建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)PPT課件

1、建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)組織計劃的意義建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)組織計劃的意義(1)計劃是組織工作的需要(2)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)特點(diǎn)的要求 1)建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)沒有固定的模式。 2)建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)耗資較大。 3)建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)周期長，耗時量大。(3)關(guān)系到試驗(yàn)的成敗(4)體現(xiàn)技術(shù)水平和管理水平的窗口第1頁/共129頁 從以上4個方面充分證明了結(jié)構(gòu)試驗(yàn)組織計劃工作的重要性。圖中給出了結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的主要環(huán)節(jié)第2頁/共129頁第3頁/共129頁2 2、試驗(yàn)設(shè)計、試驗(yàn)設(shè)計 試件設(shè)計試件設(shè)計：試件形狀的選擇、試件尺寸與數(shù)量的確定以及構(gòu)造措施的設(shè)置，同時必須滿足受力邊界條件、破壞特征、試件加載條件的要求，以最少的試件數(shù)量獲得最多的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，滿足試驗(yàn)任務(wù)

2、的要求。 荷載設(shè)計荷載設(shè)計：荷載圖式、加載裝置、試驗(yàn)方法與設(shè)備、加載制度 觀測設(shè)計觀測設(shè)計：觀測項(xiàng)目、測點(diǎn)部位與數(shù)目、測試儀器 誤差控制誤差控制：試件制作安裝、材料性能、加載設(shè)備、測量儀器 安全措施安全措施：保證試驗(yàn)人員、儀器設(shè)備安全第4頁/共129頁第5頁/共129頁 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)設(shè)計結(jié)構(gòu)試驗(yàn)設(shè)計第6頁/共129頁3 3、試驗(yàn)準(zhǔn)備、試驗(yàn)準(zhǔn)備試驗(yàn)準(zhǔn)備階段要占全部試驗(yàn)工作的大部分時間，工作量也最重。試驗(yàn)準(zhǔn)備工作的好壞直接影響到試驗(yàn)?zāi)芊耥樌M(jìn)行和能獲得試驗(yàn)結(jié)果的多少。 試件制作與安裝 加載設(shè)備安裝調(diào)試 測試設(shè)備標(biāo)定、調(diào)試 材料性能試驗(yàn) 試驗(yàn)人員組織分工第7頁/共129頁舉例說明： 試件的制作 在制作試

3、件時應(yīng)注意材性試樣的留取、編號，注明試件日期、原材料情況，這些原始資料都是最后分析試驗(yàn)結(jié)果不可缺少的參考資料。 試件質(zhì)量檢查 包括試件尺寸和缺陷的檢查，應(yīng)作詳細(xì)記錄，納入原始資料。第8頁/共129頁 試件安裝就位 一切支承零件均應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算，并使其安全儲備大于試驗(yàn)結(jié)構(gòu)可能有的最大安全儲備。同時，試件的支承條件應(yīng)力求與計算簡圖一致。 在試件安裝就位時，要盡量減少安裝誤差，使試件就位后的實(shí)際計算跨度(梁)和計算高度(栓)與計算簡圖一致。由于支座約束條件與構(gòu)件的內(nèi)力傳遞及變形有關(guān)，試件安裝時應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計要求選擇支座形式。第9頁/共129頁 安裝加載設(shè)備 加載設(shè)備的安裝應(yīng)滿足“一穩(wěn)二準(zhǔn)三方便，四強(qiáng)

4、五剛六安全“的要求，即就位要穩(wěn)定準(zhǔn)確方便，固定設(shè)備的支撐系統(tǒng)要有一定的強(qiáng)度、剛度和安全度。 儀器儀表的率定 對測力計及一切量測儀表均應(yīng)按技術(shù)規(guī)定要求進(jìn)行率定，各儀器儀表的率定記錄應(yīng)納入試驗(yàn)原始記錄中，誤差超過規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的儀表不得使用。第10頁/共129頁 作輔助試驗(yàn) 輔助試驗(yàn)多半在加載試驗(yàn)階段之前進(jìn)行，以取得試件材料的實(shí)際強(qiáng)度，便于對加載設(shè)備和儀器儀表的量程等作進(jìn)一步的驗(yàn)算。 儀表的安裝、連線試調(diào) 儀表的安裝位置、測點(diǎn)號，在應(yīng)變儀或記錄儀上的通道號等等都應(yīng)嚴(yán)格按照試驗(yàn)大綱中的儀表布置圖實(shí)施，如有變動，應(yīng)立即做好記錄，以免時間長久后記憶不清而將測點(diǎn)混淆。第11頁/共129頁 記錄表格 在試驗(yàn)前應(yīng)根

5、據(jù)試驗(yàn)要求設(shè)計記錄表格，其內(nèi)容及規(guī)格應(yīng)周到詳細(xì)地反映試件和試驗(yàn)條件的詳細(xì)情況，以及需要記錄和量測的內(nèi)容。切勿養(yǎng)成試驗(yàn)前無準(zhǔn)備地在現(xiàn)場臨時用白紙記錄的習(xí)慣。記錄表格上應(yīng)有試驗(yàn)人員的簽名并附有試驗(yàn)日期、時間、地點(diǎn)和氣候條件。 計算各加載階段試驗(yàn)結(jié)構(gòu)各特征部位的內(nèi)力及變形值以備在試驗(yàn)時判斷及控制 在準(zhǔn)備工作階段和試驗(yàn)階段應(yīng)每天記工作日志第12頁/共129頁4 4、試驗(yàn)實(shí)施、試驗(yàn)實(shí)施 加載試驗(yàn) 數(shù)據(jù)采集 裂縫分布圖 破壞形態(tài)記錄第13頁/共129頁 加載試驗(yàn) 加載試驗(yàn)是整個試驗(yàn)過程的中心環(huán)節(jié)，應(yīng)按規(guī)定的加載順序和量測順序進(jìn)行。發(fā)現(xiàn)有反常情況時應(yīng)查明原因或故障，把問題弄清楚后才能繼續(xù)加載。例如混凝土受彎

