结构试验技术之工程结构静载试验五

结构试验技术StructuralTestingTechnology

陈再现副教授、博士上课了！！！1§3.4工程结构试验方法

1.3试验荷载设计1.4结构试验观测设计实验前的准备典型构件试验方法21.3荷载设计试件就位形式、荷载图式及加载制度的设计等。一、试件就位形式正位试验：试验时，结构构件安装位置与实际工作状态相一致。3异位试验：试验时，结构构件安装位置与实际工作状态不相一致。便于加载和观测卧位试验：与正位试验在空间位置上相差90度。

1.试件2.加固后作荷载平衡用的屋架3.支承反力架4.液压加载器5.荷载传感器屋架成对卧位试验1.3荷载设计4反位试验：与正位试验在空间位置上相差180度。1.3荷载设计5结构静载试验的荷载，按作用的形式有集中荷载和均布荷载。按作用的方向分有垂直荷载，水平荷载和任意方向荷载。有单向作用和双向反复作用荷载等。根据试验目的的不同，要求试验时能正确地在试件上呈现上述荷载。

二、荷载图式试验荷载在试验结构构件上的布置形式（包括荷载类型和分布情况）称为荷载图式。1.3荷载设计6结构荷载图式应与理论计算简图相一致。如果条件限制而无法实现，为方便加载，也应根据试验的目的要求，采用与计算简图等效的荷载图式。

等效荷载：是指在试件上，使试件产生的内力图形与计算简图相近，控制截面的内力值相等的荷载。1.3荷载设计71.3荷载设计等效加载图示应满足的条件：（1）等效荷载图示产生的控制截面上的主要内力应与计算内力值相等；（2）等效荷载产生的主要图形与计算内力图形相似；（3）由于等效荷载引起的变形差别，应给予修正；（4）控制截面上的内力等效时，其次要截面的内力应与设计值接近；8例：当梁承受均布荷载，用集中荷载代替均布荷载的等效荷载。1.3荷载设计9采用等效荷载时必须注意，除控制截面的某个效应与理论计算荷载相同外，该截面的其它效应和非控制截面的效应，则可能有差别，所以必须全面验算因荷载图式改变对试验结构构件的各种影响。1.3荷载设计10加载图式修正系数的取值若等效集中荷载的加荷图式不符合此表所列图式时，应根据内力图形用图乘法或积分法求出挠度，并与均布荷载下的挠度比较，从而求出加荷图式的修正系数。11三、加载程序荷载种类和荷载图式确定后，还应按一定程序加载。1.3荷载设计结构承载力及变形性能均与结构受荷载大小、加载速度及荷载在构件上的持续时间等因素有关。确定加载时间与加荷量的过程称为加荷程序设计。预加载；正常使用极限状态荷载（标准荷载）；承载力极限状态荷载（破坏荷载）三个阶段12三、捷加载桥程序①叔预载预载量的目的在于辰：1）贡使试少件各涛部接触停良好，进方入正败常工火作状裳态，右荷载婶与变喉形关欺系趋北于稳烂定。2）晶检验开全部牧试验归加载驳装置屡的可稍靠性喂。3）材检验阀全部保观测粉仪表段工作蛙正常虎与否强。4）喷检查蛛现场积组织携工作姻和人单员的载工作食情况炮，起旦演习拉作用预载孩一般减分三级进行段，每集级取蠢屈服重（或柏开裂助）荷害载的萌20危%，膛停歇栏10等分钟工。1.展3晃荷载阿设计13②屈境服（拣或开滤裂）茅荷载屈服豆荷载祸之前兆，每撇级加王载值税不应蒜大于屈服聋荷载的2酬0%国，一暴般分五级加至夏标准计荷载浆；③破扣坏荷枕载屈服炼荷载贱之后辫，每缎级不烫宜大秤于屈华服荷斯载的怜10笔%，亡当载缩慧荷加蛙至破梯坏荷意载的90穴%后，啦为了得求得躺精确工的破坏荷载迎值，则每级漏应取器不大加于屈喜服荷酸载的5%；需蕉要做询抗裂烦检测消的结艰构，迷加载柿到计算腹开裂素荷载潮的9垒0%后，番也应费改为五不大萍于标巩准荷含载的5%施加脾，直糕至第蓬一条钓裂缝哈出现绕。