结构静载试验课件

1精选课件建筑建筑结结构构检测检测的主要内容的主要内容n模板分模板分项项工程工程n模板安装模板安装n模板拆除模板拆除l钢钢筋分筋分项项工程工程钢钢筋加工筋加工钢钢筋筋连连接接钢钢筋安装筋安装l预应预应力分力分项项工程工程制作与安装制作与安装张张拉和放拉和放张张灌灌浆浆及封及封锚锚l混凝土分混凝土分项项工程工程配合比配合比设计设计混凝土施工混凝土施工2精选课件建筑建筑结结构构检测检测的主要内容的主要内容n现浇结现浇结构分构分项项工程工程n外外观质观质量量n尺寸偏差尺寸偏差n装配式装配式结结构分构分项项工程工程n预预制构件制构件n结结构性能构性能检验检验n装配式装配式结结构施工构施工n混凝土混凝土结结构子分部工程构子分部工程n结结构构实实体体检验检验n混凝土混凝土结结构子分部工程构子分部工程验验收收3精选课件4精选课件6-1 6-1 结结构静构静载试验载试验概述概述概念：概念：用物理力学的方法，用物理力学的方法，测测定研究定研究结结构在静构在静载载作用下的反作用下的反应应，分析，分析结结构的构的受力工作状受力工作状态态，评评定定结结构的可靠程度。构的可靠程度。（1）发发展和展和验证验证结结构理构理论论的重要途径的重要途径:路路标试验标试验（2）发现结发现结构构设计设计问题问题的主要手段的主要手段（3）建筑）建筑结结构构质质量量鉴鉴定定的直接方式的直接方式（4）制定各）制定各类类技技术术规规范范和技和技术术标标准准的基的基础础5精选课件6-1 6-1 结结构静构静载试验载试验概述概述分分类类：（1 1）实实物物试验试验和模型和模型试验试验；（2 2）静力）静力试验试验和和动动力力试验试验；（3 3）短期荷）短期荷载试验载试验和和长长期荷期荷载试验载试验；（4 4）实验实验室室试验试验和和现场试验现场试验；（5 5）生）生产产性性试验试验和科研性和科研性试验试验；岳阳洞庭湖大岳阳洞庭湖大桥桥三塔三塔斜拉斜拉桥桥全全桥桥静静动动力模型力模型1：306精选课件6-1 6-1 结结构静构静载试验载试验概述概述结结构构试验试验的一般的一般过过程：程：（1 1）试验规试验规划划阶阶段：段：怎么做？怎么做？试验试验大大纲纲：试验试验目的、目的、试试件件设计设计与制作要求、加与制作要求、加载载装置与加装置与加载载方法、方法、量量测测要求、要求、试验进试验进度、参加人度、参加人员员的的组织组织分工、安全措施、分工、安全措施、经费预经费预算、算、材料清材料清单单、辅辅助性助性试验试验。（2 2）试验试验准准备阶备阶段：段：准准备备试试件的制作、件的制作、试试件的安装就位、件的安装就位、加加载载系系统统的安装、加的安装、加载设备载设备和量和量测设测设备备的率定、的率定、量量测测系系统统的安装、的安装、记录记录表格的表格的设计设计、对对重要数据表格重要数据表格进进行行估算。估算。（3 3）加）加载试验阶载试验阶段：段：实实施施（4 4）试验资试验资料整理和料整理和总结阶总结阶段，段，怎么怎么样样？原始原始资资料的整理和料的整理和归归档、档、试验试验数据数据处处理和理和试验结论试验结论7精选课件6-2 6-2 结结构静构静载试验载试验的荷的荷载载系系统统荷荷载载系系统统基本要求：基本要求：(1)(1)加加载值满载值满足足试验试验精度并且精度并且稳稳定，不受定，不受时间时间、环环境境或或结结构构变变形的影响；形的影响；(2)(2)加加载载能力有一定的能力有一定的储备储备；(3)(3)能分能分级级加加载载和卸和卸载载；(4)(4)加加载设备载设备施加的荷施加的荷载载与与实际实际一致，不一致，不应对结应对结构有构有额额外的外的约约束；束；(5)(5)尽量采用先尽量采用先进进技技术术，提高，提高试验试验效率和精度。