【導讀】組織，以及安全設施等內(nèi)容。在真型試驗里，不存在試件的形狀設計，因為它的形狀。和結構的形狀是一致的。一部分做試驗的時候，最關鍵的就是在試驗中，形成和實際工作中相一致的應力狀態(tài)。因此，這樣就提出一個問。它是個柱截面，它受有軸力，這是不言而喻的，另外還有彎矩和剪力，因為柱中間有個反彎點，所以這個彎。矩和剪力之間存在相互關系的。加上軸力，兩面是有一面是加力的，一面實際上是加上支座。以造成中間是個反彎點，這個受力狀況，就和框架中柱的中部受力狀況是一致的。梁的反彎點來取出來一個十字型的試件，這樣來進行組合。它是靠抽樣的規(guī)定，抽樣有規(guī)定，據(jù)因子和水平數(shù)的不同搭配，把試驗分成兩種。那么第2個試件的試驗抗剪強度和第6個試件的抗剪強度，它有什么不同呢？僅改變截面，對抗剪強度影響，就從2和6這兩個試驗結果反應出來。而試件5，截面積取第二水平，砂漿強度還是第一水平，垂直應力也是第一水平。

　　

【正文】 載試驗之間，都要有一段比較長時間的停留，這個叫空載的停留時間。 2．荷載分級的目的 說每階荷載要分級，那么分級的目的是什么呢？分級目的一般說來有三項。 第一，分級便于控制加載速度。這個怎么理解？假如說，我一氣加載很大，那么加載速度就不好控制，有的加載很快，有的加載很慢，假如說你要是分級，大家都加到那一級，無論你加的快也好，加的慢也好，到那級都停下來，那就是說加載速度可以控制，這是第一條。 第二，是便于觀察荷載與變形的 關系及協(xié)調(diào)加載步驟。 我們在觀察結構試驗的時候，總是要觀察荷載和變形之間，比如說荷載和撓度之間，荷載和應變之間，它們之間的確切關 系。比如說荷載加多少，它的撓度是多少，應變是多少，如果你要是一直不停地加載，那么你就很難控制你的荷載是多少，應變是多少，很難對應起來讀數(shù)。因為有分級，那么你到那一級上我們讀數(shù)，就可以確切的知道你的某一級荷載多大，它產(chǎn)生的應變多大或者它產(chǎn)生的撓度多大，它協(xié)調(diào)各個加載。你做結構試驗的時候，上面可能有很多個荷載點，有很多人加載，這樣因為你分級，每個人，無論有的人加載速度快一點，有的人加載速 度慢一點，總之到這一級上你都要停留下來，所以這樣就容易協(xié)調(diào)各個加載點的荷載，這是分級的第二個目的。 第三， 分級的第三個目的就是為觀察與讀數(shù)提供必要的時間。 因為你分了級 ,所有的荷載都維持在那個荷載級別上了 , 荷載就恒定了，所以你就有充分的時間來進行計數(shù)。這是荷載分級的三個主要目的。 3． 預加荷載的值 預加荷載試驗的值都要保持在彈性范圍內(nèi)。對鋼筋混凝土，尤其要強調(diào)不能出現(xiàn)裂縫，一般控制在開裂荷載的 70%以內(nèi)，最好是在開裂荷載的 60%。 4．標準荷載試驗與破壞荷載試驗 在這里要說一下具體分級的 方 法，當然也包括預載試驗的分級，一般都采用這個原則。在達到標準荷載之前，每級加載值不應大于標準值的 20%，一般都采用 20%，一般分成五級就加到標準荷載了。而在標準荷載之后，每級就不應大于標準荷載的 10%。標準荷載以后再加載，這個級就要小了，只能用標準荷載的 10%。 研究性試驗，當加載加至破壞性荷載的 90%以后，為了求得精確的破壞荷載值，每級應取不大于標準荷載的5%，逐級加荷至結構破壞。 那就是說，當你加載加到破壞荷載的 90%的時候，再加載，它是以標準荷載 5%做為一級來逐漸加載，這里指的是研究性試驗。而對 生產(chǎn)檢驗性試驗，它為了能與抽樣的方法統(tǒng)一起來， 當加載到承載力極限荷載的 90%以后，每級應取不大于承載力極限荷載的 5%，逐級加荷，一直到破壞。 就是說生產(chǎn)檢驗性試驗和研究試驗，當接近破壞的時候，這個加荷級別有所區(qū)別，它的區(qū)別就是因為生產(chǎn)檢驗性試驗的級是按照生產(chǎn)檢驗要求的，它的要求就是在序論里講的表 1— 1，都有一個承載力檢驗系數(shù)，那么它的檢驗系數(shù)、加載級別 就和承載力的檢驗系數(shù)相吻合了。所以它到了破壞荷載 90%以后，就按照承載力極限荷載的5%來加荷。 對于鋼筋混凝土或者是預應力構件加載到開裂荷載的 90%以后，也應改為不大于標準值的 5%來施加，直到第一條裂縫出現(xiàn)，那么開裂以后再恢復到正常加載。其 目的就是為了能夠準確的找到第一條裂縫，準確的確定開裂荷載值，所以當接近開裂的時候，把荷載級要加密，加密到標準荷載值的 5%，當你發(fā)現(xiàn)第一條裂縫以后就可以恢復到原來的荷載級別來加荷。加荷的等級是這么確定的。 