6、試驗(yàn)是按照分布加載法進(jìn)行的。 試驗(yàn)資料整理 試驗(yàn)資料整理是將所有的原始資料整理完善，其中特別要注意的是試驗(yàn)量測數(shù)據(jù)記錄和記錄曲線，都作為原始數(shù)據(jù)經(jīng)負(fù)責(zé)記錄人員簽名后，不得隨便涂改。第14頁/共129頁5 5、試驗(yàn)分析、試驗(yàn)分析 數(shù)據(jù)的處理 結(jié)構(gòu)性能參數(shù) 結(jié)構(gòu)破壞機(jī)理 結(jié)構(gòu)性能評價第15頁/共129頁舉例說明： 試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理 因?yàn)閺母鱾€儀表獲得的測量數(shù)據(jù)和記錄曲線一般不能直接解答試驗(yàn)任務(wù)所提出的問題，它們只是試驗(yàn)的原始數(shù)據(jù)，需對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)的運(yùn)算處理才能得出試驗(yàn)結(jié)果。 試驗(yàn)結(jié)果分析 試驗(yàn)結(jié)果分析內(nèi)容是分析通過試驗(yàn)得出了哪些規(guī)律性的東西，揭示了哪些物理現(xiàn)象。最后，應(yīng)對試驗(yàn)得出的規(guī)律和一些重要現(xiàn)

7、象作出解釋，分析它們的影響因素，將試驗(yàn)結(jié)果和理論值進(jìn)行比較，分析產(chǎn)生差異的原因，并作出結(jié)論，寫出試驗(yàn)總結(jié)報告。總結(jié)報告中應(yīng)提出試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的新問題及進(jìn)一步研究計劃。 第16頁/共129頁2 2.2 .2 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的試件設(shè)計結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的試件設(shè)計試件形狀試件形狀試件尺寸試件尺寸試件數(shù)目試件數(shù)目結(jié)構(gòu)試驗(yàn)對試件設(shè)計的要求結(jié)構(gòu)試驗(yàn)對試件設(shè)計的要求第17頁/共129頁 對于同一研究課題，試驗(yàn)?zāi)康牟煌梢圆捎貌煌愋偷脑嚰梢允菍?shí)際結(jié)構(gòu)的整體或其中的一部分，可以是按原型設(shè)計不同比例的整體模型，也可以是結(jié)構(gòu)某一關(guān)鍵性的局部構(gòu)件，或者是連接結(jié)構(gòu)的某一節(jié)點(diǎn)。這樣可以突出研究的主要因素，忽略次要因素。這時應(yīng)考慮模型與

8、原型的相似關(guān)系。2.2 2.2 試件設(shè)計試件設(shè)計第18頁/共129頁試件設(shè)計（科研性試件設(shè)計（科研性) )包括： 試件形狀的選擇 試件尺寸與數(shù)量的確定 構(gòu)造措施 必須滿足結(jié)構(gòu)受力的邊界條件 試驗(yàn)的破壞特征 試驗(yàn)加載條件 要求突出主要問題，以最少的試驗(yàn)數(shù)量獲得最多的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，以滿足研究任務(wù)的需要。第19頁/共129頁第20頁/共129頁第21頁/共129頁 科研性試驗(yàn)：試件專為試驗(yàn)研究的目的而設(shè)計的，同一研究課題，目的不同也可以采用不同類型的試件（原型、整體模型、局部構(gòu)件、某一節(jié)點(diǎn)等）。 科研性試驗(yàn)主要包括：確定試驗(yàn)確定試件形狀、尺寸和數(shù)量以及構(gòu)造措施，同時必須滿足結(jié)構(gòu)和受力的邊界條件的要求。第

9、22頁/共129頁 生產(chǎn)性試驗(yàn)：一般不存在試件設(shè)計問題。對具體試驗(yàn)或檢驗(yàn)部位，按實(shí)際情況選擇并確定。例如：?重要工程綜合鑒定：選結(jié)構(gòu)受力最不利部位。?施工質(zhì)量和受災(zāi)結(jié)構(gòu)：以受損程度和加固補(bǔ)強(qiáng)的需要，確定測試部位和構(gòu)件。?預(yù)制構(gòu)件檢驗(yàn)：按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，在同批產(chǎn)品中隨機(jī)抽取檢驗(yàn)樣品數(shù)量。（GB50204-2002 砼施規(guī)范）第23頁/共129頁 在設(shè)計試件形狀時，最重要的是要造成和設(shè)計目的相一致的最重要的是要造成和設(shè)計目的相一致的應(yīng)力狀態(tài)或和實(shí)際工作相一致的應(yīng)力狀態(tài)應(yīng)力狀態(tài)或和實(shí)際工作相一致的應(yīng)力狀態(tài)。對于從整體結(jié)構(gòu)中取出部分構(gòu)件單獨(dú)進(jìn)行試驗(yàn)時，特別是在比較復(fù)雜的超靜特別是在比較復(fù)雜的超靜定構(gòu)件，

10、必須要注意其邊界條件的模擬定構(gòu)件，必須要注意其邊界條件的模擬，使其能如實(shí)反映該部分結(jié)構(gòu)構(gòu)件的實(shí)際工作。 基本原則基本原則：受力條件和邊界條件的模擬，使其能反映該部分：受力條件和邊界條件的模擬，使其能反映該部分結(jié)構(gòu)的實(shí)際工作狀態(tài)。結(jié)構(gòu)的實(shí)際工作狀態(tài)。第24頁/共129頁示例：框架結(jié)構(gòu)示例：框架結(jié)構(gòu)試驗(yàn)?zāi)康模航Y(jié)構(gòu)主要構(gòu)件受力分析試驗(yàn)?zāi)康模航Y(jié)構(gòu)主要構(gòu)件受力分析試件形狀：框架梁、柱模型試件形狀：框架梁、柱模型1. 框架柱控制截面框架柱控制截面2. 框架梁控制截面框架梁控制截面3. 梁柱節(jié)點(diǎn)梁柱節(jié)點(diǎn)第25頁/共129頁一榀框架模型一榀框架模型第26頁/共129頁 觀測位置：截面A-A部位。 受力特征：

11、A-A截面存在軸力、彎矩和剪力，柱中間有反彎點(diǎn)；同時靠近節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)剛度很大。 試件形狀：如圖（b）所示?？蚣苤Ｐ停蚣苤Ｐ停?）第27頁/共129頁 觀測位置：截面B-B部位。 受力特征：截面B-B存在軸力和剪力，柱中間有反彎點(diǎn)。 試件形狀：如圖（c）所示框架柱模型（框架柱模型（2）第28頁/共129頁 觀測位置：截面C-C部位。 受力特征： 截面C-C 存在軸力（不考慮）、彎矩和剪力，同時靠近節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)剛度很大。 試件形狀：如圖（d）所示?？蚣芰耗Ｐ停蚣芰耗Ｐ停?）第29頁/共129頁 觀測位置：截面D-D部位。 受力特征： 截面D-D存在軸力（不考慮）、彎矩和剪力，同時靠近節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)