1.狠3顷荷载婚设计141.炉3妻荷载砌设计荷载桨分级目的靠：一豪方面请控制叫加荷青速度尤；另嫂一方怪面便传于观全察结键构变泥形情岗况，柿为读执取各美种数奏据提诸供所晃必要董时间摸。分级职方法君：主笋要考群虑能革比较音准确秃的承尚载力茎试验桃荷载凉值、岁开裂涌荷载名值及押相应药的变弱形值章。在独特征及值的貌附近沉，将毅荷载旺减小阁1/暂2或役更小悟。试验巡寿荷载致一般狼按2零0％凤左右对为一亏级，耐即按建5级惕左右惹进行旷加载遭。级间核间歇驶时间穴t0+t1：开崇始加隙载至核加载代完毕漆的时业间和痰荷载辫停留谎时间词的总忙时间裕。停描留时宿间考馅虑结茄构构源件变做形是淘否充前分，采弹塑邮性和培裂缝零开展宏，否茂则偏意小的宝变形退值，寒偏高闲的极轨限荷岔载值兄，影毕响试渣验的每准确献。151.剧3宣荷载击设计满载锁时间觉t2变形慢和裂花缝是洲钢筋餐混凝陵土结斑构的颠重要泽指标样。正帮常使帜用极锈限状免态短昨期试娇验荷芳载下安的时纹间考罗虑结它构构按件变杀形是统否充慕分，尤弹塑奶性荷务裂缝令开展娱，否标则偏南小的柴变形双值，劝偏高箭的极祸限荷失载值港，影碍响试殖验的罢准确振。空载妖时间扬t3结构搂载卸摩载到吊重新没开始痰受荷色之间降的间河歇时金间称演为空昨载时睡间。垃空载野对于陪研究览性试毕验是甚完全揉必要从的。柳可以阵观测伏结构拍经受兼荷载影作用圣后的仙残余旺变形讽和变爱形的藏修复牲情况家；可抽以充俘分发粒展残飞余变苏形；卸载对于苹刚度扬、抗里裂和亭裂缝侄宽度蛮检验贷的结侦构、庆构件帆和测洞定残沈余变向形等壤问题梅，正戒常使贸用荷液载后显均需童要卸暑载，啊使结妥构弹毒性变子形得菊以恢灭复。料可按罚加载程级距淹，也稳可放痒大一蚕倍和淹分两隆次卸鸣完。16为了宋使结飞构在溜荷载娃作用译下的富变形锦得到辞充分冷发挥嫌和达和到基率本稳逢定，算每级矿荷载记加完衰后应著有一泄定的恒载屈时间芒。钢结健构一恨般不慌少于10网mi俱n钢筋显混凝狂土结死构应谋不少亲于15奔mi捐n标准乎荷载帆时不枣应少烧于30碌mi冰n对检财验性妹试验烧，在写抗裂析检验竿荷载裂下持韵续10吴~1雹5m冤in洲;对使报用阶脸段不泳允许物出现诱裂缝欣的结蜘构构党件的逗抗裂非研究爹性试洒验，肿在开粱裂荷谣载计潜算值牌作用用下的佣持续渔时间高应为30来mi扣n对新木混凝主土构孤件，崭跨度愁较大君的屋甜架、妨桁架因及薄端腹梁采等试责验，鞋在使院用状聚态短理期荷典载作冈用下熔的持泰续时仁间不孕宜少眯于12邪h1.虚3唤荷载妇设计17静载膜试验铸加荷掘程序眠图承载力极限状态检测正常使用极限状态检测预载级间因间歇>1毁0~睬15题分钟满载臭时间>3册0分爹钟空载混时间>4祖5分汪钟荷载被分级18试验西观测雀方案要考石虑解梨决下诱列问矮题：确定敞观测狗项目布置勇测点桑位置选择照合适睡的仪冬表1.责4观结构寨试验蚁观测奏设计19一、染确定玩观测祸项目结构盈在外绩荷载锁作用含下的樱变形绒可以极分两大宿类：一类拐反映脖的是从结构整体工作厅状况涛，如浊梁的侦最大颈挠度弊及其样整体躬挠曲贼曲线布；拱乞式结跪构和烟框架下结构渠的最陷大水外平位崖移、煤竖向扔位移威；杆锦、塔蜘结构炎的整胁体水闭平位略移及也基础说转动腔等。另一杠类的趣是反铃映结月构的局部工作盼状况汇，如换局部硬纤维晒应变律、裂叼纹以灯及局埋部挤顷压变衬形等蝴。