【正文】 ? 一般科研性試驗 ≥30min ? 生產(chǎn)鑒定性試驗 ≥10min ? 新結構和大跨結構 ≥12h 空載持續(xù)時間 t4： 125 建筑結構試驗 基本構件的單調加載靜力試驗 （一）受彎構件的試驗 試件的安裝和加載方法 ? 簡支座與固定支座的實現(xiàn) ? (1) ? (2) 應盡量保證加載面與支承面平整（砂漿、墊 沙層、橡膠 +鋼板） ? 加載方法：千斤頂 +分配梁 最常見 ? 一般采用等效荷載的加載圖式（按照所研究的界 面位置） 梁下部會伸長 126 建筑結構試驗 （一）受彎構件的試驗（續(xù)） 試驗項目和測點布置 (1) 撓度測量 ? 梁的撓度 f， P－ f曲線、框架的 P－ Δ曲線、節(jié)點 的 P－ γ曲線 ? 梁的真實撓度 f ? a) 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 的影響（支座偏心、加載點偏心）； ? c) 撓度的預計大?。ㄟx擇儀器的量程）。 127 建筑結構試驗 （一）受彎構件的試驗（續(xù)） (2) 應變測量 ? 一般在以下幾個截面上： M+max、 Mmax、 σl、 σy 或彎 矩突變處； ? 貼片的原則：①按應變梯度；②受拉區(qū)少、壓區(qū)密（ 如采用引伸儀則不用）；③一般情況下多采用不均勻 布置的方法。 ? a)單向應力測定：單向片 ? b)平面應力測定：多個單向片、應變花 ? c)箍筋和彎筋應力測量：預埋式和表面開槽式 ? d)翼緣與孔邊應力測量：連續(xù)貼片（力學分析結果） 可確定有效 翼緣寬度 孔邊最大應 力，孔邊跨度 ? e)校核測點：不受力位置，檢驗系統(tǒng)誤差 128 建筑結構試驗 （一）受彎構件的試驗（續(xù)） 裂縫測量 ? 裂縫包括：彎曲裂縫、剪切裂縫、彎剪裂縫。 ? 基于力學分析，在裂縫位置的垂直方向布置測點。 ? 裂縫永遠與 σl垂直（事故處理常用原則）。 ? 裂縫出現(xiàn)的判別方法：①目測；② P－ Δ曲線；③ 應變值。 ? 最大裂縫寬度的測量方法：等彎矩段選取 3條，在 縱筋水平位置處采用讀數(shù)放大鏡或裂縫標尺。 ? 裂縫的標注方法：試驗完畢后繪制裂縫開展圖。 129 建筑結構試驗 裂縫的標注方法 續(xù) 建筑結構試驗 （一）受彎構件的試驗（續(xù)） 受彎塑性鉸測量 ? 測量內(nèi)容：塑性鉸的出現(xiàn)、長度，鋼筋及砼的應變 情況、裂縫情況。 ? 延性系數(shù) ? 鋼筋在塑性鉸區(qū)的連續(xù)貼片（教材 P102103）。 130 Pu Py ? = ?u /? y Δ y Δ u P Δ 131 建筑結構試驗 （二）壓桿和柱的試驗 主要研究軸壓比和長細比的影響。 試件的安裝和加載方法 ? 正位試驗（試驗機上或大型荷載架上進行）、臥位 試驗（大型試件）兩端采用可動鉸支座（反彎點截 取試件模型），可考慮 P－ Δ效應。 ? 對受壓構件的安裝就位，關鍵在于對中：首先進行 幾何對中，再進行物理對中（通過應變測量，施加 2040％試驗荷載）。 132 建筑結構試驗 （二）壓桿和柱的試驗（續(xù)） 試驗項目和測點布置 ? 試驗項目： P－ Δ曲線、 εs、 εc、 ωmax等，注意需 要成對測量。 ? 為研究混凝土受壓區(qū)的實際應力圖形，可采用測力 板進行測定（教材 P105，類似自制傳感器） ? (1)將測力板澆筑在棱柱體試件中進行標定； ? (2)將測力板澆筑在試件中進行測量。 133 建筑結構試驗 擴大構件的單調加載靜力試驗 （教材 P106－ 120） 一、鋼筋混凝土平面樓蓋試驗 樓蓋包括板、次梁、主梁三個部分，試驗目的是 研究活荷載的作用。 建筑物或其部件的單調加載靜力試驗 134 建筑結構試驗 （一）試驗荷載布置 對于連續(xù)梁，活荷載最不利布置的原則 ? 