第五章靜力試驗

第五章靜力試驗第1頁，共56頁。目錄一、簡介二、單調靜力荷載試驗三、受彎構件的試驗四、受壓構件的試驗五、實例碳纖維布加固鋼筋砼梁受彎承載力試驗六、量測數(shù)據(jù)的整理七、結構性能的檢驗與評定八、小結第2頁，共56頁。簡介：

靜力荷載試驗的目的是通過對試驗結構或構件直接施加荷載，采集試驗數(shù)據(jù)，認識并掌握結構的力學性能?！办o力”指試驗過程中，結構本身運動的加速度效應（慣性力效應）可以忽略不計。靜力試驗根據(jù)荷載性質的不同分為：單調靜力荷載試驗、擬靜力試驗和擬動力試驗。

靜力試驗第3頁，共56頁。簡介：

通過靜力試驗可以深入了解構件在各種基本力作用下的結構性能和承載力問題、荷載與變形的問題以及砼結構的荷載與裂縫的關系，還有鋼結構的局部或整體失穩(wěn)等問題。

靜力試驗第4頁，共56頁?！谈拍睿褐冈囼灪奢d逐漸單調增加到結構破壞或預定的狀態(tài)目標，研究結構受力性能的試驗。

√試驗加載制度：指試驗實施過程中荷載的施加程序或步驟，從試驗實施的進程來看，加載制度也可認為是施加的荷載與時間的關系。

√研究內容：主要用于模擬結構承受靜荷載作用下觀測和研究結構構件的強度、剛度、抗裂性等基本性能和破壞機制。

單調靜力荷載試驗第5頁，共56頁?！淘囼灱虞d程序：指試驗進行期間荷載與時間的關系。

√結構靜載試驗的加載程序：預載、正常使用荷載、極限荷載。

單調靜力荷載試驗加載制度圖5.1.1鋼筋砼結構的靜載試驗加載程序預載時間標準荷載試驗時間破壞時間第6頁，共56頁。單調靜力荷載試驗加載制度

說明：√有的試驗只要加至正常使用荷載，試驗后試件還可使用，現(xiàn)場結構或構件的檢驗性試驗多屬此類。

√對于研究性試驗，當加至標準荷載后，一般不卸載而繼續(xù)加載，直至試件進入破壞階段。

加載制度的確定及分級加（卸）載的目的：（1）為了控制加（卸）載速度；（2）便于觀察試驗過程中結構的變形等情況；（3）為了統(tǒng)一加載步驟。

第7頁，共56頁?！填A載：◆目的：①使試件各部分接觸良好，進入正常工作狀態(tài)，荷載與變形關系趨于穩(wěn)定；②檢驗全部試驗裝置的可靠性；③檢驗全部量測儀表工作正常與否；④檢查現(xiàn)場組織工作和人員的工作情況，起演習作用?！粢螅孩僖话惴秩夁M行，每級取正常使用荷載的20%；②然后分級卸載，2~3級卸完；③每加（卸）一級荷載，停歇10min；④對于開裂較早的混凝土結構，預加荷載不宜超過計算開裂荷載的70%，以保證在正式試驗時能得到開裂荷載。

單調靜力荷載試驗加載制度第8頁，共56頁?！陶＜虞d：◆荷載分級◆分級間隔時間◆滿載時間◆空載時間

單調靜力荷載試驗加載制度第9頁，共56頁?！陶＜虞d：◆荷載分級：正常使用荷載之前，每級加載值不應大于正常使用荷載的20%，一般分5級加至正常使用荷載；正常使用荷載之后，每級不宜大于正常使用荷載的10%。當荷載加至計算極限荷載的90%后，為了求得精確的極限荷載，每級應取不大于極限荷載的5%；需要做抗裂檢測的結構，加載至計算開裂荷載的90%后，也應改為不大于開裂荷載的5%施加，直至第一條裂縫出現(xiàn)。

單調靜力荷載試驗加載制度第10頁，共56頁。√正常加載：◆分級間隔時間：為了保證在分級荷載下所有量測內容的儀表讀數(shù)準確和避免不必要的誤差，要求不同結構在每級荷載加完后應有一定的級間停留時間，其目的是使結構在荷載作用下的變形得到充分發(fā)揮和達到基本穩(wěn)定后再量測。為此試驗方法標準中規(guī)定，鋼結構一般不少于10min，混凝土結構、砌體結構和木結構不應少于15min。

單調靜力荷載試驗加載制度第11頁，共56頁?！陶＜虞d：◆滿載時間：對需要進行變形和裂縫寬度試驗的結構，在標準短期荷載作用下的持續(xù)時間，對鋼結構和混凝土結構不應少于30min；木結構不應少于30min的2倍，拱或砌體為30min的6倍；對預應力混凝土構件，滿載30min后加至開裂，在開裂荷載下再持續(xù)30min。

單調靜力荷載試驗加載制度第12頁，共56頁?！陶＜虞d：◆空載時間：受載結構卸載后下一次重新開始受載之間的間歇時間稱空載時間。有關試驗標準規(guī)定：對于一般的混凝土結構空載時間取45min；對于較重要的結構構件和跨度大于12m的結構取18h（即為滿載時間的1.5倍）；對于鋼結構不應少于30min。