在确挡定试软验观它测项躺目时担，首旺先应萄该考岔虑整深体变献形，任因为炭结构旋的整拨体变兼形最桃能概遮括其垮工作甜的全馋貌，扛结构超任何洪部位膊的异您常变孩形或结局部夜破坏牛都能说在结标构整工体变哭形中而得到厦不同过程度崭的反横映。畜其次沫是局桐部变宅形量条测，麦钢筋怪砼结蜂构的解裂缝掠，控附制截量面的界应变妖。1.炊4讯结构愿试验进观测鞭设计20二、励测点时的选锡择和漆布置用仪热器对索结构坟或构殊件进逆行内市力和掠变形寄等各熟种参剂数的结量测望时，异测点滥选择陪与布院置存倒在以柳下几条污原则：在满吧足试挥验目亮的的抖前提能下，测点梁宜少她不宜鞠多，以们便使击试验较工作虎重点市突出绵。测点孙的位肯置必畅须有代表疯性，便线于分爱析和奔计算丘。为了甜保证步量测趴数据币的可腊靠性塑，应挑该布叮置一妥定数访量的校核孩性测雕点。测点凯的布蛾置对滥试验悔工作铲的进很行应期该是方便宴的，安奥全的前。1.残4竞结构蔑试验挠观测逃设计21三、仪器布选择堤与测端读选用陵的仪附器仪辜表，京必须谁能满帜足量游测所骡需的精度与量程疤要求。现场澡试验捧由环住境复姓杂，关影响顺因素忙较多息，电测吨仪器的适幸应性后就不肢如机械云式。但亚测点肥较多杜时，览机械求式仪恶表却术不如垃电测躺仪器盗灵活睡、方龙便，欲选用堡时应丝式作具迅体分即析和却技术裙比较亦。试验物结构予的变令形与状时间绑因素按有关谋，测读恭时间应有播一定喘限制留，必挽须遵援守有哭关试召验方嘴法标样准的缓规定湿。当波试验新结构愚进入罚弹塑宾性阶朋段时定，变甲形增承加较尺快，笋应尽将可能笋使用瓜自动高记录凭装置独。为了中避免色差误含和方的便工浊作，量测撇仪器遍的型宜号、规捧格应拔尽可洒能一天致。1.威4少结构皇试验默观测依设计22测量据仪器填选择仪器高精度蚂：仪表梢的最坝小刻宅度不末大于5%的最底大被敞测值穿。仪器断量程伐：被测忆最大脂值在1/帐2-烟2/帆3量程响内。型号形规格沃：尽可烈能一犹致，亿种类震愈少井愈好图。测丧点数资量很佳多且冰测点处又位花于很极高很薯远的采部位艰，则任采用榨电测库仪表激和自慰动记拿录仪潮器。1.摩4际结构四试验拔观测恐设计23数据救测度试验兔前，下进行沃初始晒读数迫。试验古时，必在每瞒级加兴载、费卸载遇间歇肤时间旅内，当同时趣读取六数据皂。当荷肢载维压持较业长时春间不筋变时庸（如12迷h)，应营该按愁规定鹿时间流（如格加载绣后的5分钟挎、10分钟粗，30分钟眨，1小时笑），传以后艰每隔3～6小时做读数希一次摔。同柔样，舅当结平构卸罚载完昨毕（洁空载帐）时静，也咸应按腰规定启时间遇记录英变形荡的恢决复情杯况。长时亏间试例验，名每次跑读数葬的同婶时记传录周尺围环垂境的袭温度求。动载谁试验起和抗柱震试版验，誉加载粥与观耗测同详步进逝行。1.共4寸结构各试验愿观测音设计24试验杠前准断备是境指正凳式试耳验之窃前的垮所有衫工作炒，包也括试屑验规盟划和板准备请两个替方面侄，具偶体内候容包置括以营下几轮项：调查菜研究众，收数集资她料试验取大纲沃制定试件探准备材料料力学深性能江测定试验尚控制物特征术值的橡计算试验岂设备挑与试黄验场营地的胳准备试件具安装夏就位加载情设备楚和量钢测仪尾表安紫装试验凳前的侦准备25试验射大纲芬（包烘含试闹验设短计的注全部娘内容窗）1．试采验目生的。2．试卖件设胖计及冻制作培要求宵（试赢件设尖计的纹依据旋及理慨论分炭析，芝试件字数量邮及施碍工图摄，对挂试件似原材燃料、习制作还工艺宁、制执作精虫度等枣的要季求）罗。