结构静载试验 -

可编辑修改精选全文完整版第四章工程结构静载试验主要内容试验前的准备加载与量测方案设计常见结构构件静载试验量测数据整理结构性能的检验与评定4.1 概述结构静载试验是用物理力学方法，测定和研究结构在静荷载作用下的反应，分析、判定结构的工作状态与受力情况。

静载试验方法不仅能为结构静力分析提供依据，同时也可为某些动力分析提供间接依据。

结构静载试验中最常用的单调加载静力试验。

主要用于研究承受静载作用下构件的承载力、刚度、抗裂性等基本性能和破坏机制。

《混凝土结构试验方法标准》既统一了量大面广的生产检验性试验方法，又对一般性科研试验方法提出了基本要求，对生产和科研有广泛的实用性。

4.2 试验前的准备试验前的准备包括试验规划和准备两个方面，主要内容：1、调查研究、收集资料(1)鉴定性试验中，主要向有关设计、施工和使用单位和人员收集资料。

(2)科研性试验中，主要向有关科研单位和情报检索部门及必要的设计、施工单位，收集与本试验有关的历史、现状和将来的发展要求。

2、试验大纲的制定(1)概述：试验的依据及试验的目的意义与要求等。

(2)试件的设计及制作要求：设计的依据及理论分析和计算，试件的规格和数量，制作施工图等。

(3)试件的安装与就位：包括就位的形式、支承装置、边界条件模拟、保证侧向稳定的措施和安装就位的方法和机具等。

(4)加载方法与设备：包括荷载种类及数量、加载设备装置、荷载图式及加载制度等。

(5)量测方法和内容：主要说明观测项目、测点布置和量测仪表的选择、标定、安装方法及编号图、量测顺序规定和补偿仪表的设置等。

(6)辅助试验。

(7)安全措施：包括人身和设备、仪表等方面的安全防护措施。

(8)试验进度计划。

(9)试验组织管理：包括技术档案资料、原始记录管理、人员组织和分工、任务落实、工作检查等。

(10)附录：包括所需器材、仪表、设备及经费清单，观测记录表格，加载设备、量测仪表的率定结果报告和其他必要的文件规定等。

3、试件准备试件准备包括试件的设计、制作、验收及有关测点的处理等。

工程结构静载试验简介工程结构静载试验是一种用于评价和验证工程结构安全性能的实验方法。

该试验模拟了工程结构在静力荷载作用下的应力和变形情况，通过测量和分析试验数据，可以判断结构在不同荷载下的变形性能、承载能力和稳定性。

试验目的工程结构静载试验的主要目的是： 1. 评估结构设计和施工方案的可行性和可靠性； 2. 验证结构的承载能力和稳定性是否满足设计要求；3. 检测结构的变形性能，包括挠度、位移和变形曲线等；4. 收集和分析结构的力学性能数据，为结构优化和改进提供参考。

试验准备进行工程结构静载试验之前，需要做好以下准备工作： 1. 制定试验方案：确定试验载荷、试验方向、试验目标等。

2. 确定试验工具和设备：根据试验方案确定所需的试验设备和测量工具，如荷载机、变形计、应变计等。

3. 安装传感器和测量设备：按照试验方案的要求，将传感器和测量设备安装在结构的关键位置，以便测得准确的试验数据。

4. 校准和检查设备：确保试验设备和仪器的准确性和稳定性，进行必要的校准和检查工作。

试验过程工程结构静载试验的具体过程包括以下几个步骤： 1. 载荷施加：根据试验方案确定的载荷大小和试验步骤，通过荷载机等设备施加静力载荷。

2. 数据采集：通过传感器和测量设备实时采集结构的各种力学参数，如应力、应变、挠度等。

3. 数据记录和处理：将采集的试验数据记录下来，并进行必要的处理和分析，以得出结构的承载能力和变形性能等指标。

4. 结果分析和评价：根据试验数据，对结构的安全性能进行分析和评价，判断结构是否满足设计要求。

5. 结果报告：将试验结果整理成报告，包括试验目的、试验过程、数据分析和评价等内容。

注意事项在进行工程结构静载试验时，需要注意以下事项： 1. 安全措施：确保工作人员的安全，采取必要的安全措施，如佩戴防护装备、设置防护围栏等。

2. 载荷施加控制：根据试验方案要求，控制载荷的施加速度和顺序，以及保持稳定的载荷大小。

第3章 结构静载试验3.1 概 述桥梁、隧道、铁道、道路、房屋、大坝、基础等土木工程结构在施工和服役期间要承受各种各样的荷载，如重力荷载、地震作用、风荷载等直接荷载和间接荷载。

