第6章结构的静载试验学习辅导

第6章结构的静载试验学习辅导

本章主要介绍了钢筋混凝土梁、板壳、柱、屋架和网架的静载试验，以及结构静载试验的数据处理与分析。在以上的静载试验中，钢筋混凝土梁的试验具有典型性，较为详尽地介绍了试验的全过程，包括试件安装、梁的加载、试验观测（挠度观测、应变观测、开裂荷载及承载力极限荷载试测值的确定）。对于钢筋混凝土板、壳、柱、屋架以及金属网架只是简要地介绍了试验的要点。

一、钢筋混凝土梁结构试验
1．试件安装
钢筋混凝土梁及单向板是典型的受弯构件，试验时安装成简支结构。

安装时，在台座与支座底板及支座垫板与梁之间用砂浆找平，保证试件平稳及构件的中和轴水平。为了保证梁破坏时安全，在梁下应设两个安全支架与梁之间保持一定的距离，使梁有变形的空间。梁及单向板的一端用固定铰支座，另一端用活动铰支座；连续梁则一端用固定铰支座，其余用活动铰支座，且活动铰支座需能灵活调整高度，保证在试验过程中各支座下沉均匀，避免因下沉而产生附加应力。

2．梁的加载
梁的荷载较大，一般采用两个或多个集中荷载，大多采用液压加载。

在生产检验性试验时，加载图式应符合设计要求和实际受载情况；对于科研性试验，多采用简支结构。

试验荷载是指试验时人工施加的荷载与试件自重之和。

3．试验观测
（1）钢筋混凝土梁的试验观测内容有：挠度观测，转角测量，应变测量，裂缝测量和承载力极限的观测。生产检验性试验一般不测量应力及应变的分布情况；科研试验除观测强度、抗裂度和裂缝之外，对构件各部分的应力的分布规律、构件的破坏特征都要详尽地观测。

（2）对于梁的应变测量，钢筋混凝土梁受集中荷载作用，按下图各截面的测点布置，③组应变测点可测得截面上Mmax产生的正应力及其分布规律；按下图各截面的测点布置，④组应
①
变测点可作为校核测点。②组应变测点设置直角或等角应变花，测量三个方向的应变即可求出该点的主应力及其方向。

（3）一个截面对称的受弯构件，如图所示，用电阻应变仪测量截面应变变化规律的测试方案。

①在梁的一个截面上等距离地贴5—7个电阻应变片作工作片，如上图所示；
②另取与梁同一材料的试块作补偿块，贴一片电阻应变片作补偿片； ③补偿片依次与工作片组成半桥测点，测出各点应变；
（4）钢筋混凝土梁受拉主筋的应力可用两种方法测量：一种是预埋电阻应变片法，另一种是在混凝土的表面预留孔洞（或称窗口）。

（5）钢筋混凝土梁校核测点的作用是什么？应布置在什么位置？

答：校核测点的作用是：校核试验的正确性，便于整理试验结果时进行修正。校核测点经常布置在梁的的端部凸角上的零应力处。

（6）钢筋混凝土梁在裂缝观测时包括的内容：
钢筋混凝土梁在裂缝观测时包括：及时地捕捉到第一条裂缝的出现，并尽可能准确地记录下此时的荷载值；按加载分级跟踪描绘裂缝的开展情况，并测出裂缝的宽度。

（7）描绘梁的裂缝开展图：
①在第一条裂缝出现后，开始描绘裂缝开展情况。在每一级加载后，用1B绘图铅笔在距裂缝边缘1－3mm处平行地画出一条曲线表示原有裂缝及新出现的裂缝形状及走向。

②按出现的次序编号。

③在线上画一条与其垂直的小线段与裂缝的尾端对齐，在线段旁标注荷载等级及裂缝宽
度。

④裂缝的观测应一直继续到出现承载力极限标志为止。

（8）确定钢筋混凝土梁开裂荷载实测值：
①如果在规定的荷载持载时间结束后出现裂缝，则将此级荷载定为开裂荷载实测值。②如果在规定的荷载持载时间内出现裂缝，则将此级荷载与前一级荷载的平均值定为开裂荷载实测值。

③如果没有及时发现第一条裂缝，可取荷载—挠度曲线上的转折点（曲线第一弯转段两端点切线的交点）的荷载值作为构件的开裂荷载实测值。

（9）确定钢筋混凝土梁承载力极限荷载实测值：
①当在规定的荷载持载时间内出现上述承载力检验标志之一时，应将

本级荷载与前一级荷载的平均值做为承载力检验荷载实测值。

②如果在规定的荷载持载时间结束后出现上述检验标志之一时，应将本级荷载做为承载力检验荷载实测值。

（10）钢筋混凝土受弯构件承载力检验标志及其一般出现的情况： 钢筋混凝土受弯构件承载力检验标志有下列五项：
梁的弯曲破坏：
①受拉主筋处的最大裂缝宽度达到1.5mm，或挠度达到跨度的1/50，将此作为钢筋屈服的标志。一般配筋适中的梁，多数出现这种标志。

②受压区混凝土破坏。这是一种脆性破坏，此时受拉主筋处的最大裂缝宽度未达到
1.5mm，且挠度小于跨度的1/50。配筋过多或混凝土强度太底的梁，出现此种标志。

③受拉主筋拉断。这是另一种更为危险的脆性破坏，它发生于配筋过少或预应力过高的梁。

梁的抗剪破坏
①腹部斜裂缝达到1.5mm或斜裂缝末端受压区混凝土剪压破坏。②沿斜截面斜压破坏，受拉钢筋在端部滑脱或其他锚固破坏。

二、柱及压杆试验
钢筋混凝土壳体一般只承受压力，承载力标志是混凝土压坏。

三、屋架试验
2．屋架杆件截面上应变测点布置，哪一种应变计布置不符合测量要求？

弯矩

(N,Mx,My)
答案为C,详见教材95页图6-16。

三、实验课内容

1．钢筋混凝土纯弯梁的正截面实验；
2．屋面板结构实验；
3．钢结构试验
教学要求

1．熟练掌握梁结构试验，桁架结构试验，板结构试验，钢结构检验，结构静荷试验的数据处理及分析；

2．了解壳体结构试验；
3．实验课内容任选两个完成。