效率和精度。8精选课件6-2 6-2 结结构静构静载试验载试验的荷的荷载载系系统统1 1 重力荷重力荷载载系系统统：（1 1）重物直接加）重物直接加载载 均布均布载载荷荷集中集中载载荷荷9精选课件6-2 6-2 结结构静构静载试验载试验的荷的荷载载系系统统1 1 重力荷重力荷载载系系统统：（2 2）杠杆加）杠杆加载载法法 放大率通常放大率通常为为3-53-5倍倍10精选课件6-2 6-2 结结构静构静载试验载试验的荷的荷载载系系统统2 2 液液压压荷荷载载系系统统：11精选课件6-2 6-2 结结构静构静载试验载试验的荷的荷载载系系统统2 2 液液压压荷荷载载系系统统：（1 1）液）液压压加加载载系系统统的支撑的支撑结结构构试验试验台支座支撑台支座支撑反力反力墙结墙结构构12精选课件6-2 6-2 结结构静构静载试验载试验的荷的荷载载系系统统2 2 液液压压荷荷载载系系统统：（1 1）液）液压压加加载载系系统统的支撑的支撑结结构构非台座支撑非台座支撑13精选课件6-2 6-2 结结构静构静载试验载试验的荷的荷载载系系统统2 2 液液压压荷荷载载系系统统：（2 2）试验试验机加机加载载系系统统刚刚性性压压力机力机14精选课件6-2 6-2 结结构静构静载试验载试验的荷的荷载载系系统统3 3 电电液伺服荷液伺服荷载载系系统统：液液压压源、控制系源、控制系统统、执执行系行系统统 基本工作原理基本工作原理优优优优点：响点：响点：响点：响应应应应快、灵敏度高、量快、灵敏度高、量快、灵敏度高、量快、灵敏度高、量测测测测与控制精度好、出力大、波形多、与控制精度好、出力大、波形多、与控制精度好、出力大、波形多、与控制精度好、出力大、波形多、波波波波带宽带宽带宽带宽、自、自、自、自动动动动化成都高。化成都高。化成都高。化成都高。缺点：投缺点：投缺点：投缺点：投资资资资大、大、大、大、维护费维护费维护费维护费用高用高用高用高15精选课件6-2 6-2 结结构静构静载试验载试验的荷的荷载载系系统统4 4 机械荷机械荷载载系系统统：16精选课件6-2 6-2 结结构静构静载试验载试验的荷的荷载载系系统统5 5 气气压压荷荷载载系系统统：面：面积积加加载载正正压压加加载载负压负压加加载载气囊气囊气囊气囊17精选课件6-2 6-2 结结构静构静载试验载试验的荷的荷载载系系统统6 6 支墩和支座：支墩和支座：支墩支墩保保证证抗抗压压强强度和度和稳稳定要求定要求支座支座作用形式不同：作用形式不同：滚动绞滚动绞支座、固定支座、固定绞绞支座、球支座、球绞绞支座和刀口支座支座和刀口支座18精选课件6-3 6-3 结结构静构静载试验载试验的量的量测仪测仪器和技器和技术术量量测测技技术术：量量测测方法、量方法、量测仪测仪器、量器、量测误测误差分析差分析根据量根据量测测的内容的内容选择选择量量测测的方法和的方法和仪仪器器量量测测的内容：的内容：外部作用：荷外部作用：荷载载和支座反力和支座反力机构反映：位移、机构反映：位移、应应力、力、应变应变、曲率、裂、曲率、裂缝缝等等量量测测系系统统的的组组成成感受部分：感受部分：传传感器感器放大部分：放大部分：齿轮齿轮、杠杆、光学、杠杆、光学、电电子子显显示示记录记录部分：部分：19精选课件6-3 6-3 结结构静构静载试验载试验的量的量测仪测仪器和技器和技术术量量测仪测仪器的指器的指标标：量程：量程：测测量范量范围围最小分度最小分度值值：刻度：刻度值值精确度精确度灵敏度灵敏度滞后滞后零位漂移和零位漂移和满满量程量程热热漂移漂移基本要求：基本要求：满满足足试验试验具体要求具体要求不影响机构的工作性能不影响机构的工作性能种种类类和和规规格尽量少格尽量少对环对环境适境适应应性性强强20精选课件6-4 