驗(yàn)樁端持 力層。抽檢數(shù)量不應(yīng)少于總樁數(shù)的10， 且不應(yīng)少于10根。 338 對(duì)于承受拔力和水平力較大的樁基， 應(yīng)進(jìn)行單樁豎向抗拔、水平承載力檢測(cè)。 檢測(cè)數(shù)量不應(yīng)少于總樁數(shù)的1，且不應(yīng)少 于3根。 74 樁基低應(yīng)變檢測(cè) 75 小應(yīng)變樁基檢測(cè)儀 76 77 既有建筑下樁基檢測(cè)的旁孔透射波法 78 樁基高應(yīng)變檢測(cè) 79 現(xiàn)場(chǎng)反力架 80 靜載試驗(yàn)配重 81 82 83 鉆芯取樣 84 樁基施工一般流程 85 為設(shè)計(jì)提供依據(jù)的試驗(yàn)樁，應(yīng)加載至破壞；當(dāng)樁的承載 力以樁身強(qiáng)度控制時(shí)，可按設(shè)計(jì)要求的加載量進(jìn)行。 對(duì)工程樁抽樣檢測(cè)時(shí)，加載量不應(yīng)小于設(shè)計(jì)要

33、求的單樁 承載力特征值的2.0倍。 試驗(yàn)加載宜采用油壓千斤頂。當(dāng)采用兩臺(tái)及兩臺(tái)以上千 斤頂加載時(shí)應(yīng)并聯(lián)同步工作，且應(yīng)符合下列規(guī)定：1 采用 的千斤頂型號(hào)、規(guī)格應(yīng)相同。2 千斤頂?shù)暮狭χ行膽?yīng)與樁 軸線重合。 加載反力裝置可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件選擇錨樁橫梁反力裝置、 壓重平臺(tái)反力裝置、錨樁壓重聯(lián)合反力裝置、地錨反力裝 置。 86 為設(shè)計(jì)提供依據(jù)的豎向抗壓靜載試驗(yàn)應(yīng)采用慢速維持荷載法。為設(shè)計(jì)提供依據(jù)的豎向抗壓靜載試驗(yàn)應(yīng)采用慢速維持荷載法。 慢速維持荷載法試驗(yàn)步驟應(yīng)符合下列規(guī)定： 1、每級(jí)荷載施加后按第5、15、30、45、60min測(cè)讀樁頂沉降量， 以后每隔30min測(cè)讀一次。 2、試樁沉降相對(duì)穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)：每

34、一小時(shí)內(nèi)的樁頂沉降量不超過 0.1mm，并連續(xù)出現(xiàn)兩次(從分級(jí)荷載施加后第30min開始，按 1.5h連續(xù)三次每30min的沉降觀測(cè)值計(jì)算)。 3、當(dāng)樁頂沉降速率達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，再施加下一級(jí)荷載。 4、卸載時(shí)，每級(jí)荷載維持1h，按第15、30、60min測(cè)讀樁頂沉降 量后，即可卸下一級(jí)荷載。卸載至零后，應(yīng)測(cè)讀樁頂殘余沉降量， 維持時(shí)間為3h，測(cè)讀時(shí)間為第15、30min，以后每隔30min測(cè)讀一 次。 確定單樁豎向抗壓承載力時(shí)，應(yīng)繪制豎向荷載-沉降(Q-s)、沉降 -時(shí)間對(duì)數(shù)(s-lgt)曲線，需要時(shí)可繪制其他輔助分析所需曲線。 4.5 4.5 量測(cè)數(shù)據(jù)整理量測(cè)數(shù)據(jù)整理( (新教材新教材P

