结构试验技术之工程结构静载试验三

结构试验技术StructuralTestingTechnology

陈再现副教授、博士上课了！！！1§3.5静载试验资料的整理和分析

试验资料的整理和分析过程，是试验的核心内容。因此，这一工作是极为重要的。凡不属于差错或主观造成的仪表读数突变都不能轻易舍弃，待以后分析时再作判断处理。2§3.5静载试验资料的整理和分析

主要内容应变测量结果分析挠度测量结果计算试验曲线绘制混凝土构件承载力值确定结构性能评定3通过应变测量结果分析可以得到截面应力和内力应力计算：根据试件材料的应力一应变关系和应变测点的布置进行内力计算：材料属于弹性体，可按照材料力学的有关公式计算内力；材料不属于弹性体，内力一般是计算不出来的一、应变测量结果分析41．轴向拉、压构件截面重心处的内力注意：绝对的轴心作用是不存在的，偏心的消除方法利用了电桥的工作特性。52．拉弯（压弯）构件截面内力单向弯曲62．拉弯（压弯）构件截面内力

单向弯曲7测点分布应变分布和曲率内力计算公式矩形截面测点布置与相应的内力计算公式表82．拉弯（压弯）构件截面内力

双向弯曲9测点分布应变分布和曲率内力计算公式矩形截面测点布置与相应的内力计算公式续表10测点分布应变分布和曲率内力计算公式矩形截面测点布置与相应内力计算公式续表11例：求各测点的弯曲应变和轴向应变200600100400123．平面应力状态下的主应力，主应力方向，剪应力1.主应力方向已知仅需要测两个方向的应变。———弹性模量和泊松比———沿1和2方向的应变133．平面应力状态下的主应力，主应力方向，剪应力2.主应力方向未知需要测量三个方向的应变以确定主应变和主应力及其方向。143．平面应力状态下的主应力，主应力方向，剪应力

最小主应力最大主应力15A、B、C取值见表

应变花名称ABC450直角应变花600等边三角形应变花伞型应变花扇型应变花16二、挠度1．简支结构构件的挠度简支梁、板、屋架、桁架等结构构件的挠度应当是构件本身的挠曲值，因此应扣除试验时的支座沉降。由于仪表的零读数是在结构构件和试验装置安装后才能进行，因此在构件挠度值中应加上构件自重和试验装置重力产生的挠度值。需要考虑加载图式改变的影响。17跨中挠度式中：—修正后的构件跨中挠度实测值；—消除支座沉降后的跨中挠度实测值；—构件自重和加载设备自重产生的跨中挠度值；—加载图式修正系数。18跨中挠度式中：—跨中位移实测值（包括支座沉降）；—左端支座沉降实测值；—右端支座沉降实测值；—自重和加载设备自重产生的跨中弯矩值；—出现裂缝的前一级荷载，加载值产生的跨中弯矩值；—出现裂缝的前一级荷载，加载值产生的跨中挠度实测值。19任意截面处消除沉降挠度值Lx20加载很图式刺修正淋系数很的取篮值若等掌效集周中荷练载的糠加荷危图式铺不符违合此语表所女列图丢式时奔，应荣根据巴内力慎图形旺用图昌乘法失或积摸分法盯求出都挠度蔑，并级与均絮布荷掉载下塑的挠旨度比甲较，叫从而戚求出宝加荷兽图式腿的修挖正系愈数。212．悬择臂构何件的捆挠度融：计算立悬臂奔构件能自由急端在路荷载公作用论下的免挠度闹实测尸值，梦应考设虑固窄定端皆的支座芽转角、支座投沉降、构件自甚重和加数载设备版重量的影友响。式中：

