1、靜力試驗靜力試驗組員：孫衛星組員：孫衛星 童博童博 錢紅崗錢紅崗 商城豪商城豪 周澤宇周澤宇目錄目錄一、簡介一、簡介二、單調靜力荷載試驗二、單調靜力荷載試驗三、受彎構件的試驗三、受彎構件的試驗四、受壓構件的試驗四、受壓構件的試驗五、實例五、實例 碳纖維布加固鋼筋砼梁受彎承載力試驗碳纖維布加固鋼筋砼梁受彎承載力試驗六、量測數據的整理六、量測數據的整理七、結構性能的檢驗與評定七、結構性能的檢驗與評定八、小結八、小結簡介：簡介： 靜力荷載試驗的靜力荷載試驗的目的目的是通過對試驗結構或構件直是通過對試驗結構或構件直接施加荷載，采集試驗數據，認識并掌握結構的力學接施加荷載，采集試驗數據，認識并掌握結構的

2、力學性能。性能。 “靜力靜力”指試驗過程中，結構本身運動的加速度指試驗過程中，結構本身運動的加速度效應（慣性力效應）可以忽略不計。效應（慣性力效應）可以忽略不計。 靜力試驗根據荷載性質的不同分為：單調靜力荷靜力試驗根據荷載性質的不同分為：單調靜力荷載試驗、擬靜力試驗和擬動力試驗。載試驗、擬靜力試驗和擬動力試驗。 靜靜 力力 試試 驗驗簡介：簡介： 通過靜力試驗可以深入了解構件在各種基本力作通過靜力試驗可以深入了解構件在各種基本力作用下的結構性能和承載力問題、荷載與變形的問題以用下的結構性能和承載力問題、荷載與變形的問題以及砼結構的荷載與裂縫的關系，還有鋼結構的局部或及砼結構的荷載與裂縫的關系，

3、還有鋼結構的局部或整體失穩等問題。整體失穩等問題。 靜靜 力力 試試 驗驗 概念概念：指試驗荷載逐漸單調增加到結構破壞或：指試驗荷載逐漸單調增加到結構破壞或預定的狀態目標，研究結構受力性能的試驗。預定的狀態目標，研究結構受力性能的試驗。 試驗加載制度試驗加載制度：指試驗實施過程中荷載的施加：指試驗實施過程中荷載的施加程序或步驟，從試驗實施的進程來看，加載制度也可程序或步驟，從試驗實施的進程來看，加載制度也可認為是施加的荷載與時間的關系。認為是施加的荷載與時間的關系。 研究內容研究內容：主要用于模擬結構承受：主要用于模擬結構承受靜荷載作用靜荷載作用下觀測和研究結構構件的強度、剛度、抗裂性等基本下

4、觀測和研究結構構件的強度、剛度、抗裂性等基本性能和破壞機制。性能和破壞機制。 單調靜力荷載試驗單調靜力荷載試驗 試驗加載程序試驗加載程序：指試驗進行期間荷載與時間的關系。指試驗進行期間荷載與時間的關系。 結構靜載試驗的加載程序結構靜載試驗的加載程序：預載、正常使用荷載、預載、正常使用荷載、極限荷載。極限荷載。 單調靜力荷載試驗加載制度單調靜力荷載試驗加載制度圖圖5.1.1 鋼筋砼結構的靜載試驗加載程序鋼筋砼結構的靜載試驗加載程序預載時間預載時間 標準荷載試驗時間標準荷載試驗時間破壞時間破壞時間 單調靜力荷載試驗加載制度單調靜力荷載試驗加載制度 說明：說明： 有的試驗只要加至正常使用荷載，試驗后

5、試件還可使用，有的試驗只要加至正常使用荷載，試驗后試件還可使用，現場結構或構件的檢驗性試驗現場結構或構件的檢驗性試驗多屬此類。多屬此類。 對于研究性試驗對于研究性試驗，當加至標準荷載后，一般不卸載而繼，當加至標準荷載后，一般不卸載而繼續加載，直至試件進入破壞階段。續加載，直至試件進入破壞階段。 加載制度的確定及分級加（卸）載的目的：加載制度的確定及分級加（卸）載的目的：（1 1）為了控制加（卸）載速度；）為了控制加（卸）載速度；（2 2）便于觀察試驗過程中結構的變形等情況；）便于觀察試驗過程中結構的變形等情況；（3 3）為了統一加載步驟。）為了統一加載步驟。 預載預載： 目的目的：使試件各部分

