钢筋混凝土梁静载试验09.pptx

Mv第1页/共51页第2页/共51页剪剪切切破破坏坏第3页/共51页第4页/共51页一、试验题目：一、试验题目：钢筋混凝土简支梁静载试验钢筋混凝土简支梁静载试验第5页/共51页二、试验目的二、试验目的1.按按照照混混凝凝土土规规范范的的规规定定，校校核核简简支支梁梁的强度和刚度。的强度和刚度。2.观测在观测在使用荷载使用荷载作用下，作用下，钢筋应力变化情况、受压区混凝土应变钢筋应力变化情况、受压区混凝土应变观观测测在在试试验验荷荷载载作作用用下下，中中性性轴轴位位置置的的改改变变情况。情况。第6页/共51页3.观测裂缝的开展情况观测裂缝的开展情况4.观测梁挠度的发展观测梁挠度的发展5.观测梁的极限荷载，分析破坏原因。观测梁的极限荷载，分析破坏原因。6.掌握静载试验常用仪器。掌握静载试验常用仪器。7.处理试验数据处理试验数据第7页/共51页三、试件设计与准备三、试件设计与准备1调查研究、收集资料调查研究、收集资料2试件准备试件准备（形状、数量）（形状、数量）3试验荷载设计试验荷载设计4加载程序设计加载程序设计5观测方案观测方案的拟定的拟定第8页/共51页三、试件设计与准备三、试件设计与准备6材料物理力学性能及材料物理力学性能及加载设备自重加载设备自重测定测定7试验准备与试验场地的准备试验准备与试验场地的准备8试件安装就位试件安装就位9加载设备和量测仪表安装加载设备和量测仪表安装10试验控制特征值的计算试验控制特征值的计算第9页/共51页1-1截面截面 C20第10页/共51页加载设备自重第11页/共51页第12页/共51页试验荷载设计试验荷载图式要与结构设计计算的荷试验荷载图式要与结构设计计算的荷载图式一致。载图式一致。在试验中经常采用不同于设计计算在试验中经常采用不同于设计计算所规定的图式。？所规定的图式。？试验条件的限制试验条件的限制第13页/共51页试验荷载设计等效荷载：等效荷载：是指加在试件上，使试件产生的是指加在试件上，使试件产生的内力图形与计算简图内力图形与计算简图接近接近，控制截面的内力控制截面的内力值相等值相等的荷载。的荷载。第14页/共51页等效荷载示意图等效荷载示意图第15页/共51页加载程序结构自重承载力承载力极限状态检测极限状态检测正常使用正常使用极限状态检测极限状态检测预载预载级间间歇级间间歇10151015分钟分钟满载时间满载时间3030分钟分钟开裂荷载开裂荷载正常极限荷载正常极限荷载承载极限荷载承载极限荷载空载时间空载时间4545分钟分钟荷载分级荷载分级0.2Pk0.1Pk各阶段荷载施加的目的各阶段荷载施加的目的静载试验加荷程序图第16页/共51页承载力极限状态承载力极限状态:正常使用荷载极限状态：正常使用荷载极限状态：S=C荷载荷载效应效应结构结构抗力抗力荷载荷载效应效应标准荷载标准荷载标准荷载的计算标准荷载的计算第17页/共51页平均分项系数平均分项系数第18页/共51页 其中其中为可变荷载为可变荷载Q 与永久荷载与永久荷载G的比值，应的比值，应根据试验目的来确定。我们取：根据试验目的来确定。我们取：第19页/共51页其中其中0为结构重要性系数为结构重要性系数 u为构件承载力检验系数允许值为构件承载力检验系数允许值=1.20预制混凝土构件质量检验评定标准预制混凝土构件质量检验评定标准 GBJ321-90标准荷载是试验荷载分级的依据标准荷载是试验荷载分级的依据标准荷载标准荷载:1.5第20页/共51页试验观测方案的制定试验观测方案的制定v一、确定观测项目一、确定观测项目v反映整体工作状况：梁的最大挠度反映整体工作状况：梁的最大挠度v反映局部工作状况：局部纤维变形、局部挤压反映局部工作状况：局部纤维变形、局部挤压等。