12、剛度很大。 試件形狀：如圖（e）所示?？蚣芰耗Ｐ停蚣芰耗Ｐ停?）第30頁/共129頁 試驗(yàn)?zāi)康模轰摻罨炷林膿锨茐男阅茉囼?yàn)研究。 試件形狀：如圖（h）所示?？蚣苤Ｐ停蚣苤Ｐ停?）第31頁/共129頁 試驗(yàn)?zāi)康模轰摻罨炷林募羟行阅茉囼?yàn)研究 試件形狀：如圖（i）所示，適合反對稱加載試件?？蚣苤Ｐ停蚣苤Ｐ停?）第32頁/共129頁 試驗(yàn)?zāi)康模毫褐?jié)點(diǎn)受力性能試驗(yàn)研究。 受力特征：受力復(fù)雜，易剪切破壞。 梁柱節(jié)點(diǎn)部位受有軸力、彎矩和剪力作用為了研究節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度和剛度，避免梁柱部分先于節(jié)點(diǎn)破壞，應(yīng)事先對梁柱部分進(jìn)行加強(qiáng)?？蚣芰褐?jié)點(diǎn)模型（框架梁柱節(jié)點(diǎn)模型（7 7）第33頁/共129頁十

13、字形試件十字形試件：如圖（：如圖（f f）。節(jié)點(diǎn)兩側(cè)梁柱的長度一般）。節(jié)點(diǎn)兩側(cè)梁柱的長度一般均取均取1 12 2梁跨和梁跨和1 12 2柱高，即按框架承受水平荷載柱高，即按框架承受水平荷載時產(chǎn)生彎矩的反彎點(diǎn)時產(chǎn)生彎矩的反彎點(diǎn)(M=0)(M=0)的位置來決定。邊柱節(jié)的位置來決定。邊柱節(jié)點(diǎn)可采用點(diǎn)可采用T T字形試件。字形試件。X X形試件形試件：如圖（：如圖（g g）。）。為了為了解初始設(shè)計應(yīng)力狀態(tài)下解初始設(shè)計應(yīng)力狀態(tài)下的性能并與理論對比。的性能并與理論對比。梁柱節(jié)點(diǎn)組合體的試件形式梁柱節(jié)點(diǎn)組合體的試件形式第34頁/共129頁磚石與砌塊結(jié)構(gòu)墻體試驗(yàn)橫墻縱墻窗間墻試件第35頁/共129頁結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的

14、試件可以分真型和模型兩大類，試件結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的試件可以分真型和模型兩大類，試件的尺寸和大小應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康募右源_定。的尺寸和大小應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康募右源_定。試件尺寸受到尺寸效應(yīng)、構(gòu)造要求、試驗(yàn)設(shè)備和試件尺寸受到尺寸效應(yīng)、構(gòu)造要求、試驗(yàn)設(shè)備和經(jīng)費(fèi)條件等因素的制約。經(jīng)費(fèi)條件等因素的制約。 研究性試驗(yàn)：采用縮尺模型。對于局部性試件：研究性試驗(yàn)：采用縮尺模型。對于局部性試件： 1/41/41 1；整體結(jié)構(gòu)：；整體結(jié)構(gòu)：1/101/101/21/2。 生產(chǎn)性試驗(yàn)：選用原型構(gòu)件，如屋架、吊車梁和生產(chǎn)性試驗(yàn)：選用原型構(gòu)件，如屋架、吊車梁和屋面板。屋面板。第36頁/共129頁 基本構(gòu)件性能研究 靜力試驗(yàn)試件尺寸 動力試

15、驗(yàn)試件尺寸第37頁/共129頁基本構(gòu)件性能研究基本構(gòu)件性能研究?框架：1/41/2；?框架節(jié)點(diǎn)：1/21；?單層剪力墻：；?多層剪力墻：1/101/3；?磚石及砌塊墻體：1/41/2；?薄殼和網(wǎng)架等空間結(jié)構(gòu)：1/51/20；?振動臺試驗(yàn)?zāi)Ｐ停?/501/4。第38頁/共129頁 靜力試驗(yàn)試件太小要考慮尺寸效應(yīng)。太大的試件試驗(yàn)裝置難以滿足。 實(shí)踐證明：足尺結(jié)構(gòu)雖然具有反映實(shí)際構(gòu)造的優(yōu)點(diǎn)，但試驗(yàn)所耗費(fèi)的經(jīng)費(fèi)和人工如用來做小比例尺試件，可以大大增加試驗(yàn)數(shù)量和品種，而且試驗(yàn)室的條件比野外現(xiàn)場要好，測試數(shù)據(jù)的可信度也高。 因此，局部性的試件尺寸可取為原型的1/41，整體性的結(jié)構(gòu)試驗(yàn)試件可取1/101/2

16、。第39頁/共129頁 尺寸效應(yīng):反映結(jié)構(gòu)構(gòu)件和材料強(qiáng)度隨試件尺寸的改變而變化的性質(zhì)，試件尺寸越小，表現(xiàn)出相對強(qiáng)度提高越大和強(qiáng)度離散性也大的特征。尺寸太小要考慮尺寸效應(yīng)，同時小尺寸試件難以滿足試件構(gòu)造上的要求。 微型砼截面(4cm*6cm或5cm*5cm)或微型砌體（磚塊尺寸1.5cm*3cm*6cm）及普通砼的截面小于10cm*10cm，磚砌體截面小于74cm*36cm，砌塊砌體截面小于60cm*120cm的試件都有尺寸效應(yīng)，必須加以修正。例如混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn) 100100100 0.95 200200200 1.05150150150 1.0第40頁/共129頁 對于對于動力試驗(yàn)動力試驗(yàn)

17、，試件尺寸常受試驗(yàn)加載條件等，試件尺寸常受試驗(yàn)加載條件等因素的限制。因素的限制?，F(xiàn)場原型結(jié)構(gòu)量測結(jié)構(gòu)的動力特性。現(xiàn)場原型結(jié)構(gòu)量測結(jié)構(gòu)的動力特性。試驗(yàn)室足尺構(gòu)件足尺構(gòu)件疲勞試驗(yàn)試驗(yàn)室足尺構(gòu)件足尺構(gòu)件疲勞試驗(yàn)試驗(yàn)室地震模擬振動臺試驗(yàn)室地震模擬振動臺1/50-1/41/50-1/4的的縮尺模型試驗(yàn)（受振動臺臺面尺寸載重和激振縮尺模型試驗(yàn)（受振動臺臺面尺寸載重和激振力大小等參數(shù)限制）力大小等參數(shù)限制）第41頁/共129頁生產(chǎn)性試驗(yàn)： 按試驗(yàn)任務(wù)要求確定，靠抽樣規(guī)定。 預(yù)制構(gòu)件按預(yù)制砼構(gòu)件質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)中結(jié)構(gòu)性能檢驗(yàn)規(guī)定確定試件數(shù)量，規(guī)定成批（不超過三個月的1000件同類型產(chǎn)品為一批）中隨機(jī)抽取1件進(jìn)

