混凝土结构试验方法标准课件

混凝土混凝土结构构试验方法方法标准准GB/T50152-2012.混凝土结构试验方法标准.1一、修订背景和主要修订内容二、材料性能三、试验加载四、实验室试验五、预制构件试验六、原位加载试验.一、修订背景和主要修订内容.2一、修一、修订背景和主要修背景和主要修订内容内容.一、修订背景和主要修订内容.31 修订的技术背景 国家标准混凝土结构试验方法标准GB 50152-92实施已20年，由于当时条件的限制，标准内容主要覆盖实验室试验，反映上世纪90年代以前的技术。随着加载设备及量测技术的进步，以及混凝土结构工程实践发展提出的新要求，原标准已难以适应现代结构试验的需要。.1 修订的技术背景.42 主要修订的内容n 关于试验分类 原标准分为：研究性试验、检验性试验 修订标准分为：探索性试验、验证性试验n扩大了标准的适用范围 补充完善了预制构件试验方法 增加了结构原位试验的内容.2 主要修订的内容.5n为更好反映各类试验方法的特点，在章节编排上将试验分为三类：1实验室试验：探索性试验、验证性试验2预制构件试验检验：属于验证性试验3结构原位加载试验：属于验证性试验.为更好反映各类试验方法的特点，在章节编排上将试验分为三类：.63 修订原则（1）试验室试验 由于试验室试验既有探索性试验，也有验证性试验，基于不同的试验目的，其形式和方法多种多样，难以作很具体、统一的规定，因此标准中仅作原则性的要求。（2）预制构件试验 工厂化生产的混凝土预制构件的产品试验检验，在施工验收规范中有所涉及，对试验方法要求太过简单，可操作性差，本次修订专门列为一章。.3 修订原则.7（3）结构原位加载试验 近年结构改造和加固的需求越来越多，对结构原位检验试验的需要也急剧上升，目前已有比较丰富的工程经验，而从标准方面缺乏科学的指导。故本次修订增加结构原位加载试验的内容，将结构原位加载试验纳入科学统一的轨道。.（3）结构原位加载试验.84 编制单位主编单位：中国建筑科学研究院 中建国际建设有限公司参编单位：国家建筑工程检测中心 清华大学同济大学 重庆大学中冶集团建筑研究总院 铁道科学研究院北京工业大学 华侨大学.4 编制单位.95 主要的章节目录1 总则 2 术语和符号3 基本规定 4 材料性能5 试验加载 6 试验量测7 7 实验室室试验 8 8 预制构件制构件试验9 9 原位加原位加载试验 10 10 结构构监测与与动力力测试11 试验安全.5 主要的章节目录.10二、二、材料性能材料性能.二、材料性能.11n混凝土结构试验中用于计算和分析的有关材料性能参数应通过实测确定。混凝土结构试验中，需测定实际性能参数的材料应包括钢筋和混凝土。n由于混凝土结构试验研究的是结构或构件的实际性能，故应采用材料的实际性能参数进行计算和分析。材料的实际性能参数应通过材料试样的试验量测确定。.混凝土结构试验中用于计算和分析的有关材料性能参数应通过实测确12n从实际操作方便的角度，允许仅测试立方体抗压强度。实践表明，混凝土立方体试块的抗压试验最简单，结果最稳定，且便于推导其他的性能参数：.13n钢筋的断口伸长率受到局部颈缩的影响，并不反映钢筋真正的变形性能（延性），故伸长率指标采用最大力下的总伸长率（均匀伸长率）。n考虑钢筋基圆面积率、截面尺寸偏差等的影响，钢筋实际的弹性模量与理论弹性模量之间存在差异，试验分析时宜通过称重等方法确定钢筋的实际截面，并采用钢筋弹性模量的实测值。.钢筋的断口伸长率受到局部颈缩的影响，并不反映钢筋真正的变形性14三、三、试验加加载.三、试验加载.15支承装置n试件支承需要满足的要求：1 支承装置应保证试验试件的边界约束条件和受力状态符合试验方案的计算简图；2 支承装置应有足够的刚度、承载力和稳定性；3 试件的支承装置不应产生影响试件正常受力和测试精度的变形。.支承装置.16铰支座的形式悬臂试件嵌固端支座设置.铰支座的形式悬臂试件嵌固端支座设置.17（a）四角简支 （b）四边简支简支双向板的支承方式.（a）四角简支 （18（a）球形支座 （b）刀口支座 受压构件的支座.（a）球形支座 （b）刀口支座.19受压试件的局部加强.受压试件的局部加强.20开口薄壁试件的定形架.开口薄壁试件的定形架.21试件互为支座的对顶加载.试件互为支座的对顶加载.22.23加载方式n实验室试验加载优先使用各种加载试验机n非实验室条件进行的预制构件试验、原位加载试验等受场地、条件限制时，可采用满足试验要求的其他加载方式，加载量值的允许误差为5%。.