—修正后的悬臂构件自由端挠度实测值；—消除支座沉降和转角后的自由端挠度实测值；—构件自重和加载设备自重产生的自由端挠度值；—加载图式修正系数，当在自由端用一个集中力作等效荷载时取0.75。2223三、试共验曲线昂的绘制1．荷载-变形曲及线荷载竖变形烈曲线置诸如乎结构哈或构集件的整体奸变形偶曲线、控制泼节点它或最匹大挠绒度点夫的荷载—变形董曲线象等。241．荷载-变形曲煎线在荷载—挠度锻曲线渐中，播一般撕有三膀种情感况，蜻如图距所示互，曲舰线“1”及曲线慎“2”的OA段，说服明结构支处于弹性状彼态下工作户，钢结脾构在正培常使用棕荷载作窗用下多童属于这箩种情况初。“2"则表现央出结构碌的弹性和灾弹塑性工作舅性质酱，这帮是钢腰筋混励凝土琴结构横试验臭的常剥见现威象，叠在加汉载过店程中缴，结缠构出耍现裂嫩缝或来局部混破坏孔时，垮会在朱曲线累上形贪成转娘折点(A点或B点)。251．荷复载-变形库曲线曲线每“3”属于反常现艘象，说明升试验存兴在问题浅；可能被是仪器湿观测上借的错误倒，也可寇能是在拴加载过码程中邻魄近构件颠、支架啄等参与蓬工作代逢为分担据荷载所仔造成。箩但是在樱卸荷时止，非弹仗性变形铸的恢复能过程则府是该种滨曲线型罢式，不心过卸荷葵结束后唇，曲线残不能回太到坐标源原点，乞而有一运定残余变尖形。262．荷载—应变(应力)曲线跌及截炉面应啦变图荷载—应变氧曲线蚂和荷五载变可形曲委线相曲似，肾可以代用来扭控制芝或分职析构母件最批大应糠力的讨增长疑和变呼化情尿况。下图为辞钢筋混悄凝土粱捡受弯试送验时控漠制截面食上混凝茧土测点“1”、“2”、“3”、“4”和钢筋岔测点“5”的基本炸情况。272．荷载—应变(应力)曲线及批截面应骆变图“1”点位拘于受磨压区柿，其幼应变赛增长事基本榴上呈衣直线爪关系筐发展绪，“3”、“4”点的突翁变是因棒为截面柄混凝土侵开裂而产引起，砍测点“2”先增曲后减皂，是蚀因为孟混凝品土受惠拉区吊开裂颗后使帜中和钩轴上他移之充故。戴测点“5”是钢筋感与混凝泳土共同梁工作时固，先是条混凝土苦开裂，激后是钢末筋应力妻达到流激限发生剂两次转抢折。283．构件拆裂缝及凡破坏图试验派过程缸中，使应在宾构件饿上按泻裂缝开展面和主咬侧面纷绘出尚其开句展过弃程，贯并注欢上出常现裂嘉缝的荷载粒值及裂胸缝宽新度，分直至予破坏小。待双试验纲结束恒后，机用照若相记工录其徒裂缝鼓和破恭坏特方征，棵或用帅坐标货纸按选比例较作描肺绘记毒录。29四、混皇凝土构锄件承载认力值的学确定在一定讯的受力缓状态和下工作条颗件下，绵结构构封件所能钩承受的耐最大内核力，称剪为结构牛构件的鸟承载力帜。以混不凝土结唯构为准逆，在加蜂载或持输载过程难中出现租一定的破坏纽奉标志时，言即认可为已脉达到承载力窝极限状态，游此时荷穴载值即页为承载力值。30四、不混凝煤土构牺件承鞭载力灿值的堵确定在结占构构狂件受怒力情旧况为轴心受维拉、偏心受掀拉、受弯、大偏培心受贴压时，标志是：通常受环拉主筋品应变达冠到屈服骡应变。受拉主梢钢筋处奴最大垂蓄直裂缝丢宽度达舍到1.鼠5m蠢m。挠度达畅到跨度倾的1／50，对悬哗臂结构旨，挠度砖达到悬论臂长的1／25（无农屈服晴台阶赛的钢和筋情涉况）受拉汁主钢誉筋拉断（少筋防破坏）受压区约混凝土压坏（超筋狭破坏）锚固破页坏或主渠筋端部协混凝土吓滑移达0.2仇mm。31四、易混凝岛土构距件承炒载力忧值的顺确定结构构丽件受力象情况为轴心俊受压或小偏鉴心受刻压时，奖其标志是：混凝土粒受压破坦坏。受压瞧主筋穴应力悟达到纪屈服哈强度。32四、混桨凝土构担件承载搜力值的亭确定结构结要构构件批受力情历况为剪弯时，其标志是：箍筋或它弯起钢淹筋或斜快截面内诉的纵向掩受拉主虏筋应力限达到屈服强淋度。斜裂金缝端逝部受钉压区许混凝恳土剪压破琴坏。箍筋暖或弯础起钢僚筋与渔斜裂背缝交艺会处锄的斜厨裂缝仍宽度炉达到1.5酱mm。331.构件捐的承辜载力亲评定（1）鉴离定性籍试验飘，按茶规范群的允瓦许值典进行煎评定——冬—构件防的承肆载力保检验大系数鼠实测卵值（复承载维力检窗验荷萌载实茄测值梨与检供验荷值载设葬计值苏的比慎值）——稼—构件愿承载码力检贞验系敌数允洗许值疲，按优表3.5取用箭；———结构渠或构晚件的河重要晌性系成数，份按表3.4取用雀；五、海结构西性能叉评定34表3.4表3.5351.构件的外承载力存评定（2）科骗研性雹试验千，按煎构件塘的承菜载力吉检验握系数尖实测卵值评降定——苍—构件的若承载力龄检验系悼数实测互值（破云坏荷载累理论计受算值与列破坏荷觉载实测誓值的比肉值）———结构或京构件的钻破坏荷匪载理论虏计算值烦；———结构或层构件的米破坏荷先载实测教值；五、结析构性能圈评定362.构件的称挠度评熟定（1）鉴定惊性试验猴，按规庭范的允缸许值进使行评定：——后—在正萍常试惊验短偷期荷尽载作消用下球，构继件的保短期粗挠度蛮实测枯值和霉短期椒挠度唯允许申值；——钱—构件涨的挠坏度允叫许值——昆—荷载窜短期粗效应漆组合父和长帽期组侍合计评算的霸弯矩京值——性—考虑秆荷载奔长期匠效应贞组合剪对挠玩度增仓大的恰影响插系数五、结罩构性能奸评定372.构件的农挠度评主定（2）科王研性株试验嗽，比枕较计撒算挠迹度和抵实测降挠度棚的符肯合程拣度五、累结构耀性能申评定383.构件迫的抗钻裂检灿验对正始常使言用阶犬段不喉允许贝出现污裂缝肤的构哀件，偶应对炼其进捐行抗业裂性队检验煤，应免满足察下式运要求岛：——灾—构件扛抗裂笼检验朋系数夺实测急值，吓即构踪蝶件的痕开裂趴荷载哪实测并值与粥正常笛使用震短期葡检验睡荷载翻值之施比；———受压区连混