3．辅延助试育验内摧容（粗辅助望试验但的目挑的，遇试件页的种定类、涨数量饲及尺凤寸，隙试件刮的制嗽作要灶求，驰试验呼方法内等）尖。4.试件抽的安头装与忽就位峰（试伙件的笛支座衡装置更，保般证侧逃向稳护定装蓝置等科）。5．加团载方输法（轰荷载潮数量馅及种爸类，汽加载病设备胸，加因载装钢置，吗加载挨图式熟，加耕载程抚序）超。试验德前的破准备266．量拼测方炎法（招测点好布置策，仪勤表型呢号选伏择，题仪表妖标定熔方法性，仪德表的恋布置范与编臣号，污仪表漏安装抵方法档，量芝测程僻序）脸。7．试钉验过妄程的横观察土（试躺验过浮程中返除仪肌表读电数外惧在其尽他方售面应更做的重记录涉）。8．安帮全措馅施（狱安全寄装置摊，脚区手架岸，技序术安暗全规撤定等陆）。9．试叹验进灶度计敬划。10、附以件（帜经费湿，器瞒材及百仪表由设备告清单俘等）洞。试验窄前的耻准备27典型全构件冲试验钥方法一、悦受弯祥构件嫂试验1、治试验狐目的鉴定忍性试钓验：辱承载仰力、勉抗裂眉度和佩各级坦荷载拣作用痕下的咳挠度脚及裂原缝开线展情福况。研究碰性试政验：鸣除了乐承载浪力、盖抗裂蠢度、肺挠度热和裂读缝观谁测外坑，还逃测量叠截面医应变杯大小况和分仗布规雅律，若有时晃还需活测量泛截面死曲率乘。282、燥试件栗安装挠和加烘载方浸法正位妙试验宣，一浇端采夸用固膝定铰犁支座榜，另始一端朱采用茧滚动钓支座脾，支屋座下酿面用扰支墩绍安置蜘在地乏面上充，要泼求牢圾固和疮稳定砍。加载棚方法帅：梁：候常用音液压餐加载尝器和捏分配男梁，屑或用粮液压圈同步捎加载损加载陈器直使接加缝载。板：芳一般胆重物虫加载易。也磁可用平集中食荷载间等效倘，采状用梁着加载表方式饭加载烘。吊车泡梁：贿采用赴液压训，试拆验时誓的加眉载图袄式要婆按最答不利钱荷载穗布置贝决定乘集中末荷载细的作荡用位叹置。典型棋构件丝式试验策方法293、臂测点琴布置挠度甲观测限：最大割挠度练值和挠度数曲线典型腔构件惨试验祥方法30挠度役曲线面：测点5-舟7个，坦对称忧分布饶；宽尾度大贱于60吓0m技m的梁弄需在韵两侧毯布置枕对称瓣测点那，取任平均改值典型司构件残试验铅方法31应变认测量对板脸、梁眉构件而的弯曲件应变量测奇是主萌要内李容之摩一，纱特别加是正负弦弯矩刚控制奥截面或有莲突变彼的截肢面为测达得截确面上因应力振分布撤规律诱和确塌定中咽和轴孕位置先，应沿堆截面鲜高度毅连续台布点，测命点可遵等距盒布置煤，也狂可不述等距仗，不希等距识采用如外密全里疏难，以脆便测连出较伶大应灯变值令，获逗得较旗好的臭精度掌。典型贱构件马试验皮方法32抗剪锻测点应设蚀在剪还应力任较大沃部位湖或区持段，轧对钢漂筋砼羽梁，跑为研存究抗熊剪强蜜度，众通常皮还要怖在梁斗的弯右起钢已筋和物箍筋各上布紧置测算点。典型蔽构件纸试验对方法33钢筋妙砼构烂件中钢筋对应变的量撕测方胁法，戏可在蔑混凝织土浇贯注前想事先碰在钢筋剥上贴士电阻蔑应变凭计，并久做好治绝缘齐和防舰护处咸理。输也可袖在浇糊注混巾凝土挤时在前测点菜处预留窃孔洞，使鸣钢筋曲的量绿测区鄙段外众露，锡以便诸粘贴贺电阻兔应变掩计。测点蕉处预里留孔泳洞典型黎构件阳试验汇方法34当选升用千煮分表场或手迅持式霸应变志计时苹，由管于标容距较外大，可用枯短钢居筋点伙焊在对被测鼻钢筋衡上，短粘钢筋割长度介等混涂凝土释保护麻层厚扶度，语四周末用软犬橡皮捎做成阅防护壳套，匪等砼涨硬化移后，垫即可扁在短遗钢筋企头上税固定痒千分吉表或报手持驶式应疾变计形插足穿园孔够，借殖助短依钢筋黎量测低受力武钢筋猪的应系变。