6、接觸良好，進入正常工作狀態，使試件各部分接觸良好，進入正常工作狀態，荷載與變形關系趨于穩定；檢驗全部試驗裝置的可靠性；荷載與變形關系趨于穩定；檢驗全部試驗裝置的可靠性；檢驗全部量測儀表工作正常與否；檢查現場組織工作和人員檢驗全部量測儀表工作正常與否；檢查現場組織工作和人員的工作情況，起演習作用。的工作情況，起演習作用。 要求要求：一般分三級進行，每級取正常使用荷載的一般分三級進行，每級取正常使用荷載的20%；然后分級卸載，然后分級卸載，23級卸完；每加（卸）一級荷載，停歇級卸完；每加（卸）一級荷載，停歇10min；對于開裂較早的混凝土結構，預加荷載不宜超過計；對于開裂較早的混凝土結構，預加荷載

7、不宜超過計算開裂荷載的算開裂荷載的70%，以保證在正式試驗時能得到開裂荷載。，以保證在正式試驗時能得到開裂荷載。 單調靜力荷載試驗加載制度單調靜力荷載試驗加載制度 正常加載正常加載： 荷載分級荷載分級 分級間隔時間分級間隔時間 滿載時間滿載時間 空載時間空載時間 單調靜力荷載試驗加載制度單調靜力荷載試驗加載制度 正常加載正常加載： 荷載分級荷載分級：正常使用荷載之前，每級加載值不應大于正正常使用荷載之前，每級加載值不應大于正常使用荷載的常使用荷載的20%，一般分，一般分5級加至正常使用荷載；正常使用級加至正常使用荷載；正常使用荷載之后，每級不宜大于正常使用荷載的荷載之后，每級不宜大于正常使用荷

8、載的10%。當荷載加至計。當荷載加至計算極限荷載的算極限荷載的90%后，為了求得精確的極限荷載，每級應取不后，為了求得精確的極限荷載，每級應取不大于極限荷載的大于極限荷載的5%；需要做抗裂檢測的結構，加載至計算開；需要做抗裂檢測的結構，加載至計算開裂荷載的裂荷載的90%后，也應改為不大于開裂荷載的后，也應改為不大于開裂荷載的5%施加，直至施加，直至第一條裂縫出現。第一條裂縫出現。 單調靜力荷載試驗加載制度單調靜力荷載試驗加載制度 正常加載正常加載： 分級間隔時間分級間隔時間：為了保證在分級荷載下所有量測內容為了保證在分級荷載下所有量測內容的儀表讀數準確和避免不必要的誤差，要求不同結構在每級荷的

9、儀表讀數準確和避免不必要的誤差，要求不同結構在每級荷載加完后應有一定的級間停留時間，其載加完后應有一定的級間停留時間，其目的目的是使結構在荷載作是使結構在荷載作用下的變形得到充分發揮和達到基本穩定后再量測。為此試驗用下的變形得到充分發揮和達到基本穩定后再量測。為此試驗方法標準中規定，方法標準中規定，鋼結構鋼結構一般不少于一般不少于10min，混凝土結構混凝土結構、砌、砌體結構和木結構不應少于體結構和木結構不應少于15min。 單調靜力荷載試驗加載制度單調靜力荷載試驗加載制度 正常加載正常加載： 滿載時間滿載時間：對需要進行變形和裂縫寬度試驗的結構，在對需要進行變形和裂縫寬度試驗的結構，在標準短

10、期荷載作用下的持續時間，對鋼結構和混凝土結構不應標準短期荷載作用下的持續時間，對鋼結構和混凝土結構不應少于少于30min；木結構不應少于；木結構不應少于30min的的2倍，拱或砌體為倍，拱或砌體為30min的的6倍；對預應力混凝土構件，滿載倍；對預應力混凝土構件，滿載30min后加至開裂，在開裂后加至開裂，在開裂荷載下再持續荷載下再持續30min。 單調靜力荷載試驗加載制度單調靜力荷載試驗加載制度 正常加載正常加載： 空載時間空載時間：受載結構卸載后下一次重新開始受載之間的受載結構卸載后下一次重新開始受載之間的間歇時間稱空載時間。有關試驗標準規定：對于一般的混凝土間歇時間稱空載時間。有關試驗標