35、95)P95) 量測(cè)數(shù)據(jù)包括準(zhǔn)備階段和正式試驗(yàn)階段采集到 的全部數(shù)據(jù)。其中一部分是對(duì)試驗(yàn)起控制作用的數(shù) 據(jù)，如最大撓度控制點(diǎn)、最大側(cè)向位移控制點(diǎn)、控 制截面上的鋼筋應(yīng)變屈服點(diǎn)及混凝土極限拉、壓應(yīng) 變等等。起控制作用的參數(shù)應(yīng)在試驗(yàn)過程中隨時(shí)整 理，以便指導(dǎo)整個(gè)試驗(yàn)過程的進(jìn)行。 對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，一般均應(yīng)算出各級(jí)荷載 作用下儀表讀數(shù)的遞增值和累計(jì)值，必要時(shí)還應(yīng)進(jìn) 行換算和修正，用曲線、圖表或方程式進(jìn)行表達(dá)。 在原始記錄數(shù)據(jù)整理過程中，應(yīng)特別注意讀 數(shù)及讀數(shù)值的反常情況，如儀表指示值與理論計(jì) 算值相差很大，甚至出現(xiàn)正負(fù)號(hào)顛倒的情況，這 時(shí)應(yīng)對(duì)出現(xiàn)這些現(xiàn)象的規(guī)律性進(jìn)行分析，判斷原 因所在。一般可能的

36、原因有兩個(gè)方面，一是由于 結(jié)構(gòu)本身發(fā)生裂縫、節(jié)點(diǎn)松動(dòng)、支座沉降或局部 應(yīng)力達(dá)到屈服而引起數(shù)據(jù)突變；另一方面也可能 是測(cè)試儀表安裝不當(dāng)測(cè)試儀表安裝不當(dāng)所造成。 4.5.1 4.5.1 整體變形量測(cè)結(jié)果整理整體變形量測(cè)結(jié)果整理 1 1、簡(jiǎn)支構(gòu)件的撓度、簡(jiǎn)支構(gòu)件的撓度預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)修正后的撓度修正后的撓度 消除沉降后的撓度實(shí)測(cè)值消除沉降后的撓度實(shí)測(cè)值 自重及設(shè)備的撓度計(jì)算值自重及設(shè)備的撓度計(jì)算值 加載圖式修正系數(shù)加載圖式修正系數(shù) 開裂前加載值跨中撓度實(shí)測(cè)值開裂前加載值跨中撓度實(shí)測(cè)值 自重及設(shè)備產(chǎn)生自重及設(shè)備產(chǎn)生 加載值產(chǎn)生加載值產(chǎn)生 自重及設(shè)備的撓自重及設(shè)備的撓 度計(jì)算值度

37、計(jì)算值 2 2、懸臂構(gòu)件的撓度、懸臂構(gòu)件的撓度 4.5.2 4.5.2 截面內(nèi)力截面內(nèi)力 1 1、軸向受力構(gòu)件、軸向受力構(gòu)件 2 2、壓彎或拉彎構(gòu)件、壓彎或拉彎構(gòu)件 3 3、雙向彎曲構(gòu)件、雙向彎曲構(gòu)件 4.5.3 4.5.3 平面應(yīng)力狀態(tài)下的主應(yīng)力計(jì)算平面應(yīng)力狀態(tài)下的主應(yīng)力計(jì)算 1 1、平面應(yīng)力計(jì)算基本公式、平面應(yīng)力計(jì)算基本公式 2 2、已知主應(yīng)力方向，計(jì)算主應(yīng)力和剪應(yīng)力。、已知主應(yīng)力方向，計(jì)算主應(yīng)力和剪應(yīng)力。 3 3、主應(yīng)力方向未知，計(jì)算主應(yīng)力和剪應(yīng)力。、主應(yīng)力方向未知，計(jì)算主應(yīng)力和剪應(yīng)力。 4.5.4 4.5.4 試驗(yàn)曲線的圖表繪制試驗(yàn)曲線的圖表繪制 例：驗(yàn)證鋼筋混凝土矩形單筋受彎構(gòu)件正截

