第5章土木工程结构静载试验讲解.ppt

第5章 土木工程结构静载试验 5.1 概述 5.2 试验前的准备 5.3 静载试验加载和量测方案的确定 5.4 一般结构构件的静载试验 5.5 试验资料的整理与分析 （1）熟悉结构试验前的各项准备工作的内容和要求，掌握试验大纲的编制方法； （2）掌握结构静力试验(单调加载)加载制度的设计、加载方案和量测方案的设计； （3）掌握结构静力试验中试验加载和观测设计的一般规律与不同类型结构试验的特殊问题； （4）掌握常用结构构件量测数据的整理分析方法； （5）掌握对预制构配件结构性能的检验与评定方法。 目的： 通过对试验结构或构件直接施加荷载作用，采集试验数据，认识并掌握结构的力学性能。 定义： 在结构的直接作用中，起主导作用的是静力荷载，因此结构静载试验是土木工程结构试验中最基本最常见的试验。静载试验主要用于模拟结构承受静力荷载作用下的工作情况，试验时，可以观测和研究结构或构件的承载力、刚度、抗裂性等基本性能和破坏机理 5.1 概 述 1.调查研究、收集资料 2.试验大纲的制定 3.试件准备 4.材料物理力学性能测定 5.试验设备与试验场地的准备 6.试件安装就位 5.2 试验前的准备 加载方案 1.加载程序 加载程序是指试验进行期间荷载与时间的关系。结构静载试验的加载程序分为预载、标准荷载（正常使用荷载）、破坏荷载三个阶段 结构静载试验的加载程序 5.3 静载试验加载和量测方案的确定 2.加载制度的确定 分级加(卸)载的目的：一是为了控制加(卸)载速度，二是便于观察试验过程中结构的变形等情况，三是为了统一加载步骤。 （1）预载阶段 （2）正式加载阶段 荷载分级 分级间隔时间 恒载时间 空载时间 （3）卸载阶段 加载程序 量测方案 1.确定观测项目 2.测点布置 3.仪器选择 3. 测读原则 测点布置的原则 ⑴在满足试验目的的前提下，测点宜少不宜多，简化试验内容，保证重点部位的测点。 ⑵测点的位置必须有代表性，以便测取最关键的数据。 ⑶为了保证量测数据的可靠性，在结构的对称部位应布置一定数量的校核点。 ⑷测点的布置应保证试验工作的安全、方便。 仪器选择 ⑴选用仪器仪表，必须能满足试验所需的精度和量程要求，尽可能测读方便； ⑵现场试验，尽可能选用于扰少的机械式仪表； ⑶试验结构的变形与时间有关，测读时间应遵守有关试验方法标准的规定，尤其当试件进入弹塑性阶段．变形增加较快，应尽可能选用自动记录仪表； ⑷量测仪器的规格和型号，选用时应尽可能相同。 1.梁、板受弯构件的静力试验 （1）试验装置与加载方案 （2）观测方案 5.4 一般结构构件的静载试验 2.压杆和柱的静载试验 （1）加载方案 （2）测点布置 加载装置 试验方式：受弯构件在试验安装时多采用正位试验，其一端采用铰支承，另一端采用滚动支承。为了保证构件与支承面的紧密接触，在支墩与钢板，钢板与构件之间应用砂浆找平，对于板一类宽度较大的试件，要防止支承面翘曲。也可采用异位(卧位、反位)试验。 加载方式：板承受均布荷载，可采用重力加载，荷载布置应均匀，避免因构件变形造成重物块起拱而改变构件受力形式。当荷载较大采用液压加载时，可用多点集中荷载等效，并注意同步加载。 梁的试验荷载较大，一般采用液压加载。荷载布置应符合试验加载图式。当受试验条件限制而采用等效荷载时，除应注意控制截面内力等效外，还应注意非控制截面的内力差异对试验结果产生的影响，同时加强非控制截面强度，以防出现其他破坏形式。 1.梁、板受弯构件的静力试验 等效荷载加载方案 简支梁试验等效荷载加载图示 观测方案 ⑴ 挠度的测量 梁的挠度值是量测数据中最能反映其综合性能的一项指标，其中最主要的是测定梁跨中最大挠度值及弹性挠度曲线。 挠度测量一般用百分表，选用时要注意量程。挠度测量必须扣除支座影响，因此，测量单向板和梁跨中最大挠度时，除在跨中布置沉降测点外，还应在支座处布置沉降测点，测点数目不得少于3个 简支梁挠度测量测点布置 （2）应变的测量 梁、板弯曲应变的测量是主要内容之一，通常要测量正负弯矩控制截面和有突变的截面的应变（应力）分布规律及中和轴位置，因此沿截面高度连续布置应变测点，测点数量不少于5个，测点可等距布置，不等距布置采用外密里疏，以测出较大应变，获得较好精度。 测量