11、準規定：對于一般的混凝土結構空載時間取結構空載時間取45min；對于較重要的結構構件和跨度大于；對于較重要的結構構件和跨度大于12m的結構取的結構取18h（即為滿載時間的（即為滿載時間的1.5倍）；對于鋼結構不應倍）；對于鋼結構不應少于少于30min。 單調靜力荷載試驗加載制度單調靜力荷載試驗加載制度 卸載卸載： 凡間斷性加載試驗，或僅作剛度、抗裂和裂縫寬凡間斷性加載試驗，或僅作剛度、抗裂和裂縫寬度檢驗的結構與構件，以及測定殘余變形的試驗及預度檢驗的結構與構件，以及測定殘余變形的試驗及預載之后，均需卸載。卸載一般可按加載級距進行，也載之后，均需卸載。卸載一般可按加載級距進行，也可以放大可以放大

12、1倍或分倍或分2次卸完。次卸完。 單調靜力荷載試驗加載制度單調靜力荷載試驗加載制度 加載方案加載方案： 受彎構件的試驗受彎構件的試驗 加載方案加載方案： 受彎構件的試驗受彎構件的試驗 (a) (b) (c)簡支梁試驗等效荷載加載圖示簡支梁試驗等效荷載加載圖示 量測方案量測方案： 撓度量測撓度量測：梁的撓度值是量測數據中最能梁的撓度值是量測數據中最能反映總體工作性能的一項指標，反映總體工作性能的一項指標，因為梁任何部位的異常變形或因為梁任何部位的異常變形或局部破壞（開裂）都將通過撓局部破壞（開裂）都將通過撓度或在撓度曲線中反映出來。度或在撓度曲線中反映出來。對梁式結構最主要的是測定跨對梁式結構最

13、主要的是測定跨中的最大撓度值及梁的彈性撓中的最大撓度值及梁的彈性撓度曲線（度曲線（P-f 曲線）。曲線）。 受彎構件的試驗受彎構件的試驗梁的撓度測點布置梁的撓度測點布置（a）（b） 量測方案量測方案： 撓度量測：撓度量測：梁的真實撓度：梁的真實撓度：（a）剔除支座位移；）剔除支座位移；（b）對寬度較大的梁，兩邊對稱貼片以消除扭轉的）對寬度較大的梁，兩邊對稱貼片以消除扭轉的影響（支座偏心，加載點偏心）；影響（支座偏心，加載點偏心）；（c）撓度的預計大小（選擇儀器的量程）撓度的預計大小（選擇儀器的量程） 受彎構件的試驗受彎構件的試驗 量測方案量測方案： 應變量測：應變量測： 受彎構件的試驗受彎構件

14、的試驗梁正截面應變分布的測點布置梁正截面應變分布的測點布置（a）截面最大纖維應變；（）截面最大纖維應變；（b）測量中和軸的位置和應）測量中和軸的位置和應變分布規律變分布規律 應變量測：應變量測： 受彎構件的試驗受彎構件的試驗 應變量測：應變量測： 受彎構件的試驗受彎構件的試驗 裂縫量測：裂縫量測：測定開裂荷載、裂縫位置，裂縫的寬度和深測定開裂荷載、裂縫位置，裂縫的寬度和深度，以及描述裂縫的發展和分布。度，以及描述裂縫的發展和分布。 受彎構件的試驗受彎構件的試驗 裂縫量測：裂縫量測： 受彎構件的試驗受彎構件的試驗 裂縫量測：裂縫量測： 受彎構件的試驗受彎構件的試驗 裂縫的標注方法：裂縫的標注方法

15、： 受彎構件的試驗受彎構件的試驗 加載方案加載方案： 正位或臥位試驗加載方案；正位或臥位試驗加載方案； 試驗儀器試驗儀器： 大型長柱試驗機；大型長柱試驗機； 靜力試驗臺座上的大型荷載靜力試驗臺座上的大型荷載支承設備和液壓加載系統配合支承設備和液壓加載系統配合使用；使用； 受壓構件的試驗受壓構件的試驗屋架結構靜載試驗屋架結構靜載試驗（1 1）試件安裝和加載方法）試件安裝和加載方法屋架結構靜載試驗屋架結構靜載試驗屋架結構靜載試驗屋架結構靜載試驗（2 2）試驗項目和測點布置）試驗項目和測點布置屋架結構靜載試驗屋架結構靜載試驗（2 2）試驗項目和測點布置）試驗項目和測點布置4.5.3 4.5.3 屋架