5． 加荷的持續(xù)時間 加荷的持續(xù)時間有以下幾個。 一個就是級間的持續(xù)時間。就是說你加一級，然后要恒載持續(xù)一段時間，這個規(guī)定就是一般的混凝土結構要恒載持續(xù) 10 分鐘到 15 分鐘。 持續(xù)時間的目的，就是使結構能夠充分的變形 。因為結構變形總是要有一定的時間的，使它能充分的變形，如果這個變形要不充分，就會使試驗結果不準確。比如說它的撓度就會小，因為它變形不充分，它撓度小，測出的應變也小。另外，假如說，量測裂縫寬度，因為縫寬度沒有充分開展也會小，所以這個時間 規(guī)定是 10 到 15 分鐘。如果有些結構，你發(fā)現(xiàn) 10 到 15 分鐘以后它還繼續(xù)變形，那么這個時間還應該延長。 科學研究性試驗，對預應力混凝土構件在開裂荷載下，如果在計算的開裂荷載下沒有出現(xiàn)裂縫，那一級本來按計算應該出現(xiàn)裂縫，但是沒出現(xiàn)裂縫，這個時候在這一級應該延長持續(xù)時間一直到 30 分鐘，也就是說應該維持 30 分鐘。 對于檢驗性試驗，就不這么要求。比如說，在某一級開裂荷載下沒有開裂，那么就是說，對于檢驗性試驗，還是按照正常情況下的加載。研究性試驗因為要充分考慮結構的變形和開裂，所以在這靜停 30 分鐘，這是級間的持續(xù)時間。 還有一個就是滿載的持續(xù)時間。這是指加載到標準荷載或者是預加載時加到預加載的值，這個時候的停留時間一般要求的比較長。它是這樣規(guī)定，對于一般的混凝土結構，在正常使用極限狀態(tài)標準荷載作用下的持續(xù)時間不應少于 30 分鐘；對于砌體應該是 30 分鐘的六倍；對于木結構也不應該小于 24 小時 ；對有些特殊的磚石結構，比如說拱形的磚石結構或者是混凝土結構一般不小于 72 小時。 這時候就要求在標準 荷載情況下要加長持續(xù)時間，把這個叫做滿載持續(xù)時間，這是正常的一般的結構。 對于采用新材料、新工藝或者新結構形式的結構構件，或者跨度較大的屋架、桁架等結構構件，就要求在正常使用極限狀態(tài)短期荷載試驗作用下的持續(xù)時間不宜少于 12 個小時。這個就是對于新材料、新工藝或者大跨度的結構第一個特殊要求。 6． 空載的時間 所謂空載，就是把對結構試驗所施加的荷載完全卸除，比如說在預載試驗做完了，卸完載，到下一次做標準荷載試 驗，這個之間的時間叫空載時間?；蛘呤菢藴屎奢d試驗卸載卸完了，到做破壞荷載試驗這一段也叫空載時間。這段時間也要足夠的充分。卸去荷載之后，它的變形要一點，一點恢復，要使構件的變形能夠充分恢復，它恢復需要一定的時間。 一般規(guī)定是這樣：對于一般的鋼筋混凝土結構，空載時間取 45 分鐘；對于重要的結構構件或者跨度大于 12米的結構，一般取 18 個小時；對于鋼結構一般不應該小于 30 分鐘，而且在空載時間內(nèi)對它的變形也要進行觀察，一直到它的變形值已經(jīng)不再變?yōu)橹?。那么有些結構可能你留的時間不充分，假如說你雖然按這個時間做了，那么它的 變形還繼續(xù)恢復，這個時間還要適當?shù)难娱L。 小結：本章主要介紹了，試件設計當中的形狀設計，數(shù)量設計和試件的尺寸設計當中的模型設計。 利用三個相似定理來做結構模型的設計，主要是用相似定理來確定模型的一些相似常數(shù)。結構試驗時加載的一些程序，這里包括加載的三個階段，預載階段，標準荷載試驗階段和破壞荷載試驗階段。也介紹一些加載的分級，就是說為什么要分級，和加載的持續(xù)時間，有級間的持續(xù)時間和滿載持續(xù)時間和空載的持續(xù)時間。 形狀設計里面給大家用一個典型的例子來說明設計試件時，可以取結構當中的一部分，只要這一部分能夠滿足我們 試驗要求就可以。試件的數(shù)量設計，我們介紹了兩種方法，一種是全因子試驗、一種是正交試驗，主要讓大家了解一下正交試驗這個方法的基本概念。試件的尺寸設計當中的模型設計，這里給大家講了三個定理，第一定理和第三定理實際上是兩個互為逆定理的。第一定理是它的正定理，是前提條件，是當兩個物理現(xiàn)象相似，得出它的相似指標必須等于 1，相似常數(shù)應該相等且為常數(shù)。第三定理是它的逆定理，就是說當相似指標為 1，或者相似判矩相等且等于常數(shù)的時候，它的邊界條件如果相同，那么這兩個物理現(xiàn)象一定相似。相似的第二定理是說相似判矩的存在定理，因為只 要一個物理現(xiàn)象能用一個方程式來表達，那么它必然存在相似判矩。就是說也可以用相似判矩的方程式來表達，這樣就說明相似判矩是存在的。以后我們再做模型設計，尤其是彈性模型的時候主要是依據(jù)這三個定理。