18、行檢驗(yàn)。 第42頁/共129頁 抽樣時，取設(shè)計荷載最大、受力最不利或生產(chǎn)數(shù)量最多的構(gòu)件中抽取。 “同類型產(chǎn)品”是指采用同一鋼種、同一混凝土強(qiáng)度等級、同一工藝、同一結(jié)構(gòu)形式的構(gòu)件。 第43頁/共129頁u科研性試驗(yàn)：試驗(yàn)是按研究目的而設(shè)計的，因此，試件的數(shù)量與各參數(shù)構(gòu)成的因子數(shù)和水平數(shù)有關(guān)?？蒲行栽囼?yàn)科研性試驗(yàn)因子設(shè)計法因子設(shè)計法正交設(shè)計法正交設(shè)計法（解決多因素）（解決多因素）第44頁/共129頁 如研究鋼筋混凝土短柱抗剪強(qiáng)度試驗(yàn) 主要分析因子：即主要影響參數(shù)，如混凝土強(qiáng)度等級、受拉鋼筋配筋率、配箍率、軸向應(yīng)力和剪跨比等。 水平數(shù)：而對每一參數(shù)又要考慮有幾種工作狀態(tài)，如剪跨比2，3，4等。 試件

19、設(shè)計時必須要將它們相互組合起來，才能研究各個參數(shù)與其相應(yīng)各種狀態(tài)對試驗(yàn)問題的影響。因此參數(shù)與備種狀態(tài)愈多，即因子數(shù)與水平數(shù)愈多，則要求的試件數(shù)量也就自然增加。第45頁/共129頁 因子設(shè)計法因子設(shè)計法 試件數(shù)試件數(shù)=水平數(shù)水平數(shù)因子數(shù)因子數(shù)第46頁/共129頁正交試驗(yàn)設(shè)計：將參數(shù)組合與試驗(yàn)結(jié)果合并一起考慮，即利用事先制好的正交表來安排多因素試驗(yàn)，并進(jìn)行試驗(yàn)結(jié)果分析的一種試驗(yàn)設(shè)計方法。正交表是正交試驗(yàn)設(shè)計法中合理安排試驗(yàn)并對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計分析的一種特殊表格。常用正交表有L4 (23 )、L9 (34 )、L12 (31 24 )等。試驗(yàn)次數(shù)因素的水平數(shù)因素數(shù)正交設(shè)計法第47頁/共129頁第48

20、頁/共129頁 試件主要因子組合第49頁/共129頁第50頁/共129頁第51頁/共129頁第52頁/共129頁第53頁/共129頁第54頁/共129頁 試件設(shè)計中，在確定試驗(yàn)形狀、尺寸和數(shù)量后，還需要同時考慮試件安裝、加載及量測的需要，需要在試件上作出必要的構(gòu)造措施，這對科研性試驗(yàn)尤為重要。2 2.2.4 .2.4 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)時對試件設(shè)計的要求結(jié)構(gòu)試驗(yàn)時對試件設(shè)計的要求第55頁/共129頁 試件支承點(diǎn)應(yīng)預(yù)埋鋼墊板試件支承點(diǎn)應(yīng)預(yù)埋鋼墊板 對于屋架一類的平面結(jié)構(gòu)，對于屋架一類的平面結(jié)構(gòu)，在試件受集中荷載的位置上在試件受集中荷載的位置上應(yīng)預(yù)埋鋼墊板，防止試件受應(yīng)預(yù)埋鋼墊板，防止試件受局部承壓而破壞。

21、局部承壓而破壞。第56頁/共129頁試件加載面傾斜時應(yīng)作凸試件加載面傾斜時應(yīng)作凸緣，以保證加載設(shè)備的穩(wěn)緣，以保證加載設(shè)備的穩(wěn)定設(shè)置定設(shè)置。第57頁/共129頁 鋼筋混凝土框架試驗(yàn)時，鋼筋混凝土框架試驗(yàn)時，為了框架端部側(cè)面施加為了框架端部側(cè)面施加反復(fù)荷載的需要，應(yīng)設(shè)反復(fù)荷載的需要，應(yīng)設(shè)置預(yù)埋構(gòu)件以便與加載置預(yù)埋構(gòu)件以便與加載用的液壓加載器或測力用的液壓加載器或測力傳感器連接，為保證框傳感器連接，為保證框架柱腳部分與試驗(yàn)臺的架柱腳部分與試驗(yàn)臺的固接，一般均設(shè)置加大固接，一般均設(shè)置加大截面的基礎(chǔ)梁。截面的基礎(chǔ)梁。第58頁/共129頁 作鋼筋混凝土偏心受壓作鋼筋混凝土偏心受壓構(gòu)件試驗(yàn)時，在試件兩構(gòu)件試

22、驗(yàn)時，在試件兩端作成牛腿以增大端部端作成牛腿以增大端部承壓面和便于施加偏心承壓面和便于施加偏心荷載，并在上下端加設(shè)荷載，并在上下端加設(shè)分布鋼筋網(wǎng)進(jìn)行加強(qiáng)。分布鋼筋網(wǎng)進(jìn)行加強(qiáng)。第59頁/共129頁 在砌體試件中，為使施加在砌體試件中，為使施加的垂直荷載能均勻傳遞，的垂直荷載能均勻傳遞，砌體試件上下均需澆筑混砌體試件上下均需澆筑混凝土墊塊。凝土墊塊。 墻體試件上下?lián)v制鋼砼墊墻體試件上下?lián)v制鋼砼墊梁，其中下部墊梁可模擬梁，其中下部墊梁可模擬基礎(chǔ)梁與臺座固定，上部基礎(chǔ)梁與臺座固定，上部墊梁模擬過梁均勻傳遞豎墊梁模擬過梁均勻傳遞豎向荷載。向荷載。第60頁/共129頁科研性試驗(yàn)： 為了保證結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在某一