16、結構靜載試驗屋架結構靜載試驗（2 2）試驗項目和測點布置）試驗項目和測點布置4.5.3 4.5.3 屋架結構靜載試驗屋架結構靜載試驗（2 2）試驗項目和測點布置）試驗項目和測點布置實例實例 碳纖維布加固鋼筋砼梁受彎承載力試驗碳纖維布加固鋼筋砼梁受彎承載力試驗實例實例 碳纖維布加固鋼筋砼梁受彎承載力試驗碳纖維布加固鋼筋砼梁受彎承載力試驗實例實例 碳纖維布加固鋼筋砼梁受彎承載力試驗碳纖維布加固鋼筋砼梁受彎承載力試驗實例實例 碳纖維布加固鋼筋砼梁受彎承載力試驗碳纖維布加固鋼筋砼梁受彎承載力試驗實例實例 碳纖維布加固鋼筋砼梁受彎承載力試驗碳纖維布加固鋼筋砼梁受彎承載力試驗實例實例 碳纖維布加固鋼筋砼梁

17、受彎承載力試驗碳纖維布加固鋼筋砼梁受彎承載力試驗實例實例 碳纖維布加固鋼筋砼梁受彎承載力試驗碳纖維布加固鋼筋砼梁受彎承載力試驗實例實例 碳纖維布加固鋼筋砼梁受彎承載力試驗碳纖維布加固鋼筋砼梁受彎承載力試驗實例實例 碳纖維布加固鋼筋砼梁受彎承載力試驗碳纖維布加固鋼筋砼梁受彎承載力試驗實例實例 碳纖維布加固鋼筋砼梁受彎承載力試驗碳纖維布加固鋼筋砼梁受彎承載力試驗量測數據整理量測數據整理1.整體變形量測結果整理整體變形量測結果整理1.1簡支構件的撓度簡支構件的撓度1.2懸臂構件的撓度懸臂構件的撓度000asqgaa000c a,000c a12,00,aa.sqc agc ac aqgc agc a

18、bc abc aaavvL t gMaaM，2.截面內力截面內力2.1軸向受力構件軸向受力構件12.2NAE AEA2.2壓彎或拉彎構件壓彎或拉彎構件1122=xxxxMyNAIMyNAI2.3雙向彎曲構件雙向彎曲構件ya11yb12yc21yc22xxyxxyxxyxxyMMNEyxAIIMMNEyxAIIMMNEyxAIIMMNEyxAII3.平面應力狀態下的主應力計算平面應力狀態下的主應力計算結構性能的檢驗與評定結構性能的檢驗與評定1.構件承載力檢驗構件承載力檢驗（1 1）按混凝土結構設計規范的允許值進行檢驗時，應）按混凝土結構設計規范的允許值進行檢驗時，應滿足下式要求滿足下式要求: :

19、0u0u0u0uSS（2 2）當按構件實配鋼筋的承載力進行檢驗時當按構件實配鋼筋的承載力進行檢驗時，應滿足應滿足下式要求下式要求: :0u0u0u0u00,.cssSSRffAS （3 3）承載力極限標志承載力極限標志軸心受拉、偏心受拉、受彎、大偏心受壓構件軸心受拉、偏心受拉、受彎、大偏心受壓構件軸心受壓或小偏心受壓構件軸心受壓或小偏心受壓構件受彎構件的剪切破壞受彎構件的剪切破壞粘接錨固破壞粘接錨固破壞2.構件的撓度檢驗構件的撓度檢驗（1）當按混凝土結構設計規范規定的撓度允許值進行檢驗時，）當按混凝土結構設計規范規定的撓度允許值進行檢驗時，應滿足下列要求：應滿足下列要求：0a11ssssflsssflsaMaaMMQaaQQ（2）當按實配鋼筋確定的構件撓度值進行檢驗，或僅）當按實配鋼筋確定的構件撓度值進行檢驗，或僅作剛度、抗裂或裂縫寬度檢驗的構件，應滿足下列要作剛度、抗裂或裂縫寬度檢驗的構件，應滿足下列要求：求：00a=1.2acssssaa且 3.構件的抗裂檢驗構件的抗裂檢驗 在正常使用階段不允許出現裂縫的構件，應對其在正常使用階段不允許出現裂縫的構件，應對其進行抗裂性檢驗。構件的抗裂性檢驗應符合下列要求：進行抗裂性檢驗。構件的抗裂性檢驗應符合下列要求：0c r0 .9 5c rtkp cc rtkscff4.構件裂縫寬度檢驗