等。第21页/共51页二、测点的选择和布置二、测点的选择和布置布置原则：布置原则：1 1在在满满足足试试验验目目的的的的前前提提下下，测测点点宜宜少少不不宜宜多多，以便使试验工作重点突出。以便使试验工作重点突出。2 2测点的位置必须有代表性，便于分析和计算。测点的位置必须有代表性，便于分析和计算。3 3为为了了保保证证量量测测数数据据的的可可靠靠性性，应应该该布布置置一一定定数数量的校核性测点。量的校核性测点。4 4测测点点的的布布置置对对试试验验工工作作的的进进行行应应该该是是方方便便的的、安全的。安全的。第22页/共51页 三、仪器选择与测读原则三、仪器选择与测读原则选用仪器应考虑如下问题：选用仪器应考虑如下问题：1 1满足精度与量程要求。满足精度与量程要求。2 2考察现场，选择适合的仪器仪表考察现场，选择适合的仪器仪表3 3试试验验结结构构的的变变形形与与时时间间因因素素有有关关，仪仪器器的的选选择择应尽可能测读方便、省时。应尽可能测读方便、省时。4 4量测仪器的型号、规格应尽可能一致。量测仪器的型号、规格应尽可能一致。第23页/共51页 四、测定方法四、测定方法1试验结构构件的整体变形测量试验结构构件的整体变形测量 2.2.试验结构构件的局部变形测量试验结构构件的局部变形测量 3.3.试验结构构件的裂缝测量试验结构构件的裂缝测量第24页/共51页10.计算梁的控制参数计算梁的控制参数（1）计算）计算开裂荷载开裂荷载。（2）计算）计算标准荷载标准荷载，即正常使用荷载。，即正常使用荷载。（3）计算标准荷载作用下，）计算标准荷载作用下，最大裂缝宽度，最大裂缝宽度，裂缝平均间距裂缝平均间距。（可略）。（可略）（4）计算标准荷载作用下，梁跨中挠度。）计算标准荷载作用下，梁跨中挠度。（5）计算）计算破坏荷载破坏荷载第25页/共51页四、试验资料的整理与分析四、试验资料的整理与分析v1.实际开裂荷载值实际开裂荷载值，与计算比较，与计算比较v2.实际破坏荷载值，与计算比较；观察破实际破坏荷载值，与计算比较；观察破坏特征，记录坏特征，记录破坏标志破坏标志。v3.计算正常使用荷载下，梁的计算正常使用荷载下，梁的最大拉、压最大拉、压应力应力。v4.根据实测，用根据实测，用应变花应变花计算弯剪区主应力计算弯剪区主应力及方向。及方向。v5.标准荷载下标准荷载下跨中挠度跨中挠度，与理论计算比较。，与理论计算比较。第26页/共51页四、试验资料的整理与分析四、试验资料的整理与分析6.标标准准荷荷载载下下最最大大裂裂缝缝宽宽度度，与与理理论论计计算算比比较。较。7.绘制荷载绘制荷载-挠度曲线；挠度曲线；荷载荷载-应变曲线；应变曲线；各级荷载作用下的整体变形图各级荷载作用下的整体变形图（绘制要求）（绘制要求）8.跨中截面应变图跨中截面应变图。9.裂缝开展图裂缝开展图第27页/共51页5试验结论试验结论总总结结理理论论计计算算、试试验验分分析析的的结结果果，给给出出对对于于试试验验梁梁承承载载能能力力、工工作作性性能能的的评价。评价。个人体会个人体会第28页/共51页v放大镜法放大镜法v荷载荷载-挠度曲线法挠度曲线法v连续布置应变计法连续布置应变计法开裂荷载的确定开裂荷载的确定确定开裂荷载 一般把结构出现第一批裂缝宽度不大于0.05mm时的荷载，定为开裂荷载。