單調靜力荷載試驗加載制度第13頁，共56頁?！绦遁d：

凡間斷性加載試驗，或僅作剛度、抗裂和裂縫寬度檢驗的結構與構件，以及測定殘余變形的試驗及預載之后，均需卸載。卸載一般可按加載級距進行，也可以放大1倍或分2次卸完。

單調靜力荷載試驗加載制度第14頁，共56頁?！碳虞d方案：

受彎構件的試驗第15頁，共56頁?！碳虞d方案：

受彎構件的試驗(a)(b)(c)簡支梁試驗等效荷載加載圖示第16頁，共56頁。√量測方案：◆撓度量測：梁的撓度值是量測數(shù)據(jù)中最能反映總體工作性能的一項指標，因為梁任何部位的異常變形或局部破壞（開裂）都將通過撓度或在撓度曲線中反映出來。對梁式結構最主要的是測定跨中的最大撓度值及梁的彈性撓度曲線（P-f曲線）。

受彎構件的試驗梁的撓度測點布置（a）（b）第17頁，共56頁?！塘繙y方案：◆撓度量測：梁的真實撓度：（a）剔除支座位移；（b）對寬度較大的梁，兩邊對稱貼片以消除扭轉的影響（支座偏心，加載點偏心）；（c）撓度的預計大?。ㄟx擇儀器的量程）受彎構件的試驗第18頁，共56頁?！塘繙y方案：◆應變量測：

受彎構件的試驗梁正截面應變分布的測點布置（a）截面最大纖維應變；（b）測量中和軸的位置和應變分布規(guī)律第19頁，共56頁?！虘兞繙y：

受彎構件的試驗第20頁，共56頁。√應變量測：

受彎構件的試驗第21頁，共56頁?！塘芽p量測：測定開裂荷載、裂縫位置，裂縫的寬度和深度，以及描述裂縫的發(fā)展和分布。

受彎構件的試驗第22頁，共56頁。√裂縫量測：

受彎構件的試驗第23頁，共56頁?！塘芽p量測：

受彎構件的試驗第24頁，共56頁?！塘芽p的標注方法：

受彎構件的試驗第25頁，共56頁?！碳虞d方案：◆正位或臥位試驗加載方案；√試驗儀器：◆大型長柱試驗機；◆靜力試驗臺座上的大型荷載支承設備和液壓加載系統(tǒng)配合使用；受壓構件的試驗第26頁，共56頁。屋架結構靜載試驗（1）試件安裝和加載方法第27頁，共56頁。屋架結構靜載試驗第28頁，共56頁。屋架結構靜載試驗（2）試驗項目和測點布置第29頁，共56頁。屋架結構靜載試驗（2）試驗項目和測點布置第30頁，共56頁。4.5.3屋架結構靜載試驗（2）試驗項目和測點布置第31頁，共56頁。4.5.3屋架結構靜載試驗（2）試驗項目和測點布置第32頁，共56頁。實例碳纖維布加固鋼筋砼梁受彎承載力試驗第33頁，共56頁。實例碳纖維布加固鋼筋砼梁受彎承載力試驗第34頁，共56頁。實例碳纖維布加固鋼筋砼梁受彎承載力試驗第35頁，共56頁。實例碳纖維布加固鋼筋砼梁受彎承載力試驗第36頁，共56頁。實例碳纖維布加固鋼筋砼梁受彎承載力試驗第37頁，共56頁。實例碳纖維布加固鋼筋砼梁受彎承載力試驗第38頁，共56頁。實例碳纖維布加固鋼筋砼梁受彎承載力試驗第39頁，共56頁。實例碳纖維布加固鋼筋砼梁受彎承載力試驗第40頁，共56頁。實例碳纖維布加固鋼筋砼梁受彎承載力試驗第41頁，共56頁。實例碳纖維布加固鋼筋砼梁受彎承載力試驗第42頁，共56頁。量測數(shù)據(jù)整理

1.整體變形量測結果整理1.1簡支構件的撓度1.2懸臂構件的撓度第43頁，共56頁。2.截面內力2.1軸向受力構件第44頁，共56頁。2.2壓彎或拉彎構件第45頁，共56頁。2.3雙向彎曲構件第46頁，共56頁。3.平面應力狀態(tài)下的主應力計算第47頁，共56頁。結構性能的檢驗與評定

1.構件承載力檢驗（1）按混凝土結構設計規(guī)范的允許值進行檢驗時，應滿足下式要求:第48頁，共56頁。（2）當按構件實配鋼筋的承載力進行檢驗時，應滿足下式要求:第49頁，共56頁。（3）承載力極限標志①軸心受拉、偏心受拉、受彎、大偏心受壓構件②軸心受壓或小偏心受壓構件③受彎構件的剪切破壞④粘接錨固破壞第50頁，共56頁。2.構件的撓度檢驗（1）當按混凝土結構設計規(guī)范規(guī)定的撓度允許值進行檢驗時，應滿足下列要求：第51頁，共56頁。（2）當按實配鋼筋確定的構件撓度值進行檢驗，或僅作剛度、抗裂或裂縫寬度檢驗的構件，應滿足下列要求：第52頁，共56頁。3.構件的抗裂檢驗在正常使用階段不允許出現(xiàn)裂縫的構件，應對其進行抗裂性檢驗。構件的抗裂性檢驗應符合下列要求：第53頁，共56頁。4.構件裂縫寬度檢驗對正常使用階段允許出現(xiàn)裂縫的構件，應限制其裂縫寬度。構件的裂縫寬度應滿足下列要求：第54頁，共56頁。5.構件結構性能評定根據(jù)結構性能檢驗的要求，對被檢驗的構件，應按下表所列項目和標準進行性能檢驗，并按下列規(guī)定進行評定