直接荷载主要是指结构的自重和作用在结构上的外力。

间接荷载指引起结构外加变形和约束变形的原因，如地震、温度变化、地基不均匀沉降、其他环境影响以及结构内部的物理、化学作用等。

直接荷载又可分为静荷载和动荷载两类。

严格地说，结构受到的荷载，静是相对的，而动是绝对的。

当结构在荷载作用下的反应随时间推移不会产生明显变化，不产生加速度或产生的加速度很小可以忽略时，所受的荷载即为静荷载。

另外，某些结构虽然承受动荷载但结构引起的动力反应相对静力反应很小，可以忽略，或者不可忽略，但为了方便计算，将动力计算转化为相当的静力计算，考虑冲击系数的影响。

如施加在结构物上的活荷载、雪荷载、某些施工荷载等。

如果结构在荷载作用下的反应随时间推移发生明显的变化，使结构产生不可忽略的加速度反应，该荷载即为动荷载。

为确保土木工程结构的安全使用，研究结构在荷载作用下的工作性能是结构试验与分析的主要目的。

由于静荷载是结构承受的主要荷载，而且在结构设计中，为简化计算，一般将动荷载等效折算成静荷载考虑，因此，结构在静荷载作用下的工作性能是专业人员最关心的问题。

又因为静载试验相对动载试验来说，技术与设备都比较简单，容易实现，所以静荷载试验是最常见的结构试验。

例如，对结构强度、刚度、稳定性进行的试验研究，通常采用静载试验。

当然，这也是静载试验经常被应用的原因。

结构静载试验，就是通过对结构构件施加静荷载，并采用各种检测技术和方法，对结构的各种反应（如应变、位移、裂缝等）进行观测和分析，并对结构构件强度、刚度、稳定性进行正确评估，从而了解结构构件的工作性能、正常使用性能和承载能力。

结构试验的类型，根据试验时间的长短，结构静载试验可以分为短期试验和长期试验。

一般情况下，结构静载试验在较短时间（数天）内可以完成，这些试验称为短期试验。

The key lab of Ministry of Hosing and Urban-Rural Development of P.R.C2.1 概述2.1.1 建筑结构上的作用2.1.2 静载和动载的比较2.1.3 静载的短期试验和长期试验The key lab of Ministry of Hosing and Urban-Rural Development of P.R.C2.1.1 建筑结构上的作用建筑结构上的作用的概念：使结构或构件产生内力（应力），变形和裂缝的各种原因的总称直接作用和间接作用直接作用－荷载作用，包括施加在结构上的自重间接作用－温度变化，地基不均匀沉降对结构的作用静载和动载——本门课程研究对象The key lab of Ministry of Hosing and Urban-Rural Development of P.R.C2.1.2 静载和动载比较静载所指为对结构或构件不引起加速度或加速度可以忽略不计的作用动载所指为对结构或构件引起加速度不可以忽略不计的作用例如：部队过桥和游人在桥上望景；应考虑动载的放大系数，此时引起了结构共振，乃至引起倒塌。

使用中的煤气罐和爆炸的煤气罐具有巨大的差异。

60～70kg－－2.5kN/m2－－30kN/m2The key lab of Ministry of Hosing and Urban -Rural Development of P.R.C 2.1.3 静载的短期试验和长期试验静载实际上是长期作用的，但限于时间，试验条件，严格上讲都是长期试验。

长期荷载作用下的性能，如混凝土徐变、预应力松弛、刚度和裂缝等问题必须进行长期荷载试验。

东南大学丁大钧教授所研究的钢筋混凝土受弯梁在长期荷载下的挠度、裂缝等问题，试验持续了6年零2个月。

结构在服役期间受到的各种作用，按作用时间区分：可分长期作用和短期作用。

试验中如何真实模拟结构？The key lab of Ministry of Hosing and Urban-Rural Development of P.R.C2.2 静载试验的加载设备2.2.1 加载设备所满足的基本条件2.2.2 重力加载方法2.2.3 液压加载方法2.2.4 其它加载方法2.2.1 满足的基本条件（1）试验荷载图式应与结构设计计算的荷载图式所产生的内力值相一致或接近，即使截面或部位产生的内力与设计计算等效。

结构的静载试验结构的静载试验中只介绍一种最常用也最基本的构件，就是梁的静载试验，在梁的试验当中，只介绍其中的试验观测部分，就是观测它的挠度，应变和裂缝。

另一部分内容为结构静载试验的数据处理与分析。

一、梁的静载试验（一）挠度观测对于一个结构来讲，最主要的是它的整体变形。

对于梁就是挠度，挠度是梁性能当中很重要的一个性质。

同时通过挠度的变化，也能看出梁中间某一部分，局部出现破坏的部分，它在挠度上也有很明显的反应。

因此，对于观测挠度，实际上是观测梁变形当中最基本的观测。

1．最大挠度观测在观测梁的挠度的时候,要充分考虑两个支座的沉陷。

教材图6—2(a)。

在图上表示的是这么一个梁，在没受力之前，当然是直的，而且支座在图上这个位置。

当加上一个力，受力以后，即使这个梁本身不变形，那么它由于支座的沉陷，也会使梁产生一个刚性的位移。

比如说它左边位移一个Y A，右边产生位移是Y B，这个是支座沉陷，而在中点，这个最大挠度位置上，我们测得的这个读数，实际上它不是真正的挠度，而是包括梁的刚性位移。

因此，我们在求最大挠度的时候，要把两个支座的沉陷的影响去除掉，就是Y代表位移的读数，包括刚性位移在内的。

图上的f就是梁真正产生的变形。

根据它的几何关系，我们可以得到，首先减去左边支座，然后再减去这两个之差，然后再乘上一个测量挠度的位置被跨度来除的比例，这是测量梁的最大挠度。

测量完最大挠度以后，实际上要把它描绘成一个荷载和挠度的曲线。

纵坐标用的是荷载，横坐标是它的挠度，然后可以描绘成一条曲线。

这条曲线一般说来就是这样了，在开始阶段接近于一条直线。

在某一个位置，比如说混凝土梁开裂了，当然挠度会突然增大，出现第一个拐点。

以后随着它的开裂的发展，那么它的挠度就越来越大了，就是说它和荷载就不是线性关系了，荷载增加不多，但是挠度增加比较快，一般的混凝土梁的形式，大体上是这么个形式，这是做挠度的荷载关系的曲线。

在测挠度除了做荷载的关系曲线之外，还要做某一级荷载下梁本身的变形，各个点的变形，把这个变形，叫做梁的挠度曲线。