6-4 一般一般结结构的静构的静载试验载试验方法方法1 1 试验试验加加载载方法方法（1 1）荷荷载图载图式式在在试验结试验结构构件上的构构件上的荷荷载载布置形式布置形式(包括荷包括荷载类载类型和分布情况型和分布情况)称称为为荷荷载图载图式；式；原原则则:荷荷载图载图式式应应与与计计算算简图简图相一致相一致；如果无法或不便如果无法或不便满满足，足，应应采用与采用与计计算算简图简图等效的荷等效的荷载图载图式式。等效荷等效荷载载：加在加在试试件上、使件上、使试试件件产产生的生的内力内力图图形形与与计计算算简图简图相近、相近、控制截面控制截面的内力的内力值值相等的荷相等的荷载载21精选课件6-4 6-4 一般一般结结构的静构的静载试验载试验方法方法1 1 试验试验加加载载方法方法等效荷等效荷载载：22精选课件6-4 6-4 一般一般结结构的静构的静载试验载试验方法方法1 1 试验试验加加载载方法方法（2 2）加）加载载程序：程序：加加载级载级距、加距、加载载卸卸载载、循、循环环次数、次数、级间间级间间歇歇时间时间等的有序安排。等的有序安排。23精选课件6-4 6-4 一般一般结结构的静构的静载试验载试验方法方法1 1 试验试验加加载载方法方法（2 2）加）加载载程序：程序：预载预载目的：目的：使使试试件接触良好、件接触良好、进进入正常工作状入正常工作状态态，荷，荷载载荷荷变变形关系形关系趋趋于于稳稳定定检验检验全部全部试验试验装置的可靠性装置的可靠性检测检测量量测测的的仪仪表工作是否正常表工作是否正常检查现场组织检查现场组织工作和人工作和人员员情况，起演情况，起演习习作用作用要求要求加加载载分三分三级进级进行，每行，每级级取取标标准准值值的的20%。级间级间停歇停歇10分分钟钟卸卸载载分分级进级进行行24精选课件6-4 6-4 一般一般结结构的静构的静载试验载试验方法方法1 1 试验试验加加载载方法方法（2 2）加）加载载程序：程序：标标准荷准荷载试验载试验加加载载要求：要求：标标准加准加载载之前，每之前，每级级加加载值载值不大于不大于标标准荷准荷载载的的20%，分，分5级级标标准荷准荷载载之后，每之后，每级级加加载值载值不大于不大于标标准荷准荷载载的的10%达到达到计计算破坏荷算破坏荷载载90%后，每后，每级级加加载值载值不大于不大于标标准荷准荷载载的的5%具体的具体的试验试验按有关按有关规规程程处处理。理。卸卸载载按加按加载级载级距距处处理，也可以放大理，也可以放大1倍，或是分两次卸完。倍，或是分两次卸完。25精选课件6-4 6-4 一般一般结结构的静构的静载试验载试验方法方法2 2 试验观测试验观测方案方案（1 1）确定确定观测项观测项目：目：说说明外部作用荷明外部作用荷载载与与结结构构变变形的相互关系。形的相互关系。变变形：反映形：反映结结构整体工作状况、局部的工作状况构整体工作状况、局部的工作状况（2 2）测测点的点的选择选择和布置；和布置；原原则则：测测点宜少不宜多，突出重点；必点宜少不宜多，突出重点；必须须有代表性；布置一定数量校有代表性；布置一定数量校核点；便于安全核点；便于安全测试测试。（3 3）仪仪器器选择选择与与测读测读原原则则；仪仪器器选择选择：精度和量程要求、机械和：精度和量程要求、机械和电测仪电测仪器的比器的比较较、测读时间测读时间测读测读原原则则：按一定的：按一定的时间间时间间隔、恒隔、恒载载、记录环记录环境情况、及境情况、及时时整理数据整理数据强强调调：全部全部测测点点读读数数时间时间基本一致。