加载方式.24（a）单向试件 （b）双向板试件千斤顶-分配梁加载.（a）单向试件 （25（a）悬挂重物加载 （b）捯链地锚加载悬挂重物集中力加载.（a）悬挂重物加载 （b）捯链地锚加26杠杆集中力加载示意.杠杆集中力加载示意.27（a）单向板按区段分堆码放 （b）双向板按区域分堆码放重物均布加载.（a）单向板按区段分堆码放 （b）双向板28（a）密封容器内压加载 （b）利用气囊（水囊）进行加载气压或水压均布加载.（a）密封容器内压加载 （b）利用气囊（水囊）进行加载.29四、四、实验室室试验.四、实验室试验.30试验方案方案1 试件的几何形状、结构尺寸、截面配筋数量、配筋形式以及构造措施等参数，宜具有代表性2 当影响参数较多时，可采用正交设计方法对试件的多个参数进行组合3 试件尺寸宜接近件尺寸宜接近实际结构构件，减小尺寸效构构件，减小尺寸效应的影响的影响4 实验室室研究研究结构屈服后的力学性能构屈服后的力学性能时，宜采用屈服前，宜采用屈服前由力由力值控制加控制加载、屈服后由位移控制加、屈服后由位移控制加载的加的加载制度制度.试验方案.31承载力标志（承载力检验）验证性试验当出现表7.3.3所列的标志之一时，即应判断该试件已达到承载能力极限状态。.承载力标志（承载力检验）.32.33五、五、预制构件制构件试验.五、预制构件试验.34nn预预制构件的制构件的制构件的制构件的试验类试验类型：型：型：型：型式型式检验检验、首件、首件检验检验、合格性、合格性检验检验nn型式型式型式型式检验检验内容要求内容要求内容要求内容要求：1 1 应应按本章及本按本章及本标标准第准第7 7章章验证验证性性试验试验的要求的要求进进行行试试件件结结构构性能的性能的试验试验研究；研究；2 2 检验检验各各项结项结构性能是否符合要求，并留有一定的裕量；构性能是否符合要求，并留有一定的裕量；3 3 根据根据试验检验结试验检验结果果调调整并确定有关材料和工整并确定有关材料和工艺艺参数；参数；4 4 宜宜进进行后期加行后期加载载，探，探讨试讨试件的承件的承载载力裕量及破坏形力裕量及破坏形态态；5 5 宜卸宜卸载载探探讨试讨试件件挠挠度、裂度、裂缝缝等的恢复性能等的恢复性能.预制构件的试验类型：.35n首件首件检验内容要求内容要求：1 应进行正常使用极限状态及承载能力极限状态的各项性能检验；2 宜进行加载直至试件破坏，检验预制构件承载力的裕量及破坏形态。.首件检验内容要求：.36n合格性合格性检验内容要求内容要求：1 钢筋混凝土构件和允许出现裂缝的预应力混凝土构件，应进行承载力、挠度和裂缝宽度检验2 要求不出现裂缝的预应力混凝土构件，应进行承载力、挠度和抗裂检验.合格性检验内容要求：.37n叠合构件底部的叠合构件底部的预制构件制构件，应在同条件养护的混凝土立方体试块抗压强度达到设计强度等级以后，在其上部浇筑后浇层混凝土，并在后浇层混凝土强度达到设计要求后进行结构性能检验。n对一般梁、板类叠合构件的结构性能检验，后后浇层混凝土混凝土强度等度等级宜与底部预制构件相同，厚度宜取底部预制构件厚度的1.5倍。.叠合构件底部的预制构件，应在同条件养护的混凝土立方体试块抗压38n对设计方法成熟、生方法成熟、生产数量数量较少的大型少的大型预制构件制构件，当采取加强材料和制作质量检验的措施时，可仅作挠度、抗裂或裂缝宽度检验；当采取上述措施并有可靠实践经验时，也可不作结构性能检验。.对设计方法成熟、生产数量较少的大型预制构件，当采取加强材料和39使用状态检验n 挠度检验实测值设计文件允许值n 抗裂检验系数实测值设计文件允许值n裂缝宽度检验实测值设计文件允许值.使用状态检验.40承载力检验n对试件进行承载力检验时，应分级进行加载，当试件出现任一种承载力标志时，即认为该试件已达到承载能力极限状态，应停止加载。n如加载至最大的临界试验荷载值，仍未出现任何承载力标志，则应停止加载并判定试件满足承载力要求。.承载力检验.41六、原位加六、原位加载试验.六、原位加载试验.42n什么情况下进行原位加载试验？1 对怀疑有质量问题的结构或构件2 改建、扩建再设计前，确定设计参数的系统检验3 对资料不全、情况复杂或存在明显缺陷的结构4 采用新结构、新材料、新工艺的结构或难以进行理论分析的复杂结构，需通过试验对计算模型或设计参数进行复核、验证或研究其结构性能和设计方法.什么情况下进行原位加载试验？.43n原位加载试验的类型：1 使用状态试验，根据正常使用极限状态的检验项目验证或评估结构的使用功能；2 承载力试验，根据承载能力极限状态的检验项目验证或评估结构的承载能力；3 其他试验，对复杂结构或有特殊使用功能要求的结构进行的针对性试验。.