38、面的極限彎矩例：驗(yàn)證鋼筋混凝土矩形單筋受彎構(gòu)件正截面的極限彎矩 公式。公式。 實(shí)測(cè)極限彎矩實(shí)測(cè)極限彎矩 計(jì)算極限彎矩計(jì)算極限彎矩 1 1、荷載變形曲線、荷載變形曲線 荷載變形曲線有結(jié)構(gòu)構(gòu)件的整體變形曲線，控制節(jié)點(diǎn)或荷載變形曲線有結(jié)構(gòu)構(gòu)件的整體變形曲線，控制節(jié)點(diǎn)或 截面上的荷載轉(zhuǎn)角曲線，鉸支座和滑動(dòng)支座的荷載側(cè)移曲線，截面上的荷載轉(zhuǎn)角曲線，鉸支座和滑動(dòng)支座的荷載側(cè)移曲線， 以及荷載時(shí)間曲線，荷載撓度曲線等。以及荷載時(shí)間曲線，荷載撓度曲線等。 變形時(shí)間曲線，表明結(jié)構(gòu)在某一恒定荷載作用下變形隨變形時(shí)間曲線，表明結(jié)構(gòu)在某一恒定荷載作用下變形隨 時(shí)間增長(zhǎng)的規(guī)律。時(shí)間增長(zhǎng)的規(guī)律。 99 2 2、荷載應(yīng)變曲

39、線、荷載應(yīng)變曲線 例：鋼筋混凝土受彎構(gòu)件試驗(yàn)。要求測(cè)定控制截面上的內(nèi)力變例：鋼筋混凝土受彎構(gòu)件試驗(yàn)。要求測(cè)定控制截面上的內(nèi)力變 化及其與荷載的關(guān)系、主筋的荷載應(yīng)變及箍筋應(yīng)力和剪力的關(guān)系?；捌渑c荷載的關(guān)系、主筋的荷載應(yīng)變及箍筋應(yīng)力和剪力的關(guān)系。 3 3、構(gòu)件裂縫及破壞特征圖、構(gòu)件裂縫及破壞特征圖 試驗(yàn)過程中，應(yīng)在構(gòu)件上按裂縫開展跡線畫出裂縫開展過程，試驗(yàn)過程中，應(yīng)在構(gòu)件上按裂縫開展跡線畫出裂縫開展過程， 并標(biāo)注出現(xiàn)裂縫時(shí)的荷載等級(jí)及裂縫的走向和寬度。待試驗(yàn)結(jié)束后，并標(biāo)注出現(xiàn)裂縫時(shí)的荷載等級(jí)及裂縫的走向和寬度。待試驗(yàn)結(jié)束后， 用方格紙按比例描繪裂縫和破壞特征，必要時(shí)應(yīng)照相記錄。用方格紙按比例描繪

40、裂縫和破壞特征，必要時(shí)應(yīng)照相記錄。 根據(jù)試驗(yàn)研究的結(jié)構(gòu)類型、荷載性質(zhì)及變形特點(diǎn)等，還可繪出一些根據(jù)試驗(yàn)研究的結(jié)構(gòu)類型、荷載性質(zhì)及變形特點(diǎn)等，還可繪出一些 其它的特征曲線，如超靜定結(jié)構(gòu)的荷載反力曲線，某些特定結(jié)點(diǎn)上其它的特征曲線，如超靜定結(jié)構(gòu)的荷載反力曲線，某些特定結(jié)點(diǎn)上 的局部擠壓和滑移曲線等。的局部擠壓和滑移曲線等。 101 4 4、內(nèi)力、內(nèi)力- -變形圖變形圖 開裂強(qiáng)度：開裂強(qiáng)度：試件出現(xiàn)垂直裂縫或斜裂縫時(shí)的截面內(nèi)力試件出現(xiàn)垂直裂縫或斜裂縫時(shí)的截面內(nèi)力(M(Mf f， N Nf f，V Vf f) )或應(yīng)力或應(yīng)力(f f，f f) )值。值。 屈服強(qiáng)度：屈服強(qiáng)度：試件剛度開始明顯變化時(shí)的截

