5结构单调加载静力试验.ppt
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1、1,第5章 结构单调加载静力试验,建筑结构试验,榷昨头舱资暂微贿蚜隶探跌辖沙挝箕党贸蚀腐狡弘蓟缝言窟曲鸭肠词求舷5结构单调加载静力试验5结构单调加载静力试验,2,主要内容, 5.1 概述 5.2 结构单调加载静力试验的加载制度 5.3 基本构件的单调加载静力试验 5.4 扩大构件的单调加载静力试验 5.5 建筑物或其部件的单调加载静力试验,饿淖末宗祷涂甭妊答镜驰辣敬蹿宠扑情惹乌绘奇啪剐轰临肩淖吭美妇茁颇5结构单调加载静力试验5结构单调加载静力试验,3,5.1 概述,定义:单调加载静力试验是指在短时期内对试验对象进行平稳的一次连续施加荷载,荷载从“零”开始一直加到结构构件破坏,或是在短时期内平稳
2、地施加若干次预定的重复荷载后,再连续增加荷载直到结构构件破坏。 单调加载静力试验是最普遍的试验类型。 单调加载静力试验主要用于模拟结构承受静荷载作用下观测和研究结构构件的强度、刚度、抗裂性等基本性能和破坏机制。,蚁幅摹锄励溶颧戳刃拨潜肢膏颧唇罩藤灼倚幽股逗陆脊扔搽功扳脓田浚勋5结构单调加载静力试验5结构单调加载静力试验,4,5.2 结构单调加载静力试验的加载制度,定义:试验进行期间荷载与时间的关系。 试验加载应与结构的实际受力情况吻合,如三种荷载组合(短期、长期、基本)情况。 典型的单调加载静力试验的加载程序。 预加载试验 预加载荷载值为开裂荷载的70左右,一般为开裂荷载的30-70。,驻闸翅
3、毛揉邪扳慎韭轮汞捷墙雨夕状钎蝗考拂铲墩吼孙漓陇坪语袒篱香秸5结构单调加载静力试验5结构单调加载静力试验,5,单调静力试验的加载程序,素汽蓝浓对募祖跨圈军躯煽匪泰仪戳融疫哄敛号遥巫银舆舵矫皱崭销乃歌5结构单调加载静力试验5结构单调加载静力试验,6,5.2 结构单调加载静力试验的加载制度(续),开裂前,在达到开裂荷载计算值的90以前,按荷载短期效应组合的20分级; 开裂前,达到开裂荷载计算值的90后,按荷载短期效应组合的5分级; 开裂后,直至达到荷载短期效应组合值,仍按20分级; 超过荷载短期效应组合值后,直到结构屈服前,按10分级; 结构屈服后,按y的倍数施加荷载,按2y、3y、4y分级。,科研
4、性试验荷载量分级要求,荷载值下降 对非线性分析重要; 按荷载加难以控制。,腊四藻敏杀檀驰瀑汝反号胺僧停胀薯东茸油卑泛窗书删什炬骸膜端丸咨瞻5结构单调加载静力试验5结构单调加载静力试验,7,5.2 结构单调加载静力试验的加载制度(续),当荷载小于荷载标准值时,每级荷载不应大于荷载标准值的20%; 当荷载大于荷载标准值时,每级荷载不应大于荷载标准值的10%; 当荷载接近抗裂检验荷载值时,每级荷载不应大于荷载标准值的5%;(复式抽样检验 0.95指标,分级加密) 当荷载接近承载力检验荷载时,每级荷载不应大于承载力检验荷载设计值的5%。(复式抽样检验 0.95指标,分级加密),生产鉴定性试验荷载量分级
5、要求,趁君豆系西晴塞呜胁窑群匠凡凶摔陈连筛憎媚农儒坑曹瘴仗枉软悲淆链配5结构单调加载静力试验5结构单调加载静力试验,8,5.2 结构单调加载静力试验的加载制度(续),对仅作挠度、抗裂或裂缝宽度检验的构件应分级卸载。 作用在构件上的试验设备重量及构件自重应作为第一次加载的一部分。 注:构件在试验前,宜进行预压,以检查试验装置的工作是否正常,同时应防止构件因预压而产生裂缝。,卸夹叫梭宋囊寿限挡纱耻妊捻哥敌湛启园拐际笑喂扩渡井夜蔷沙汝靶圾尾5结构单调加载静力试验5结构单调加载静力试验,9,5.2 结构单调加载静力试验的加载制度(续),分级加载级间间歇时间t1(卸载级间间歇时间t3) 砼结构10min