原位加载试验的类型：.44n结构原位受检构件的选择：1 受检构件应具有代表性，且宜处于荷载较大、抗力较弱或缺陷较多的部位；2 受检构件的试验结果应能反映整体结构的主要受力特点；3 受检构件不宜过多；4 受检构件应能方便地实施加载和进行量测；5对处于正常服役期的结构，加载试验造成的受检构件损伤不应对结构的安全性和正常使用功能产生明显影响。.结构原位受检构件的选择：.45n原位加载试验的试验荷载值当考虑后续使用年限的影响时，可变荷载可根据工程结构可靠性设计统一标准GB 50153、建筑结构荷载规范GB 50009的相关规定进行调整。n根据后续使用年限定义的可变荷载标准值与设计基准期定义的标准值具有相同概率分位值的原则，可得到不同后续使用年限的荷载调整系数：.原位加载试验的试验荷载值当考虑后续使用年限的影响时，可变荷载46n工程结构可靠性设计统一标准GB 50153、建筑结构荷载规范GB 50009的相关规定中：设计使用年限为5年、50年和100年时，考虑后续使用年限偏于安全的可变荷载调整系数分别为0.9、1.0和1.1。.工程结构可靠性设计统一标准GB 50153、建筑结构荷47n原位试验应根据结构特点和现场条件选择恰当的加载方式，并根据不同试验目的确定最大加载限值和各临界试验荷载值。n直接加载试验应严格控制加载量，避免超加载造成超出预期的永久性结构损伤或安全事故。.原位试验应根据结构特点和现场条件选择恰当的加载方式，并根据不48n根据原位加载试验的类型和目的，试验的最大加载限值应按下列原则确定：1 仅检验构件在正常使用极限状态下的挠度、裂缝宽度时，试验的最大加载限值宜取使用状态试验荷载值，对钢筋混凝土结构构件取荷载的准永久组合，对预应力混凝土结构构件取荷载的标准组合；2 当检验构件承载力时，试验的最大加载限值宜取承载力状态荷载设计值与结构重要性系数乘积的1.60倍；3 当试验有特殊目的或要求时，试验的最大加载限值可取各临界试验荷载值中的最大值。.根据原位加载试验的类型和目的，试验的最大加载限值应按下列原则49.50n对装配式结构中的预制梁、板，若不考虑后浇面层的共同工作，应将板缝、板端或梁端的后浇面层断开，按单个构件进行加载试验。.对装配式结构中的预制梁、板，若不考虑后浇面层的共同工作，应将51等效加载原则：n加载试验一般做不到所有内力完全等效n加载形式模拟结构的内力，是根据受检构件的内力包络图，使控制截面的主要内力等效；其他内力与实际受力的差异较小.等效加载原则：.52非破坏性加载原则：n宜根据试验目的控制加载量，避免造成不可恢复的永久性损伤或局部破坏n对采用新结构、新材料、新工艺的结构以及各类大型或复杂结构，当通过原位加载试验，验证计算模型或设计参数时，应采取带保护的加载措施，防止加载对结构造成损伤；试验荷载不宜超过使用状态试验荷载值.非破坏性加载原则：.53加载停止的条件：n控制测点的变形、裂缝、应变等已达到或超过控制值n结构的裂缝、变形急剧发展n出现本标准表7.3.3所列的承载力标志.加载停止的条件：.54原位加载试验的量测原则：n原位加载试验的量测点数量不宜过多n对荷载、挠度等重要试验参数宜布置可直接观测的仪表，并宜采用不同的量测方法对比、校核试验量测的结果。.原位加载试验的量测原则：.55原位加载试验的量测内容：n荷载变形关系n控制截面上的混凝土、钢筋应变n试件的开裂和裂缝发展情况n试件承载力标志的观测n卸载过程中及卸载后，挠度及裂缝的恢复情况.原位加载试验的量测内容：.56原位加载试验结果的判断：n受弯构件的挠度检验：1 当按现行国家标准混凝土结构设计规范GB 50010规定的挠度允许值进行检验：2 当设计要求按实配钢筋确定的构件挠度计算值进行检验：.原位加载试验结果的判断：.57n受弯构件的裂缝宽度检验：在使用状态试验荷载值作用下，构件的最大裂缝宽度：.受弯构件的裂缝宽度检验：.58n预应力混凝土构件抗裂检验：（抗裂检验系数）采用均布加载时 采用集中力加载时.预应力混凝土构件抗裂检验：（抗裂检验系数）.59n承载力检验 构件的承载力检验系数允许值，根据试验中 所出现的承载力标志类型i，取用本标准表7.3.3中相应的加载 系数值 n如承载力试验直到最大加载限值，结构仍未出现任何承载力标志，则应判断结构满足承载能力极限状态的要求.承载力检验如承载力试验直到最大加载限值，结构仍未出现任何承载60.61