23、預(yù)定的部位破壞，以期得到必要的測試數(shù)據(jù)，就需要對其它部位事先進(jìn)行局部加固。 為了保證試驗(yàn)量測的可靠性和安裝儀表的方便，在試件特定部位必須預(yù)設(shè)埋件或預(yù)留孔洞。第61頁/共129頁例如： 安裝杠桿應(yīng)變儀，需要配合夾具形式及標(biāo)距大小預(yù)埋螺栓或預(yù)留孔洞； 用接觸式應(yīng)變儀測量構(gòu)件表面應(yīng)變時應(yīng)埋設(shè)相應(yīng)的測點(diǎn)角標(biāo)； 鋼混構(gòu)件用電阻應(yīng)變計測量鋼筋應(yīng)變時，在澆筑混凝土前應(yīng)先貼好應(yīng)變計，并做好防潮及防機(jī)械損傷的處理； 對于為測量混凝土內(nèi)部應(yīng)力的預(yù)埋元件或?qū)ｉT的混凝土應(yīng)變計、鋼筋應(yīng)變計等，應(yīng)在澆搗混凝土前，按相應(yīng)的技術(shù)要求用專門方法將應(yīng)變計等就位固定埋設(shè)在混凝土試件內(nèi)部。第62頁/共129頁2 2. .3 3 結(jié)構(gòu)

24、試驗(yàn)加載方案設(shè)計結(jié)構(gòu)試驗(yàn)加載方案設(shè)計 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)荷載設(shè)計主要取決于試驗(yàn)的目的要求，試驗(yàn)對象的結(jié)構(gòu)形式、試件承受荷載的類型和性質(zhì)以及實(shí)驗(yàn)室或現(xiàn)場所具有的加載條件等因素。試件就位與加載方案試驗(yàn)加載圖式的選擇與設(shè)計試驗(yàn)加載裝置的設(shè)計試驗(yàn)荷載值的計算與試驗(yàn)加載制度第63頁/共129頁試件就位與加載方案試件就位與加載方案按照結(jié)構(gòu)試驗(yàn)時構(gòu)件在空間就位型式分類：1.1.正位試驗(yàn)（最常見加載型式）正位試驗(yàn)（最常見加載型式） 對于梁板和屋架等簡支的靜定構(gòu)件，正位試驗(yàn)時結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受壓區(qū)在上，受拉區(qū)在下，結(jié)構(gòu)自重和它所承受的外荷載作用在同一垂直平面內(nèi)。正位試驗(yàn)符合實(shí)際受力狀態(tài)，應(yīng)該優(yōu)先采用。第64頁/共129頁第65

25、頁/共129頁2.2.異位試驗(yàn)異位試驗(yàn)異位試驗(yàn)是在結(jié)構(gòu)構(gòu)件安裝位置與實(shí)際工作狀態(tài)不一致的情況下進(jìn)行的試驗(yàn)。按照空間位置的不同，可以分為反位試驗(yàn)和臥位試驗(yàn)。第66頁/共129頁1 1）反位試驗(yàn)）反位試驗(yàn) 定義：反位試驗(yàn)與正位試驗(yàn)在空間位置上正好相差180，構(gòu)件的受拉區(qū)在上部，受壓區(qū)在下部，該反位裝置用液壓加載器對結(jié)構(gòu)進(jìn)行多點(diǎn)加載時，加載器活塞向上對構(gòu)件施加荷載，反力直接由試驗(yàn)臺座平衡。 特點(diǎn)：便于觀測受拉區(qū)的裂縫；可以簡化和減少加載裝置。 注意：外荷載首先要抵消構(gòu)件自重，尤其對于自重較大鋼混構(gòu)件，在反位安裝時要特別注意自重反位作用可能引起受壓區(qū)的開裂。第67頁/共129頁第68頁/共129頁2

26、2）臥位試驗(yàn)）臥位試驗(yàn)定義：臥位試驗(yàn)與正位試驗(yàn)在空間位置上正好相差90，試驗(yàn)時構(gòu)件平臥，平行于地面.特點(diǎn)：試件平臥可以降低試驗(yàn)高度，簡化試驗(yàn)加載裝置，便于試驗(yàn)觀測。適合：跨度大的屋架結(jié)構(gòu)和高大的柱子試驗(yàn) 現(xiàn)場臥位試驗(yàn)較多采用成對構(gòu)件試驗(yàn)的方法（利用局部加強(qiáng)后的另一同類試件作為荷載平衡機(jī)構(gòu)）。第69頁/共129頁 1.試件 2.加固后作荷載平衡用的屋架 3.支承反力架 4.液壓加載器 5.荷載傳感器 屋架成對臥位試驗(yàn)第70頁/共129頁柱臥位試驗(yàn)加載裝置柱臥位試驗(yàn)加載裝置第71頁/共129頁第72頁/共129頁3.3.原位試驗(yàn)原位試驗(yàn) 原位試驗(yàn)是為檢驗(yàn)已建結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行現(xiàn)場荷載試驗(yàn)唯一使用的方法。

27、 原位試驗(yàn)構(gòu)件在生產(chǎn)或施工現(xiàn)場進(jìn)行，并使其處于實(shí)際工作位置（支承情況、邊界條件和實(shí)際工作狀態(tài)完全一致），這時構(gòu)件支承并不是理想支座，與計算簡圖有差別，甚至由于結(jié)構(gòu)整體作用會產(chǎn)生部分卸荷作用，應(yīng)特別注意荷載圖式與加載方案的選擇與設(shè)計。第73頁/共129頁第74頁/共129頁試驗(yàn)荷載圖式的選擇與設(shè)計試驗(yàn)荷載圖式的選擇與設(shè)計荷載圖式荷載圖式定義試驗(yàn)荷載在試件上的布置形式（包括荷載類型與分布）。荷載圖式應(yīng)與結(jié)構(gòu)設(shè)計計算荷載圖式相一致，否則應(yīng)采用與計算簡圖相似的等效荷載圖式。要求試驗(yàn)時荷載圖式要根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康膩頉Q定。試驗(yàn)時的荷載應(yīng)該使結(jié)構(gòu)處于某種實(shí)際可能的最不利的工作情況。試驗(yàn)時荷載圖式要與結(jié)構(gòu)設(shè)計計算的