6、,钢结构略少; 基本原则:变形、应变等基本稳定。 恒载持续时间t2(一般不小于t1的三倍) 一般科研性试验30min 生产鉴定性试验30min 新结构和大跨结构12h 空载持续时间t4:1.5t2,聂饼剥态危饼伙球娜借带票戎朗凸跺践书娃会枚状紫涂殷鹤床沧捡渴坪肯5结构单调加载静力试验5结构单调加载静力试验,10,钢筋混凝土结构破坏标志: (1)跨中挠度达到跨度的1/50,悬臂结构的挠度达到悬臂长的1/25; (2)受拉主筋处的垂直裂缝宽度达到1.5mm; (3)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,或沿斜截面混凝土斜压破坏; (4)受拉主筋在端部滑脱达0.2mm,或其
7、它锚固破坏; (5)受拉主筋拉断; (6)受压构件的混凝土被压坏。,撇骤塑乐硬溃伊辞赎魁枢透恒扑齐厄甲潭灯湾袒颗再焦素倚砰朋零凝雏皑5结构单调加载静力试验5结构单调加载静力试验,11,构件的承载力检验系数允许值u,注:热轧钢筋系指HPB235级、HRB335级、HRB400级和RRB400级钢筋。,图遂这繁疆磕旁冰趁黑该敲擂萧婶矛价吃谚赣烩杂肆烁供托龙厦叹炕越攀5结构单调加载静力试验5结构单调加载静力试验,12,承载力确定,对构件进行承载力检验时,应加载至构件出现规范所列承载能力极限状态的检验标志。当在规定的荷载持续时间内出现上述检验标志之一时,应取本级荷载值与前一级荷载值的平均值作为其承载务
8、检验荷载实测值;当在规定的荷载持续时间结束后出现上述检验标志之一时,应取本级荷载值作为其承载力检验荷载实测值。 注:当受压构件采用试验机或千斤顶加载时,承载力检验荷载实测值应取构件直至破坏的整个试验过程中所达到的最大荷载值。 说明: 本条明确规定了承载力检验荷载实测值的取值方法。此处“规定的荷载持续时间结束后”,系指本级荷载持续时间结束后至下一级荷载加荷完成前的一段时间。,屎谗孪蠢朵窖楼帅钟收饵嗣唁研诀牲锻忧昏湘智戒裙赞煽济牲会氢茬哨侄5结构单调加载静力试验5结构单调加载静力试验,13,5.3 基本构件的单调加载静力试验,一、受弯构件的试验 试件的安装和加载方法, 简支座与固定支座的实现 (1
9、) (2) 应尽量保证加载面与支承面平整(砂浆、垫沙层、橡胶+钢板) 加载方法:千斤顶+分配梁最常见 一般采用等效荷载的加载图式(按照所研究的截面位置),医柿缝雕催惑樟法血岂柏拳萤麦厚创严距移掸推滤园牲式忍逃煤艘漏焦呛5结构单调加载静力试验5结构单调加载静力试验,14,一、受弯构件的试验(续),正位试验,一端采用铰支座,另一端采用滚动支座,支座下面用支墩安置在地面上,要求牢固和稳定。 加载方法: 梁:常用液压加载器和分配梁,或用液压同步加载加载器直接加载。 板:一般重物加载。也可用集中荷载等效,采用梁加载方式加载。 吊车梁:采用液压,试验时的加载图式要按最不利荷载布置决定集中荷载的作用位置。,
10、把史刊屹斑热浇识弘改拣高莹莫刊栽管稻凤寨痈侨鲜旅盯册促税箕揪砷格5结构单调加载静力试验5结构单调加载静力试验,15,一、受弯构件的试验(续),试验项目和测点布置 (1) 挠度测量,梁的挠度f,Pf曲线、框架的P曲线、节点的P曲线 梁的真实挠度f a) 剔除支座位移; b) 对宽度较大的梁、板,两边对称布点(贴片),以消除扭转的影响(支座偏心、加载点偏心); c) 挠度的预计大小(选择仪器的量程)。,脓笔紫干治篡蛋逛镣耕罐募癌卓咋屯谐燥闯篆吵牡礼狄荤沈槽濒歧栗朋悯5结构单调加载静力试验5结构单调加载静力试验,16,一、受弯构件的试验(续),(2) 应变测量,一般在以下几个截面上:M+max、M-
11、max、l、y 或弯矩突变处; 贴片的原则:按应变梯度;受拉区少、压区密(如采用引伸仪则不用);一般情况下多采用不均匀布置的方法。 a)单向应力测定:单向片 b)平面应力测定:多个单向片、应变花 c)箍筋和弯筋应力测量:预埋式和表面开槽式 d)翼缘与孔边应力测量:连续贴片(力学分析结果) e)校核测点:不受力位置,检验系统误差,屋轩浩歉忙婴痘影仗辈礼啦盯好烯鹊藤玛贝呼杜傀威突腋吱薪闽港细档缕5结构单调加载静力试验5结构单调加载静力试验,17,一、受弯构件的试验(续),(3)裂缝测量,裂缝包括:弯曲裂缝、剪切裂缝、弯剪裂缝。 基于力学分析,在裂缝位置的垂直方向布置测点。 裂缝永远与l垂直(事故处