跨中 Mmax：該跨布置，左右隔跨布置 ? 支座 Mmax：該支座左、右跨布置，左右隔跨布置 ? 支座最大剪力：同支座 Mmax 可從彎矩圖、撓曲線來理解 試驗中為簡化，可忽略較遠跨的影響或僅在荷載數(shù) 值上考慮其影響 板的試驗 ? 確保為單向板 135 建筑結構試驗 （一）試驗荷載布置（續(xù)） 次梁的試驗 ? 當主梁支承次梁時，可將次梁視為連續(xù)梁 ? 當柱支承次梁時，將次梁視為固支梁 ? 實際上結構中均為彈性支座，無絕對意義上的鉸 支、固支 主梁的試驗 ? 同次梁的試驗 柱的試驗 ? Nmax：柱相鄰跨滿布 ? Mmax：同梁端 Mmax時布置方案 136 建筑結構試驗 （二）試驗觀測 平面樓蓋試驗一般為非破壞性，這是由于 T形梁（ 強度大），多梁式經(jīng)常為現(xiàn)場試驗 板、梁撓度的觀測 ? 工程中：精密水準儀、引出法 ? 消除支座的影響 混凝土梁、板中混凝土及鋼筋的原始應力測定 ? 卸載法 荷載的施加一般采用成袋砂、石、水泥 137 建筑結構試驗 二 單層工業(yè)廠房整體結構空間工作試驗 單層工業(yè)廠房由排架、屋蓋系統(tǒng)、山墻等組成，由 于屋蓋系統(tǒng)和山墻對各榀平面排架的約束作用，從 而形成空間結構。 試驗目的：確定廠房整體空間作用性質及具體分配 系數(shù)。 138 建筑結構試驗 （一）試驗荷載布置 采用機械力加載的方式 加載方法 （二）試驗觀測 主要測量加載柱列各柱柱頂?shù)臋M向水平位移，從而 可確定分配系數(shù)。 139 建筑結構試驗 三 足尺房屋結構的整體試驗 一般花費巨大，試驗設備、臺座、荷載架等的要求 都很高，但能反映真實結構的實際工作性能，通常 用作模擬試驗基礎上的驗證性試驗。 五層中型砌塊建筑足尺結構抗震靜力試驗（教材 P129134） ? 足尺試驗意義及特點（教材 P133） 140 建筑結構試驗 簡述單調加載靜力試驗的定義。 繪出闡述結構單調加載靜力試驗的加載制度。 試根據(jù)彎矩和剪力等效原則繪出均布荷載下簡支梁的 等效荷載加載圖式。 如何布置測量簡支梁彎曲應力、剪應力分布的應變測 點？ 混凝土梁裂縫的測量有幾種方法？ 柱的安裝和加載方案有哪兩種，特點是什么？ 何謂幾何對中與物理對中，在柱的試驗中如何實現(xiàn)？ 如何布置測量柱的側向位移和變形曲線的測點？ 屋架安裝和加載方法有幾種，特點是什么？ 思考題： 141 建筑結構試驗 第六章 結構低周反復加載靜力試驗 142 建筑結構試驗 主要內(nèi)容 概述 結構低周反復加載靜力試驗的加載制度 結構低周反復加載靜力試驗 計算機－加載器聯(lián)機試驗 143 建筑結構試驗 概述 建筑結構抗震設計的基本概念：抗震延性的保證，包 括抗震設計計算和抗震構造措施兩部分。 三個水準的抗震要求，二階段的抗震驗算。 結構抗震性能研究的主要內(nèi)容：地震荷載作用下結構 的破壞機制、破壞形態(tài)、延性、耗能、強度等。 結構抗震性能研究的主要試驗手段： ? 偽靜力試驗 ? 偽動力試驗 ? 振動臺試驗 144 建筑結構試驗 概述（續(xù)） 結構低周反復加載靜力試驗的主要研究內(nèi)容 ? 恢復力模型：相當于 結構的物理方程，常 用 MNυ方程、 Mυ 方程表示 γRE系數(shù)的引入。 Pu ? 抗震性能判定：強度、剛度、變形、延性、耗能等 ? 破壞機制研究：為抗震設計提供方法和依據(jù) 一般情況下低周反復加載靜力試驗結果偏于安全， P cr P y P y P P u βK βK Δy Δu P cr 0 Δcr Δy Δu Δult Pult Δult Δ K Δcr P ult 145 建筑結構試驗 結構低周反復加載靜力試驗的加載制度 真實地震的位移時程曲線（多為加速度時程曲線） （一）單向反復加載制度 常用的三種加載方法 ①控制位移加載法；②控制荷載加載法；③控制荷載和 位移混合加載法。 