28、荷載圖式一樣。第75頁/共129頁當(dāng)采用不同于設(shè)計計算的荷載圖式時，原因如下： 1）對設(shè)計計算時采用的荷載圖式的合理性有所懷疑，故試驗(yàn)時采用某種更接近于結(jié)構(gòu)實(shí)際受力情況的荷載布置方式。 2）在不影響結(jié)構(gòu)工作和試驗(yàn)成果分析的情況下，由于受試驗(yàn)條件的限制和為了加載方便，可以改變加載圖式，即采用與計算荷載圖式不同的等效荷載圖式。第76頁/共129頁等效荷載等效荷載指在它的作用下，結(jié)構(gòu)構(gòu)件的控制截面和控制部位上能產(chǎn)生于原來荷載作用時相同的某一作用效應(yīng)（軸力、彎矩、剪力或變形）的荷載。等效荷載數(shù)值要根據(jù)其相同的某一效應(yīng)的等效條件換算得到。第77頁/共129頁 采用等效荷載時，必須全面演算由于荷載圖式的改

29、變對結(jié)構(gòu)造成的各種影響。必要時應(yīng)對結(jié)構(gòu)構(gòu)件作局部加強(qiáng)，或?qū)δ承﹨?shù)進(jìn)行修正。 當(dāng)構(gòu)件滿足強(qiáng)度等效，而整體變形條件不等效時，則需對所測變形進(jìn)行修正。取彎矩等效時，尚需演算剪力對構(gòu)件的影響，同時要把采用等效荷載的試驗(yàn)結(jié)果所產(chǎn)生的誤差控制在試驗(yàn)允許的范圍內(nèi)。 第78頁/共129頁第79頁/共129頁第80頁/共129頁框架節(jié)點(diǎn)荷載圖式框架節(jié)點(diǎn)荷載圖式第81頁/共129頁第82頁/共129頁 為了保證試驗(yàn)工作的正常進(jìn)行，試驗(yàn)的荷載裝置必須進(jìn)行專門的設(shè)計，既不能分擔(dān)試件承受的試驗(yàn)荷載，也不能阻礙試件變形的發(fā)展，要滿足試件就位支承、荷載設(shè)備安裝、試驗(yàn)荷載傳遞和試驗(yàn)全過程的正常工作要求。試驗(yàn)加載裝置的設(shè)計試

30、驗(yàn)加載裝置的設(shè)計第83頁/共129頁試驗(yàn)加載裝置的基本要求：試驗(yàn)加載裝置的基本要求：1.1.試驗(yàn)荷載裝置應(yīng)有足夠的強(qiáng)度儲備試驗(yàn)荷載裝置應(yīng)有足夠的強(qiáng)度儲備 強(qiáng)度要滿足最大試驗(yàn)荷載的要求，并有一定的安全儲備，一般為50100；同時要考慮到結(jié)構(gòu)受載后有可能使局部構(gòu)件的強(qiáng)度提高。 對于動力疲勞試驗(yàn)的荷載裝置，由于荷載裝置也承受多次重復(fù)荷載作用，必須復(fù)核其動力特性和演算其疲勞強(qiáng)度，防止共振。第84頁/共129頁2.2.試驗(yàn)荷載裝置要滿足自身剛度的要求試驗(yàn)荷載裝置要滿足自身剛度的要求 試驗(yàn)裝置的剛度直接影響到試件的破壞形態(tài)，在試驗(yàn)加載中，試驗(yàn)裝置承受反力，同樣會產(chǎn)生較大變形，并積蓄較大變形能。后期試件抗力

31、下降，變形能釋放并對產(chǎn)生較大沖擊作用，使其塑性變形不能充分發(fā)展而出現(xiàn)脆性破壞特征。因此，試驗(yàn)裝置剛度不足，將難以獲得試件受極限荷載后變形極限狀態(tài)的反應(yīng)。 試驗(yàn)裝置有足夠剛度，還可以保證裝置自身有可靠地穩(wěn)定性。第85頁/共129頁3.3.試驗(yàn)荷載裝置要滿足試件的邊界條件和受力變試驗(yàn)荷載裝置要滿足試件的邊界條件和受力變形的真實(shí)狀態(tài)。形的真實(shí)狀態(tài)。 要求試驗(yàn)荷載裝置能符合結(jié)構(gòu)的受力條件，能模擬試驗(yàn)結(jié)構(gòu)的邊界條件和變形條件。第86頁/共129頁 例墻體推壓試驗(yàn)，如左圖施加豎向荷載用的拉桿對墻體的變形會產(chǎn)生一定的約束作用。而右圖的加載方式能消除約束，較好的符合實(shí)際受力狀況。第87頁/共129頁4.加載裝

32、置中還必須注意試件的支承方式：如支承點(diǎn)的摩擦力影響使實(shí)際彎矩減?。?.盡可能構(gòu)造簡單，加工、組裝方便。多功能，能滿足各種試驗(yàn)要求的裝置。第88頁/共129頁第89頁/共129頁第90頁/共129頁第91頁/共129頁試驗(yàn)荷載值計算和加載制度的設(shè)計試驗(yàn)荷載值計算和加載制度的設(shè)計1.1.試驗(yàn)荷載值的計算試驗(yàn)荷載值的計算 根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)和各種結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范規(guī)定： 1）結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)分為承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)，結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)按不同的荷載效應(yīng)組合設(shè)計值進(jìn)行承載力計算及穩(wěn)定、變形、抗裂和裂縫寬度演算。?如混凝土結(jié)構(gòu)試驗(yàn)，試驗(yàn)荷載值應(yīng)按下列情況計算 結(jié)構(gòu)剛度、裂縫寬度試驗(yàn)-正常使用極限狀態(tài)的試驗(yàn)荷載值 結(jié)

33、構(gòu)抗裂性試驗(yàn)-開裂試驗(yàn)荷載值 結(jié)構(gòu)承載能力試驗(yàn)-承載力試驗(yàn)荷載值第92頁/共129頁2）按荷載作用時間不同，正常使用極限狀態(tài)的試驗(yàn)荷載值可以分為短期試驗(yàn)荷載值短期試驗(yàn)荷載值和長期試驗(yàn)荷載值長期試驗(yàn)荷載值（考慮長期效應(yīng)組合影響應(yīng)進(jìn)行修正）.3）生產(chǎn)性試驗(yàn)的各種不同極限狀態(tài)的試驗(yàn)荷載值，可以直接根據(jù)荷載標(biāo)準(zhǔn)值來確定荷載短期效應(yīng)組合的設(shè)計值，再按試驗(yàn)加載圖式換算為試驗(yàn)荷載值。4）科研性試驗(yàn)可以由材性和截面的實(shí)際參數(shù)計算試件控制截面上的內(nèi)力計算值，以此來確定試驗(yàn)荷載值。5）已建結(jié)構(gòu)的可靠性檢驗(yàn)，可以參照科研性試驗(yàn)方法確定試驗(yàn)荷載值。6）動力試驗(yàn)，應(yīng)考慮動力荷載的動力系數(shù)。第93頁/共129頁2.試驗(yàn)加