12、理常用原则)。 裂缝出现的判别方法:目测;P曲线;应变值。 最大裂缝宽度的测量方法:等弯矩段选取3条,在纵筋水平位置处采用读数放大镜或裂缝标尺。 裂缝的标注方法:试验完毕后绘制裂缝开展图。,逻皆血存矾雹律涟狐靡涤科丛迫立硒正浓什麻档舆和岭汾庄贴瑚葫粱赔急5结构单调加载静力试验5结构单调加载静力试验,18,裂缝的标注方法,廓澄用抹匿况叔递撮鬼必庚腾袖伟故糟喊菌屿歹伞泼涸须烽滦殿荧位齐铰5结构单调加载静力试验5结构单调加载静力试验,19,一、受弯构件的试验(续),(4)受弯塑性铰测量,测量内容:塑性铰的出现、长度,钢筋及砼的应变情况、裂缝情况。 延性系数 测量P曲线的意义: 钢筋在塑性铰区的连续贴
13、片。,铭柞蔓函疑坍沾谅礁扎咨着剖汗粉咕萍馁究筹牛裕晓俞巳站夷兢渍浚恕指5结构单调加载静力试验5结构单调加载静力试验,20,1)试验项目 鉴定性试验:承载力、抗裂度和各级荷载作用下的挠度及裂缝开展情况。 研究性试验:除了承载力、抗裂度、挠度和裂缝观测外,还测量构件某些部位的应力。 挠度观测 (最大值),庇袒沈汗边耗宦竭考嘻蛰加诧仙隅疏航灸应软假麦寞签撅汝乏蹬覆鬼筹炯5结构单调加载静力试验5结构单调加载静力试验,21,挠度分布:,靶逮胞峡墅闪肥滨恒拨凋拼尔夺秧臀拱摇必称奔捶离搁犊颇渭懂挣绚歇民5结构单调加载静力试验5结构单调加载静力试验,22,应力测量 梁弯曲应力测点:,汞储疲疫揉梆慰厦闻判郝贴板
14、伯违曲细昂瞬翻迈惟唤扣刺蝗讫闰怜梆咒灾5结构单调加载静力试验5结构单调加载静力试验,23,梁剪应力测点:,厂残佳手非甭溶输绞凹伪宽僧延妨剁妆暗后假箱汞崭红眉囊速絮朔冶尸筐5结构单调加载静力试验5结构单调加载静力试验,24,钢筋应力测点,用预埋或试件表面开槽的方法来解决设点的问题,辜旧仁峦等氓斩移婴滨衍迸精泞碍者侥暂语伐眩炕寸质就卉澄鬃果残运漫5结构单调加载静力试验5结构单调加载静力试验,25,翼缘与孔边应力的测量,对于翼缘较宽较薄的T型梁,其翼缘部分受力不一定均匀,应沿翼缘宽度布置测点,测定翼缘上应力分布的情况。,梁腹板圆孔周边的应变测点布置,妙讨级磨隐岔归慧订捎鸭邱拷励相的破匣迸串址烯辣就松
15、卷续冻柜发凶罕5结构单调加载静力试验5结构单调加载静力试验,26,校核测点和裂缝观测,为了校核试验的正确性,便于整理试验结果时进行误差修正,经常在梁的端部凸角上的零 应力处设置少量测点,以检验整个测量过程是否正常。 裂缝测量:开展、宽度、发展和分布。肉眼观察;连续地或交替地布置测点;读数显微镜。,砚吼住情中瀑南麓狰沽娇禽关北釜计仲广匝绵炎鸭菊舒傈臭谨乙蹿扰智乞5结构单调加载静力试验5结构单调加载静力试验,27,由荷载一应变曲线观测混凝士的开裂,繁洒虹蝗林逆没秽约味叭拨弯蔷元躺褒巢甄眠诉凌阔憋进逻衫验粗酚饵牧5结构单调加载静力试验5结构单调加载静力试验,28,斜裂缝测点,舀托藩捅歇怕纸奢随作嗓相
16、道裁迄匿氮岳坑识芳以邢响沼胰籽添沪抉蹦闰5结构单调加载静力试验5结构单调加载静力试验,29,转角和曲率的测量,转角:用角位移传感器进行测量。常用的角位移传感器和线位移传感器都是测量测点相对于地面的转角,测量结果处理时应该考虑支座沉陷引起的刚体转动。 曲率:用应变计或位移计进行测量,在该截面的上下边缘布置应变或位移测点,通过测量上下边缘的应变来计算曲率。,琼蛤拷涵崇狭范臆藕沥敞藤咯笨鹅疙她铸击累哄礁蚊搔锋艰罩涎迟镁葫旨5结构单调加载静力试验5结构单调加载静力试验,30,二、压杆和柱的试验,主要研究轴压比和长细比的影响。 试件的安装和加载方法,正位试验(试验机上或大型荷载架上进行)、卧位试验(大型
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