手持系式应年变仪席测钢境筋应故变典型潮构件隔试验用方法35翼缘蛮与孔帽边应界力的轻测量对于士翼缘逗较宽脚较薄吓的T型梁焰，其忘翼缘蒸部分掀受力粥不一牛定均邻匀，丙应沿例翼缘泛宽度餐布置谋测点救，测损定翼扔缘上烂应力然分布折的情惜况。梁腹灵板圆刘孔周草边的昆应变盘测点改布置典型锡构件程试验销方法363、闹校核察测点腥和裂盲缝观额测为了谋校核瓦试验段的正发确性蓝，便概于整幼理试赌验结宁果时恩进行庄误差恩修正碎，经貌常在滔梁的民端部测凸角合上的勿零李应力替处设宴置少后量测貌点，下以检差验整吵个测讯量过骑程是糕否正紫常。裂缝睁测量灰：开裂蹄时间稍和位知置、尤裂缝余的发袋展方冰向和屡裂缝辣宽度中。肉眼丸观察漫；连找续地老或交壶替地汽布置售测点横；读池数显岩微镜链。典型交构件酒试验俗方法37荷载五一应泉变曲乘线观核测混师凝士远的开棒裂典型香构件杯试验劲方法38斜裂肠缝测帽点典型才构件镇试验惊方法39典型箭构件答试验尝方法二、博受压比构件闯试验兴：柱帜、剪笛力墙笼等1、悟试验锡目的柱、落剪力脆墙等记受压牢构件端是建匆筑物泼中的朴基本婶承重步构件是。受压释构件位试验的主康要目凑的在仪于研倚究轴清力作该用下塑柱子竞破坏哄的规乎律，像从而坡找出赴不同闻长细殖比的窜柱子摇与极留限荷张载之兵间的抱关系基，对邻于钢织结构咳柱还哥有局概部稳耽定问嫂题。402、剪试件枕安装答和加孙载方驰法柱子鸡试验雾可采榨用正位或卧位方案博。正方位试变验主泡要在长柱伯试验食机或大会型反歼力架曾配合者液压牲千斤越顶加由载系壮统进征行。华卧位性试验逃比较全方便粉，安性全，借但自展重影马响难但于有毁效消挎除典型侄构件究试验脾方法41试验宏前，皂应将柱轴俱线对镰准作科用力塘的中捏心线。柱昼几何哥尺寸遣对中饥后，递若有很可能膛再进斜行力学夺对中，即代加载瓦约达损到正转常使胞用荷增载的20％～40％时剪，量薄测其衰中央言截面千的两剪侧应偷变或覆四角在应变霉，并亮调整钉作用壳力的墓轴线肤，使派各点撤的应黄变均份匀。在柱附构件茅力学洒对中鸦后即膊可进东行轴心烧受压构件气试验隶。若建需进惕行偏心锻受压构件寇试验南，应熔在力问学对度中后明，沿省加力涨中心搂线量树出偏贡心距射离，脏再把胶加力艰点移勉至偏浮心距棵上，挪进行必偏心毯受压撕构件晒试验范。对砼钱和砌泉体结今构柱晕子讲涨，由贪于材机料离负散性芝，力景学对使中一哪般难谣于做不到，宜仅需眉保证几何激对中即可栋。典型双构件归试验郑方法42加载辉：长诸柱试盏验机热或液赞压加饥载系探统；少柱子拐试验灭加载答一般家按估厦算破怜坏荷渔载的1/能10注~1兼/1刺5分级浊施加步，接寨近开巧裂荷寻载及杨破坏思荷载检时，臣加载暗值应管减为树原分榨级值莲的1/铲2~热1/堂3。典型耀构件善试验厘方法433、是测点拴布置柱子战试验陡的观托测项值目有枣各级告试验烫荷载墙下的己侧向挠度锈值或变夺形曲捕线，抵各级傻试验酸荷载众下控流制截反面或苹区段础的应力及变则化规廊律，裂缝的发佳生与拨发展纱，破坏博特征及破坏启荷载馅值等。柱子论的侧私向位证移一撕般用疯位移艺传感患器、填挠度册计等敲观测照。控制迹部位刑的变提形量吧测最璃好用羽采集斩仪器扯绘制荷载献－变合形曲折线典型注构件雾试验证方法44三、避桁架薯试验1、贪试验铜目的桁架迈、拱曾架、而屋架堂等结久构是摆常用域的承笨重结烘构形梳式，铸主要挖承受疏节点捏荷载歉。桁架拿试验的主康要目卫的在灰于研究跪竖向芝荷载剧作用头下结苹构的挪承载