基本一致。26精选课件6-4 6-4 一般一般结结构的静构的静载试验载试验方法方法27精选课件6-4 6-4 一般一般结结构的静构的静载试验载试验方法方法28精选课件6-4 6-4 一般一般结结构的静构的静载试验载试验方法方法29精选课件6-4 6-4 一般一般结结构的静构的静载试验载试验方法方法2 2 试验观测试验观测方案的确定方案的确定（4 4）测测定方法。定方法。整体整体变变形形测测量：量：板、梁、屋架等受弯构件：最大板、梁、屋架等受弯构件：最大挠挠度控制，消除支座沉降等度控制，消除支座沉降等误误差差柱、框架等，两个方向布置柱、框架等，两个方向布置测测点点仪仪表表设设置在固定不置在固定不动动点上点上局部局部变变形形测测量：量：控制截面的局部控制截面的局部变变形形受弯构件：弯距最大截面沿高度方向布置受弯构件：弯距最大截面沿高度方向布置轴轴向受力构件、偏心受向受力构件、偏心受压压构件、受扭构件构件、受扭构件30精选课件6-4 6-4 一般一般结结构的静构的静载试验载试验方法方法2 2 试验观测试验观测方案的确定方案的确定（4 4）测测定方法。定方法。裂裂缝测缝测量量初裂初裂缝观测缝观测开裂荷开裂荷载载：构件出：构件出现现第一批第一批宽宽度不大于度不大于0.05mm0.05mm裂裂缝时缝时的荷的荷载载。放大放大镜观测镜观测法、荷法、荷载载挠挠度曲度曲线线法、法、连续连续布置布置应变计应变计法法放大放大镜镜、应变应变漆、漆、应变应变片片:电电阻突阻突变变点点光光纤传纤传感器、声感器、声发发射、射、电电磁磁辐辐射：内部裂隙射：内部裂隙裂裂缝宽缝宽度度观测观测受弯构件的正截面裂受弯构件的正截面裂缝缝在构件在构件侧侧面受拉主筋高度面受拉主筋高度处测处测量最大裂量最大裂缝宽缝宽度；度；斜斜截截面面的的裂裂缝缝应应在在斜斜裂裂缝缝与与箍箍筋筋交交汇汇处处或或斜斜裂裂缝缝与与弯弯起起钢钢筋筋交交汇处测汇处测量斜裂量斜裂缝宽缝宽度。度。裂裂缝缝分布分布图图：最大裂最大裂缝缝三条、裂三条、裂缝缝的行迹、荷的行迹、荷载载、裂、裂缝缝位置和展开位置和展开宽宽度度31精选课件6-4 6-4 一般一般结结构的静构的静载试验载试验方法方法2 2 试验观测试验观测方案的确定方案的确定（4 4）测测定方法。定方法。承承载载力确定力确定：钢钢筋混凝土筋混凝土结结构破坏：构破坏：(1)(1)在在荷荷载载不不再再增增加加的的情情况况下下，由由设设置置在在构构件件受受拉拉主主筋筋处处的的应应变变测测点点测测出出连续变连续变化的化的应变应变，或受拉主筋的拉，或受拉主筋的拉应变应变达到达到10104 4；(2)(2)跨跨中中挠挠度度达达到到跨跨度度的的1/501/50，悬悬臂臂结结构构的的挠挠度度达达到到悬悬臂臂长长的的1/251/25；(3)(3)受拉主筋受拉主筋处处的垂直裂的垂直裂缝宽缝宽度达到度达到1.5mm1.5mm；(4)(4)受受剪剪斜斜裂裂缝缝宽宽度度达达到到1.5mm1.5mm，或或斜斜裂裂缝缝末末端端受受压压区区混混凝凝土土剪剪压压破坏，或沿斜截面混凝土斜破坏，或沿斜截面混凝土斜压压破坏；破坏；(5)(5)受拉主筋在端部滑脱达受拉主筋在端部滑脱达0.2mm0.2mm，或其它，或其它锚锚固破坏；固破坏；(6)(6)受拉主筋拉断；受拉主筋拉断；(7)(7)受受压压构件的混凝土被构件的混凝土被压压坏。坏。32精选课件6-4 6-4 一般一般结结构的静构的静载试验载试验方法方法2 2 试验观测试验观测方案的确定方案的确定（4 4）测测定方法。