34、載制度1）概念：指試驗(yàn)進(jìn)行期間荷載的大小和方向與加載時間的關(guān)系。包括加載速度的快慢、加載時間間歇的長短、分級荷載的大小和加載卸載循環(huán)的次數(shù)等。 結(jié)構(gòu)的承載能力和變形性質(zhì)與所受荷載作用的時間特征有關(guān)，不同性質(zhì)的試驗(yàn)必須根據(jù)試驗(yàn)的要求制定不同的加載制度：第94頁/共129頁 結(jié)構(gòu)靜力試驗(yàn)：預(yù)加載、設(shè)計試驗(yàn)荷載和破壞荷載等三階段的單調(diào)靜力加載試驗(yàn) 結(jié)構(gòu)抗震靜力試驗(yàn)：采用控制荷載或變形的低周反復(fù)加載 結(jié)構(gòu)擬動力試驗(yàn)：計算機(jī)控制，結(jié)構(gòu)受地震地面運(yùn)動加速度作用后的位移反應(yīng)時程曲線進(jìn)行加載 一般結(jié)構(gòu)動力試驗(yàn)：采用正弦激振加載 地震模擬振動臺：模擬地震地面運(yùn)動加速度地震波的激振試驗(yàn)第95頁/共129頁靜載試驗(yàn)

35、加荷程序圖靜載試驗(yàn)加荷程序圖承載力極限狀態(tài)檢測正常使用極限狀態(tài)檢測預(yù)載級間間歇1015分鐘滿載時間30分鐘開裂荷載正常極限荷載承載極限荷載空載時間45分鐘荷載分級第96頁/共129頁第97頁/共129頁2.4 2.4 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的觀測設(shè)計結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的觀測設(shè)計試驗(yàn)測試方案包括以下幾個內(nèi)容： 按整個試驗(yàn)?zāi)康囊?，確定試驗(yàn)測試項(xiàng)目； 按確定的量測項(xiàng)目要求，選擇各測點(diǎn)的位置； 選擇測試儀器和測定方法。第98頁/共129頁一、觀測項(xiàng)目的確定 首先考慮結(jié)構(gòu)的整體變形，因?yàn)槠淇梢曰旧戏从辰Y(jié)構(gòu)的工作狀況。 其次對于某些構(gòu)件，局部變形也很重要。 總之，破壞性試驗(yàn)本身就充分說明結(jié)構(gòu)工作狀態(tài)，觀測項(xiàng)目可以適當(dāng)少些；非

36、破壞性試驗(yàn)的觀測項(xiàng)目及測點(diǎn)布置必須滿足分析和推斷結(jié)構(gòu)工作狀況的最低需要。第99頁/共129頁結(jié)構(gòu)靜力試驗(yàn)觀測參數(shù)結(jié)構(gòu)靜力試驗(yàn)觀測參數(shù)第100頁/共129頁擬靜力試驗(yàn)觀測參數(shù)擬靜力試驗(yàn)觀測參數(shù)第101頁/共129頁二、測點(diǎn)的選擇與布置二、測點(diǎn)的選擇與布置在滿足試驗(yàn)?zāi)康那疤嵯拢瑴y點(diǎn)宜少不宜多。 對于新型結(jié)構(gòu)或新課題，可以采用逐步逼近由粗到細(xì)的方法，經(jīng)初步分析后再補(bǔ)充適量的測點(diǎn)。測點(diǎn)的位置必須具有代表性，以便于分析和計算。 結(jié)構(gòu)的最大值（最大撓度、最大應(yīng)力等）出現(xiàn)的部位必須布置測點(diǎn)，如最大撓度布置在跨中處，應(yīng)變測點(diǎn)布置在最不利截面的最大受力纖維上，最大應(yīng)力一般在最大彎矩、最大剪力截面上或彎矩剪力同時

37、出現(xiàn)較大數(shù)值的截面上，產(chǎn)生應(yīng)力集中的空穴邊緣上或截面突變的區(qū)域。第102頁/共129頁為了保證測量數(shù)據(jù)的可靠性，還應(yīng)布置一定數(shù)量的校核性測點(diǎn)。 測量數(shù)據(jù)在未知并需要知道應(yīng)力和變形的位置上布點(diǎn)所獲得的測量數(shù)據(jù)。 控制數(shù)據(jù)又稱“校核數(shù)據(jù)”，即在已知應(yīng)力和變形的位置上布點(diǎn)所獲得的數(shù)據(jù)。校核測點(diǎn)可以布置在結(jié)構(gòu)邊緣凸角、理論計算比較有把握的位置或利用結(jié)構(gòu)本身和荷載作用的對稱性布點(diǎn)。測點(diǎn)的布置應(yīng)有利于試驗(yàn)時操作和測讀，測點(diǎn)的布置宜適當(dāng)集中。第103頁/共129頁各種受力截面上的測點(diǎn)布置各種受力截面上的測點(diǎn)布置第104頁/共129頁第105頁/共129頁三、儀器的選擇 在選擇測量儀器時，既要保證所需的精度與

38、量程要求，也要避免盲目追求高準(zhǔn)確度和高靈敏度的精密儀器。一般要求最小刻度值不超過5%的最大被測值。 測量儀器的量程應(yīng)該滿足最大應(yīng)變或撓度的需要。最大被測值宜在儀器滿量程的1/5-2/3，不宜大于儀器最大量程的80%。 采用電阻應(yīng)變儀進(jìn)行多點(diǎn)測量或遠(yuǎn)距離測量，對結(jié)構(gòu)內(nèi)部測點(diǎn)采用電測儀表，對于附著于結(jié)構(gòu)上的機(jī)械式儀表要求自重輕、體積小，且不影響結(jié)構(gòu)工作。第106頁/共129頁 選擇測量儀表時要考慮測讀方便省時，必要時采用自動記錄裝置。 測量儀器的型號規(guī)格應(yīng)盡可能一致，不一致時種類越少越好。 動力試驗(yàn)中，應(yīng)注意線性范圍頻響特性和相位特性要滿足量測要求。第107頁/共129頁四、儀器的測讀原則 原則：