第29页/共51页（轴拉、偏拉、弯、大偏压）：（轴拉、偏拉、弯、大偏压）：受拉主筋应力达到屈服强度。受拉主筋应力达到屈服强度。受拉主钢筋处最大垂直裂缝宽度达到受拉主钢筋处最大垂直裂缝宽度达到1.5mm。挠度达到跨度的挠度达到跨度的1/50；悬臂结构达到；悬臂结构达到1/25。受拉主筋拉断受拉主筋拉断受压区混凝土压碎受压区混凝土压碎钢筋末端相对于混凝土的滑移值达到钢筋末端相对于混凝土的滑移值达到0.2mm（1）混凝土结构试验破坏标志）混凝土结构试验破坏标志第30页/共51页箍筋或弯起筋与斜缝交汇处的裂缝宽度达到箍筋或弯起筋与斜缝交汇处的裂缝宽度达到1.5mm。混凝土剪压破坏混凝土剪压破坏混凝土斜压破坏混凝土斜压破坏混凝土斜拉破坏混凝土斜拉破坏钢筋末端相对于混凝土的滑移值达到钢筋末端相对于混凝土的滑移值达到0.2mm(2)受剪破坏标志：受剪破坏标志：第31页/共51页绘制曲线的几点要求：绘制曲线的几点要求：v（1）坐标的选择与试验曲线的绘制：）坐标的选择与试验曲线的绘制：选择坐标轴的比例，应使曲线位于坐标轴选择坐标轴的比例，应使曲线位于坐标轴45度附近。度附近。坐标起点不一定从坐标起点不一定从0开始开始纵轴表示荷载，横轴表示变形等。纵轴表示荷载，横轴表示变形等。（2）常用的试验曲线与图形常用的试验曲线与图形荷载荷载-变形曲线变形曲线荷载荷载-应变曲线应变曲线各级荷载作用下的整体变形图各级荷载作用下的整体变形图第32页/共51页第33页/共51页第34页/共51页第35页/共51页当主应力方向未知时当主应力方向未知时（参见书参见书P52）第36页/共51页第37页/共51页第38页/共51页（1）支座沉陷修正）支座沉陷修正（2）构件自重、加载）构件自重、加载设备重力影响修正设备重力影响修正（3）荷载图式修正荷载图式修正跨中挠度修正：跨中挠度修正：flfr弯矩比折算法弯矩比折算法第39页/共51页第40页/共51页采用原则：采用原则：退半级取荷退半级取荷a:Pcr=Pi-1b:Pcr=(Pi-1+Pi)/2c:Pcr=Pi第41页/共51页预载的目的预载的目的v(1)使试件各部接触良好，进人正常工作状态，使试件各部接触良好，进人正常工作状态，荷载与变形关系趋于稳定。荷载与变形关系趋于稳定。v(2)检验全部试验装置的可靠性检验全部试验装置的可靠性v(3)检验全部观测仪表工作正常与否。检验全部观测仪表工作正常与否。v(4)检查现场组织工作和人员的工作情况检查现场组织工作和人员的工作情况第42页/共51页标准荷载的加载目的标准荷载的加载目的v验证在验证在正常使用极限状态正常使用极限状态下的结构的刚度，下的结构的刚度，及裂缝开展情况及裂缝开展情况极限荷载的加载目的极限荷载的加载目的确定确定承载能力极限状态下承载能力极限状态下结构的极限承结构的极限承载能力载能力第43页/共51页开裂荷载开裂荷载v原理：受拉区混凝土拉裂原理：受拉区混凝土拉裂-混凝土塑性影响系数（参见混凝土规范混凝土塑性影响系数（参见混凝土规范8.2.4）=1.55本次试验本次试验h=250mm代入，代入，=1.83第44页/共51页裂缝平裂缝平均间距均间距裂缝最裂缝最大宽度大宽度第45页/共51页第46页/共51页第47页/共51页跨中截面荷载跨中截面荷载-挠度曲线挠度曲线第48页/共51页荷载应变曲线钢筋混凝土梁截面的荷载应变曲线第49页/共51页各级荷载作用下的整体变形图各级荷载作用下的整体变形图40%第50页/共51页第51页/共51页