定方法。承承载载力确定力确定：钢结钢结构破坏：构破坏：(1)(1)在荷在荷载载不再增加的情况下不再增加的情况下连续变连续变化的化的应变值应变值；(2)(2)节节点点焊缝焊缝开裂；开裂；(3)(3)螺栓或螺栓或铆钉铆钉剪断脱落；剪断脱落；(4)(4)主要受力螺栓或主要受力螺栓或铆钉铆钉松松动动，节节点板点板变变形；形；(5)(5)受受压压或受弯部分屈曲或整体失或受弯部分屈曲或整体失稳稳。极限荷极限荷载载取取值标值标准：准：(1)在加在加载过载过程中出程中出现时现时，取前一，取前一级级荷荷载值载值(2)在在规规定的荷定的荷载载持持续时间续时间内，取本内，取本级级荷荷载值载值与前与前级级荷荷载值载值的平均的平均值值(3)在在规规定的荷定的荷载载持持续时间结续时间结束后，取本束后，取本级级荷荷载值载值(4)用用试试验验机机或或配配有有千千斤斤顶顶的的液液压压设设备备对对受受压压构构件件加加载载时时，取取所所能能达达到的最大荷到的最大荷载值载值33精选课件6-5 6-5 结结构抗震性能的静构抗震性能的静载试验载试验1 1 拟拟静力静力试验试验用低周往复循用低周往复循环环加加载载的方法的方法对结对结构构件构构件进进行静行静载试验载试验，试验试验中控制中控制结结构构的的变变形形值值或荷或荷载载量，使量，使结结构构件正反两个方向反复加构构件正反两个方向反复加载载和卸和卸载载，模，模拟拟地地震荷震荷载对结载对结构的受力构的受力过过程。程。加加载载装置与加装置与加载载方法方法变变位移位移变变力力变变力力变变位移位移试验观测项试验观测项目与量目与量测测要求要求力、位移、力、位移、应变应变弯矩和曲率弯矩和曲率剪力和剪切剪力和剪切应变应变扭矩和扭扭矩和扭转转角角Q低周反复荷低周反复荷载试验载试验每每级级控制荷控制荷载载或控制或控制变变形的条形的条件下，一般重复三次。件下，一般重复三次。T34精选课件6-5 6-5 结结构抗震性能的静构抗震性能的静载试验载试验1 1 拟拟静力静力试验试验以弯剪以弯剪变变形形为为主的构件低周反复主的构件低周反复试验试验装置装置千斤千斤顶顶反力架反力架铰铰荷重荷重传传感器感器位移位移传传感器感器35精选课件6-5 6-5 结结构抗震性能的静构抗震性能的静载试验载试验1 1 拟拟静力静力试验试验试验试验数据的确定原数据的确定原则则和方法和方法开裂荷开裂荷载载屈服荷屈服荷载载和屈服和屈服变变形形极限荷极限荷载载破破损损荷荷载载和极限和极限变变形：形：0.850.85极限荷极限荷载载装置装置简单简单，试验试验加加载载速度慢，一次加速度慢，一次加载载最最长长不宜超不宜超过过3030分分钟钟，缺点是不能与地震缺点是不能与地震记录记录挂挂钩钩，加，加载载程序由研究者根据程序由研究者根据经验经验和理和理论论分析主分析主观观确定。确定。36精选课件6-5 6-5 结结构抗震性能的静构抗震性能的静载试验载试验2 2 拟动拟动力力试验试验：联联机机试验试验计计算机模算机模拟实际拟实际地震位移地震位移时时程曲程曲线线电电液伺服加液伺服加载载，量量测结测结构反构反应应，计计算出加算出加载载后后结结构的构的变变形形将将结结构构变变形形转转化化为为控制信号，控制信号，驱动驱动加加载载器器强强迫迫结结构按构按实际实际地震反地震反应应，实现结实现结构的构的变变形和受力。形和受力。结结构运构运动动方程方程n n时时刻的刻的地震反地震反应应位移位移值值加加载载控控制系制系统统结结构或构或模型模型量量测结测结构反力构反力n+1时刻结结构荷构荷载载和和变变形与地震作用下形与地震作用下所所经历经历的真的真实过实过程完全一致。