39、必須同時測讀全部儀器的讀數(shù)，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)變形與時間有關(guān)，同時讀數(shù)才能說明結(jié)構(gòu)在當(dāng)時的實(shí)際工作狀況。 試驗(yàn)中觀測時間一般選在加載間歇時間內(nèi)，最好在每次加載完畢后的一定時間開始測讀一次，到加下一級荷載前，再觀測一次讀數(shù)。 對于一些次要測點(diǎn)，每隔二級或更多級荷載才讀一次 當(dāng)荷載維持較長時間不變時，應(yīng)按規(guī)定時間（5min、30min、1h、以后每隔3-6h）測讀數(shù)據(jù)。 每次記錄同時記下周圍的溫度和濕度。 對于重要數(shù)據(jù)，應(yīng)邊記錄邊初步整理數(shù)據(jù)，并與理論值比較，從而確定下一級荷載的加載情況。第108頁/共129頁2.5 2.5 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的誤差控制結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的誤差控制 在試件制作、材料性能、安裝就位、加載測量和數(shù)

40、據(jù)采集等各個階段都可能存在或產(chǎn)生誤差。為此，應(yīng)該在設(shè)計階段的各個環(huán)節(jié)加以控制，提高測試精度，保證試驗(yàn)質(zhì)量。第109頁/共129頁一一、試件制作的誤差試件制作的誤差1.誤差產(chǎn)生原因 對于混凝土構(gòu)件外形尺寸的偏差（由于在試件制作中材料膨脹收縮與模板變形）；鋼筋骨架變形、主筋錯位和保護(hù)層厚度改變（由于鋼筋骨架綁扎誤差和施工振搗位置移動） 對于砌體構(gòu)件平整度、垂直度和實(shí)際尺寸誤差等（由于材質(zhì)離散及施工砌筑質(zhì)量的影響）第110頁/共129頁2.控制誤差方法 試驗(yàn)前必須量測試件主要受力區(qū)的實(shí)際外形尺寸，試驗(yàn)后打開混凝土實(shí)測主筋位置和保護(hù)層厚度。采用試件的實(shí)測尺寸進(jìn)行理論計算。第111頁/共129頁二、二、

41、材料性能的誤差材料性能的誤差 結(jié)構(gòu)受力和變形特點(diǎn)除了受荷載等外界因素影響外，還取決于組成這個結(jié)構(gòu)的材料內(nèi)部抵抗外力的性能。充分了解材料的力學(xué)性能，對于在結(jié)構(gòu)試驗(yàn)前或試驗(yàn)過程中正確估計結(jié)構(gòu)的承載能力和實(shí)際工作狀況，以及在試驗(yàn)后整理試驗(yàn)數(shù)據(jù)，處理試驗(yàn)結(jié)果等工作都具有非常重要的意義。由于結(jié)構(gòu)材料性質(zhì)不同，必須測定材料性能的最基本參數(shù)，如砼抗壓強(qiáng)度、鋼筋屈服強(qiáng)度和抗拉極限強(qiáng)度等。第112頁/共129頁 名義強(qiáng)度按照國家標(biāo)準(zhǔn)或部頒標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法，對標(biāo)準(zhǔn)試件試驗(yàn)后得出的相應(yīng)強(qiáng)度。 名義強(qiáng)度與實(shí)際強(qiáng)度之間存在誤差名義強(qiáng)度與實(shí)際強(qiáng)度之間存在誤差 材料力學(xué)性能指標(biāo)由鋼筋、混凝土等各種試樣或試塊進(jìn)行試驗(yàn)

42、所得結(jié)果的平均值。如材料的相關(guān)物理量及其變化關(guān)系曲線。 由于混凝土材料的不均勻性，故其測定值會有較大波動。一般混凝土彈模、強(qiáng)度均在測定值10%內(nèi)波動，鋼筋強(qiáng)度在測定值5-10%波動。此外，測定值也會因試件形狀、尺寸、及養(yǎng)護(hù)條件等不同而有區(qū)別。第113頁/共129頁 減少材料誤差的方法減少材料誤差的方法：要求確定材料強(qiáng)度的試塊和結(jié)構(gòu)試件應(yīng)具有同一性。 同一性同一性在科研性試驗(yàn)中，要求結(jié)構(gòu)試件和材性試件同一型號、嚴(yán)格的材料性質(zhì)一致性、施工工藝的一致性和養(yǎng)護(hù)條件的一致性。第114頁/共129頁 對鋼筋混凝土構(gòu)件，要求相同強(qiáng)度等級、澆注時同批攪拌的的混凝土、相同模板成型、相同振搗和養(yǎng)護(hù)條件、相同時間拆

43、模和同時進(jìn)行試驗(yàn)。 對鋼筋骨架等均勻材質(zhì)，同級同批同直徑取樣，有時甚至在構(gòu)件試驗(yàn)破壞后，從破壞的試件中取樣進(jìn)行材料試驗(yàn)。 在磚石或砌體砌筑，要求同一工人、用同批磚塊或砌塊和同批拌制的砂漿砌筑同一砌體試件。第115頁/共129頁 材料試驗(yàn)方法的標(biāo)準(zhǔn)化材料試驗(yàn)方法的標(biāo)準(zhǔn)化1.直接試驗(yàn)法 制作試件的材料盡可能與結(jié)構(gòu)試件的工作情況相同 標(biāo)準(zhǔn)試件 標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法 如果采用的試件尺寸和方法有別于標(biāo)準(zhǔn)試件，應(yīng)對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行尺寸修正。第116頁/共129頁2.間接試驗(yàn)法 又稱“非破損試驗(yàn)法”或“半破損試驗(yàn)法”。由于結(jié)構(gòu)的材料力學(xué)性能隨時間發(fā)生變化，在沒有同條件試塊下，對已建結(jié)構(gòu)各部位現(xiàn)有材料力學(xué)性能進(jìn)行檢測。并以此鑒定結(jié)構(gòu)目前具有的承載力。 該法是采用專門設(shè)備，直接在結(jié)構(gòu)上測量與材料強(qiáng)度有關(guān)的物理量或在結(jié)構(gòu)上局部取樣后測定并推算材料強(qiáng)度。第117頁/共129頁 材料性能試驗(yàn)方法對材料強(qiáng)度指標(biāo)的影響1.試件尺寸與形狀的影響 國際上，測定混凝土材料強(qiáng)度的試件有立方體和圓柱體兩種： 測定混凝土立方強(qiáng)度立方體試件邊長為200mm、150mm和100mm 測定混凝土軸壓強(qiáng)度棱柱體試件按h/a為100m