41、面內(nèi)力試件剛度開始明顯變化時(shí)的截面內(nèi)力(M(MY Y，N NY Y， V VY Y) )或應(yīng)力或應(yīng)力(Y Y，Y Y) )值。值。 極限強(qiáng)度：極限強(qiáng)度：試件達(dá)到最大承載能力時(shí)的截面內(nèi)力試件達(dá)到最大承載能力時(shí)的截面內(nèi)力(Mmax(Mmax， NmaxNmax，VmaxVmax) )或應(yīng)力或應(yīng)力(max(max，maxmax) )值。值。 破損強(qiáng)度：破損強(qiáng)度：試件經(jīng)歷最大承載能力后，達(dá)到某一剩余承載試件經(jīng)歷最大承載能力后，達(dá)到某一剩余承載 能力時(shí)的截面內(nèi)力能力時(shí)的截面內(nèi)力(M(MP P，N NP P，V VP P) )或應(yīng)力或應(yīng)力(P P，P P) )值。目前試值。目前試 驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程規(guī)定可取極限

42、強(qiáng)度的驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程規(guī)定可取極限強(qiáng)度的8585。 102 開裂強(qiáng)度開裂強(qiáng)度 屈服強(qiáng)度屈服強(qiáng)度 極限強(qiáng)度極限強(qiáng)度 破損強(qiáng)度破損強(qiáng)度 內(nèi)力內(nèi)力變形圖變形圖 4.6 4.6 結(jié)構(gòu)性能的檢測(cè)與評(píng)定結(jié)構(gòu)性能的檢測(cè)與評(píng)定( (新教材新教材P102)P102) 作為結(jié)構(gòu)性能檢驗(yàn)的預(yù)制構(gòu)件主要是混凝土構(gòu)件。結(jié)作為結(jié)構(gòu)性能檢驗(yàn)的預(yù)制構(gòu)件主要是混凝土構(gòu)件。結(jié) 構(gòu)性能檢驗(yàn)的方法有兩種：一是以結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的允構(gòu)性能檢驗(yàn)的方法有兩種：一是以結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的允 許值作檢驗(yàn)依據(jù)；另一種是以構(gòu)件實(shí)際的設(shè)計(jì)值為依據(jù)進(jìn)許值作檢驗(yàn)依據(jù)；另一種是以構(gòu)件實(shí)際的設(shè)計(jì)值為依據(jù)進(jìn) 行檢驗(yàn)。行檢驗(yàn)。 4.6.1 4.6.1 構(gòu)件承載力檢驗(yàn)

43、構(gòu)件承載力檢驗(yàn) 對(duì)做承載力檢驗(yàn)的構(gòu)件應(yīng)進(jìn)行破壞性試驗(yàn)，以判定達(dá)到對(duì)做承載力檢驗(yàn)的構(gòu)件應(yīng)進(jìn)行破壞性試驗(yàn)，以判定達(dá)到 極限狀態(tài)標(biāo)志時(shí)的承載力試驗(yàn)荷載值。極限狀態(tài)標(biāo)志時(shí)的承載力試驗(yàn)荷載值。 1 1、按混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的允許值進(jìn)行檢驗(yàn)：、按混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的允許值進(jìn)行檢驗(yàn)： 2 2、按構(gòu)件實(shí)配鋼筋的承載力進(jìn)行檢驗(yàn)：、按構(gòu)件實(shí)配鋼筋的承載力進(jìn)行檢驗(yàn)： 構(gòu)件承載力檢構(gòu)件承載力檢 驗(yàn)修正系數(shù)驗(yàn)修正系數(shù) 3 3、承載力極限標(biāo)志、承載力極限標(biāo)志 結(jié)構(gòu)承載力的檢驗(yàn)荷載實(shí)測(cè)值是根據(jù)各類結(jié)構(gòu)達(dá)到各自結(jié)構(gòu)承載力的檢驗(yàn)荷載實(shí)測(cè)值是根據(jù)各類結(jié)構(gòu)達(dá)到各自 承載力檢驗(yàn)標(biāo)志時(shí)作出的。結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到或超過承載力極限承載力檢驗(yàn)標(biāo)志