程完全一致。37精选课件6-6 6-6 静静载试验载试验的数据的数据处处理理1 1 试验试验数据的数据的处处理：自学理：自学借助材料力学、借助材料力学、结结构力学、构力学、弹弹性力学的知性力学的知识识（1 1）挠挠度度计计算；算；简简支梁板：支座沉降、自重、支梁板：支座沉降、自重、设备设备重力、加重力、加载图载图式式悬悬臂构件：支座臂构件：支座转转角、支座沉降角、支座沉降支座支座测测点偏移、点偏移、结结构徐构徐变变影响影响（2 2）应应力力计计算；算；应应力力值值、主、主应应力的方向力的方向（3 3）内力）内力计计算；（算；（P161P161）根据根据实测实测的的应变值计应变值计算截面内力算截面内力拉拉压压构件：构件：轴轴向力向力拉弯构件：拉弯构件：轴轴向力和弯距向力和弯距双向弯曲：双向弯曲：38精选课件6-6 6-6 静静载试验载试验的数据的数据处处理理2 2 各种曲各种曲线图绘线图绘制：制：选择选择合适的坐合适的坐标标系，使曲系，使曲线线在在4545附近附近荷荷载载变变形曲形曲线线反映反映结结构工作的全构工作的全过过程及基本性程及基本性质质n直直线线1表表示示结结构构在在弹弹性性范范围围内工作内工作n曲曲线线2表表示示结结构构的的弹弹塑塑性性工作状工作状态态n曲曲线线3一一般般属属于于异异常常现现象象，源源自自仪仪器器错错误误或或临临近近构构件件参与工作参与工作39精选课件6-6 6-6 静静载试验载试验的数据的数据处处理理2 2 各种曲各种曲线图绘线图绘制：制：荷荷载载应变应变曲曲线线反映荷反映荷载载与与应变应变的关系及的关系及应变应变与荷与荷载载增增长规长规律律n测测点点1：受受压压区区n测测点点2：受拉受拉区区n测测点点3、4：主筋主筋处处n测测点点5：靠靠近近截截面面中中部部，先受先受压压后受拉后受拉40精选课件6-6 6-6 静静载试验载试验的数据的数据处处理理2 2 各种曲各种曲线图绘线图绘制：制：截面截面应变图应变图n一一般般选选取取内内力力最最大大的的控控制制截截面面绘绘制制n了了解解应应变变沿沿截截面面高高度度方方向向的的分分布布规规律律及及变变化化过过程程，以以及及中中和和轴轴移移动动情况等情况等n可可用用于于推推算算受受压压区区和和受受拉拉区区的的合合力力值值及及作作用用位位置置，算算出出截截面面弯弯矩矩或或轴轴力力41精选课件6-6 6-6 静静载试验载试验的数据的数据处处理理2 2 各种曲各种曲线图绘线图绘制：制：构件裂构件裂缝缝及破坏及破坏图图n绘绘制制时时，用坐，用坐标纸标纸或方格或方格纸纸按比例先作一个裂按比例先作一个裂缝缝开展面的展开开展面的展开图图。n然然后后，在在展展开开图图上上描描出出裂裂缝缝的的长长短短、间间距距，注注明明“分分级级荷荷载载/裂裂缝缝宽宽度度”，试试件方位、件方位、编编号等。号等。42精选课件6-6 6-6 静静载试验载试验的数据的数据处处理理3 3 结结构的性能构的性能评评价价承承载载力力评评定：定：v vu u0 0 0 0 v vu u 挠挠度度评评定：定：Us UUs U抗裂抗裂评评定：定：crcr0 0 crcr 裂裂缝宽缝宽度度评评定：定：W Ws.maxs.max W Wmaxmax 43精选课件本章重点本章重点n加加载载系系统统n测试测试、分析、分析评评定定n试验观测试验观测方案方案设计设计n测试项测试项目目选择选择n整体整体变变形和局部形和局部变变形形n基本概念基本概念44精选课件45精选课件此课件下载可自行编辑修改，供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！