146 建筑結構試驗 （一）單向反復加載制度（續(xù)） 控制位移加載法 常以屈服位移或最大層間位移的某一百分比來控制 加載 ? 變幅加載：常作為探索性試驗研究用（我國規(guī)范規(guī) 定同一級荷載下重復三次）。 ? 等幅加載：用于研究強度退化和剛度退化（規(guī)范規(guī) 定不少于 5次）。 ? 變幅等幅混合加載：研究內(nèi)容廣，常用于綜合性研 究。 變幅等幅混合加載制度 147 建筑結構試驗 續(xù) 變幅加載制度 等幅加載制度 148 建筑結構試驗 （一）單向反復加載制度（續(xù)） 控制荷載加載法（教材 P138） 控制荷載和控制位移的混合加載法 我國規(guī)范規(guī)定的加載制度 N Δy=屈服位移 P Pcr 變形控制 1Δy 2Δy 3Δy 4Δy Pcr 荷載控制 P γ γ 預加載 149 建筑結構試驗 （二）雙向反復加載制度 用于研究地震作用下空間結構的抗震性能 ? 實際結構受力情況 ? 結構計算模擬的選取 X、 Y軸雙向同步加載 X、 Y軸雙向非同步（異步）加載 150 建筑結構試驗 結構低周反復加載靜力試驗 偽靜力試驗的特點：試驗裝置及加載設備簡單、觀 測方便，但加載制度是人為確定的，與真實情況差 異較大，且不能考慮應變速度及阻尼的影響，試驗 值偏低。 （一）磚石及砌塊結構抗震性能研究 主要研究砌體結構的破壞機制、抗震性能及設計方 法等。 151 建筑結構試驗 （一）磚石及砌塊結構抗震性能研究（續(xù)） 試件和邊界條件的模擬：符合實際結構受力圖式。 試驗裝置和加載設計 墻體頂部能自由平移，避免豎向荷載產(chǎn)生水平約束。 多個加載器的同步加載：液壓加載器的優(yōu)點，或采用 多個分配梁式。 ? 建研式低周反復加載裝置：鋼橫梁的水平移動（見后 圖） 豎向荷載的施加需配置穩(wěn)壓裝置。 152 建筑結構試驗 日本建研式低周反復加載裝置 續(xù) 153 建筑結構試驗 （一）磚石及砌塊結構抗震性能研究（續(xù)） 試驗觀測項目與測點布置 裂縫及初裂荷載：初裂荷載的判定（目測、應變片 、曲線拐點） 破壞荷載 墻體位移和荷載變形曲線：消除支座位移影響、平 面外偏心影響 應變測量：由于墻體（磚、砂漿）由兩種材料組成 ，具有不均勻性，用大標距的電阻應變片或機械引 伸儀測量，或大標距的位移計等 154 建筑結構試驗 （二）鋼筋混凝土框架梁柱節(jié)點組合體的抗震性能 試驗 框架節(jié)點復雜的受力特征（水平荷載下）：以抗剪 為主。 ? 強節(jié)點弱構件 ? 強剪弱彎 ? 強柱弱梁 梁縱筋屈服 內(nèi)滲 滑 移導致節(jié)點轉動 （作為支座位移） 下柱塑性鉸，下柱 固定，反彎點法。 混凝土斜壓桿 節(jié)點核心區(qū) 建筑結構試驗 （二）鋼筋混凝土框架梁柱節(jié)點組合體的抗震性能 試驗（續(xù)） 試件和邊界條件的模擬：十字型節(jié)點、上下左右反 彎處截取試件 由于節(jié)點受力的復雜性，試件比例不少于 1/2并輔 以足尺試件。 柱端加載方案和梁端加載方案：區(qū)別在于 PΔ效應 X形試件：梁有軸力、柱軸力可變。 155 研究柱端塑性鉸 研究梁端塑性鉸 和核心區(qū)抗剪 156 建筑結構試驗 試驗裝置和加載設計 試驗觀測項目的測點布置（教材 P149150） 建筑結構試驗 計算機－加載器聯(lián)機試驗 即為偽（擬）動力試驗，其實質就是按照某種確定 性的地震反應進行加載。而由于結構的恢復力模型 未知，運動方程無法求解，故采用 “邊試驗、邊求解 ” 的方法分步得到實測的結構恢復力模型，然后可完 成整個試驗加