44、時(shí)作出的。結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到或超過承載力極限 狀態(tài)的標(biāo)志，主要取決于結(jié)構(gòu)受力狀況、受力鋼筋的種類和狀態(tài)的標(biāo)志，主要取決于結(jié)構(gòu)受力狀況、受力鋼筋的種類和 觀察到的承載力檢驗(yàn)標(biāo)志。觀察到的承載力檢驗(yàn)標(biāo)志。 軸心受拉、偏心受拉、受彎、大偏心受壓構(gòu)件軸心受拉、偏心受拉、受彎、大偏心受壓構(gòu)件 軸心受壓或小偏心受壓構(gòu)件軸心受壓或小偏心受壓構(gòu)件 受彎構(gòu)件的剪切破壞受彎構(gòu)件的剪切破壞 105 106 4.破壞特征：（也稱承載力極限標(biāo)志） (1) 鋼筋混凝土構(gòu)件的破壞特征： (2) 鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞特征： 107 4.破壞特征：（也稱承載力極限標(biāo)志） (1) 鋼筋混凝土構(gòu)件的破壞特征： (a) 在荷載不增加的情況下，

45、由設(shè)置在構(gòu)件受拉主筋處的 應(yīng)變測(cè)點(diǎn)出現(xiàn)連續(xù)變化或受拉主筋處拉應(yīng)變達(dá)到104。 (b) 梁的跨中撓度達(dá)到跨度1/50，懸臂結(jié)構(gòu)的撓度達(dá)到懸 臂長(zhǎng)的1/25。 (c) 受拉主筋處的垂直裂縫寬度達(dá)到1.5mm。 (d) 受拉斜裂縫寬度達(dá)到1.5 mm，或斜裂縫末端受壓區(qū)混 凝土剪壓破壞，或沿斜截面混凝土斜壓破壞。 (e) 受拉主筋在端部滑脫達(dá)到0.2mm，或其它錨固破壞。 (f) 受拉主筋被拉斷。 (g) 受壓混凝土構(gòu)件混凝土被壓壞。 108 4.破壞特征：（也稱承載力極限標(biāo)志） (2)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞特征： (a) 螺栓或鉚釘剪斷或脫落。 (b) 主要螺栓或鉚釘松動(dòng)，節(jié)點(diǎn)板變形。 (c) 在荷載不

46、再增加的情況下，由設(shè)置在構(gòu)件最 大拉應(yīng)力測(cè)點(diǎn)或最大壓應(yīng)力的測(cè)點(diǎn)出現(xiàn)應(yīng)變讀數(shù) 值連續(xù)變化。 (d) 節(jié)點(diǎn)焊縫開裂。 (e) 受壓或受彎部分屈曲或整體失穩(wěn)。 109 4.破壞特征：（也稱承載力極限標(biāo)志） 當(dāng)出現(xiàn)以上任何一種破壞特征部可判定結(jié)構(gòu)或 構(gòu)件破壞。即定為該荷載為極限破壞荷載的實(shí)測(cè) 值。同樣具體確定是本級(jí)還是上一級(jí)，還是兩級(jí) 平均值作為破壞荷載實(shí)測(cè)值的方法與確定開裂荷 載類同。 試驗(yàn)完成后要及時(shí)描出裂縫圖及拍照。記錄下 其破壞特征及其描述。如是鋼筋混凝土的正截面 或斜截面破壞；鋼結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)破壞等。 4.6.2 4.6.2 構(gòu)件的撓度檢驗(yàn)構(gòu)件的撓度檢驗(yàn) (p104)(p104) 1 1、按混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的撓度允許值進(jìn)行檢驗(yàn)：、按混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的撓度允許值進(jìn)行檢驗(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、 抗裂或裂縫寬度檢驗(yàn)的構(gòu)件：抗裂或裂縫寬度檢驗(yàn)的構(gòu)件： 短期組合 長(zhǎng)期組合 長(zhǎng)期