裂缝和挠度测定实验ppt课件.ppt

建筑结构试验 土木工程实验室 1 实验三受弯构件裂缝及挠度和承载力的测定 一 试验目的1 了解适筋梁的正截面与斜截面破坏形态 2 掌握结构性能的评定方法 二 试验仪器1 钢筋砼简支梁试件一个 适筋梁 2 YD 88便携式超级位移计一台 3 读数显微镜一台 4 加载设备 2 三 试验方案 一 加荷方案设计 二 试验荷载计算 三 加载程序设计 四 观察方法设计 五 承载力极限状态的判定 3 四 写出试验报告 一 量测数据整理531 测试曲线图的绘制2 挠度的计算3 内力的计算4 平面应力的计算 二 结构性能的评定67 1 承载力评定2 挠度评定3 抗裂评定4 裂缝宽度评定 4 位移计 位移计主要用于观测结构的挠度与变形 也可用于观测力 应变 转角 曲率和滑移变形等 刻度值为0 001mm的位移计 称为千分表 刻度值为0 01mm的位移计 称为百分表 刻度值大于0 01mm的位移计 称为挠度计 分类 5 外形与构造简图 测杆弹簧 轴颈 测杆 顶头 表壳 齿轮 内外度盘 长针 短针 图3 1百分表外形 构造简图 6 1 用位移计观测挠度或变位 1 固定位移计的不动支架要有足够的刚性 位移计测杆上下可灵活移动 2 位移计测杆应与所观测的位移方向一致 3 符合观测所需的量程及灵敏度要求 4 张线式位移计可用于观测较大的位移量 7 2 用位移计观测应变 1 用于量测结构构件的轴向应变 不宜用于受荷载后发生曲率变化的构件 如图示 图3 2位移计应变测量装置 金属夹头 顶杆 位移计 试件 8 2 手持应变仪可以观测多点应变 但量测精度会因人而异 图3 3手持应变仪量测装置 薄钢片 粘结剂 脚标 钢性金属杆 插足 9 3 对于长期观测或温度变化较大时 应考虑温度变化的影响 3 用位移计观测转角 图3 4用位移计测定梁支座截面转角 观测点处转角 10 4 用位移计观测曲率 图3 5曲率量测装置 11 读数显微镜用于观测裂缝宽度 是由物镜 目镜 刻度分划板组成的光学系统 水准仪和经纬仪可以用来量测较大位移 并能作多点和远距离的量测 读数显微镜 12 1 读数显微镜量测裂缝宽度 目镜 物镜 测微螺丝 裂缝 分划板弹簧 13 一 试验加荷图式 是指试验荷载在试件上的布置形式 包括荷载类型和分布情况 采用等效荷载的原则控制截面的内力值相等 等效荷载产生的主要内力图形与理论计算相近 变形的差别应考虑 三 试验方案 14 等效荷载示意图 三 试验方案 15 二 试验荷载计算 承载力极限状态 检验荷载设计值 三 试验方案 16 正常使用极限状态 检验荷载值为 短期荷载 长期荷载 荷载计算 可变荷载的准永久值系数 抗裂检验荷载 检验指标 17 三分点加载的检验荷载 四分点加载的检验荷载 荷载计算 18 三 加载程序设计 加载程序 是指对试验进行的加载级距 加载卸载循环次数 级间间歇时间等的有序安排 静载试验加载一般分为预加载 正常使用极限状态 承载力极限状态三个阶段 三 试验方案 19 静载试验加荷程序图 加载程序 级间间歇 10 15分钟 满载时间 30分钟 开裂荷载正常极限荷载承载极限荷载 空载时间 45分钟 荷载分级 20 四 观测方案设计 内容包括 确定观测项目 选定观测区域 布置测点 选择量测仪表和设备及确定测试方法 三 试验方案 21 1 选择测点的基本原则 1 测点位置具有代表性 满足量测目的的需要 2 测点数量宜少不宜多 使测试工作的重点突出 3 有一定数量的校核性测点 4 使测读安全 方便 所选用的各类量测仪表的量程应大于最大测值的1 25倍 22 2 整体变形 位移 挠度 测点的布置 1 梁 单向板 桁架等受弯构件 2 双向板等双向受力结构 3 柱 框架或足尺房屋结构等 一般沿与主要轴向力成正交的两个方向布置位移量测仪表 4 对于高层或高耸结构 可以使用激光经纬仪测量顶部位移 23 梁 单向板 整体变形位移计布置 24 3 局部变形 应变 测点的布置 单向应变的测定 平面应变的测定 结构的应变测定 砼开裂应变的测定 25 各种受力截面上的测点布置 局部应变测点 26 局部应变测点 27 局部应变测点 28 偏压柱试验测点布置图1 试件 2 铰支座 3 应变计4 应变仪测点 5 挠度计 29 4 裂缝的观测 确定开裂荷载 一般把结构出现第一批裂缝宽度不大于0 05mm时的荷载 定为开裂荷载 量测裂缝宽度 可以使用刻度放大镜 读数显微镜或设置应变测点 三 试验方案 30 五 承载力极限状态的判定 1 混凝土构件 三 试验方案 31 4 受剪斜裂缝宽度达到1 5mm 或斜裂缝末端受压区混凝土剪压破坏 或斜压破坏 5 受拉主筋在端部滑脱达0 2mm 或其它锚固破坏 6 受拉主筋拉断 7 受压构件的混凝土被压坏 五 承载力极限状态的判定 三 试验方案 32 1 测试曲线图的绘制 荷载 变形曲线 1 弹性曲线 2 弹塑性曲线 3 异常曲线 一 量测数据整理 四 写出试验报告 33 荷载 应变曲线 四 写出试验报告 钢筋混凝土梁截面的荷载 应变曲线 34 3 截面应变图 曲线绘制 钢筋混凝土梁的截面应变图 35 裂缝展开图 钢筋混凝土梁的裂缝分布图 曲线绘制 36 2 挠度的计算 支座沉降影响的修正 跨中 四 写出试验报告 37 结构自重影响的修正 挠度计算 自重产生的挠度 跨中实测挠度 自重荷载产生的弯距 裂缝出现前试验荷载产生的弯距 在作用下 消除支座沉降影响后的实测跨中挠度 38 3 等效荷载图式影响的修正 挠度计算 跨中实测挠度值 39 支座测点偏移影响的修正 挠度计算 若偏移距离为a 则跨中实测挠度US4 US4 CaUS3 徐变影响的修正 增大系数 40 3 应力的计算 单向应力 测点处的主应力方向已知 四 写出试验报告 41 应力计算 测点处的主应力方向未知 42 常见的应变花 丝式应变花 箔式应变花 43 4 内力的计算 轴向受力构件 四 写出试验报告 44 内力计算 受弯构件截面内力的计算 纯弯构件 或 45 压弯或拉弯构件 内力计算 46 二 结构性能的评定 承载力评定 挠度评定 抗裂评定 裂缝宽度评定 四 写出试验报告 47 1 承载力评定 1 当按砼结构设计规范的允许值进行检验时 应满足下式要求 或 结构构件的重要性系数 按表4 1采用 构件承载力检验系数允许值 按表4 2采用 构件的承载力检验系数实测值 48 表4 1结构重要性系数 49 2 当按构件实配钢筋的承载力进行检验时 应满足下式要求 承载力评定 构件承载力检验系数 结构构件的作用效应 按实配钢筋面积A0S确定的承载力计算值 或 50 2 挠度评定 1 当按砼结构设计规范规定的挠度允许值检验时 应满足下式要求 或 荷载长期效应组合对挠度增大的影响系数 构件的挠度允