浙江省结构检测上岗证培训资料3

墙体试验观测:侧向位移、剪切变形 、荷载-变形曲线 、应变 、 裂缝 、开裂荷载及极限荷载
墙体侧向位移的测点布置 1－试件；2－位移计；3－安装在试验台上的仪表架；4－试验台座
钢筋混凝土框架节点：梁端或柱端位移、梁端或柱端的 荷载-变形曲线 、塑性铰区段转角和截面平均曲率 、节 点核心区剪切变形 、节点梁柱主筋与箍筋应变 、梁内 纵筋通过核心区的滑移量
仪器选择与测读原则
• 选用仪器应考虑以下问题： • 1．选用的仪器仪表，必须能满足量测所需的精度与量程 要求，使用简单仪器仪表的试验就不要选用精密的。精密 量测仪器的使用要求有比较良好的环境和条件，选用时， 既要注意条件，又要避免盲目追求精度。 • 2．现场试验，由于仪器所处条件和环境复杂，影响因素 较多，电测仪器的适应性就不如机械式仪表。但测点较多 时，机械式仪表却不如电测仪器灵活、方便，选用时应作 具体分析和技术比较。 • 3．结构试验的变形与时间因素有关，测读时间应有一定 限制，必须遵守有关试验方法标准的规定，仪器的选择应 尽可能测读方便、省时，当试验结构进入弹塑性阶段时， 变形增加较快，应尽可能使用自动记录装置。 • 4．为了避免误差和方便工作，量测仪器的型号、规格应 尽可能一致，种类愈少愈好。
伪静力试验加载制度
• 单向反复加载制度 • 控制位移加载法
μ
控制位移的变幅加载
屈服位移的倍数
周数
伪静力试验加载制度
• 单向反复加载制度
控制位移的等幅加载
伪静力试验加载制度
• 单向反复加载制度
控制位移的等幅变幅混合加载
伪静力试验加载制度
• 控制作用力加载法 :力控制加载方法是在加载过程 中以力作为控制值，按一定的力幅值进行循环加 载。因为试件屈服后难以控制加载的力，所以在 实践中，这种方法较少单独使用。 • 控制作用力和控制位移的混合加载法 :混合加载法 是先控制作用力再控制位移加载。先控制作用力 加载时，不管实际位移是多少，一般是经过结构 开裂后逐步加上去，一直加到屈服荷载，再用位 移控制。开始施加位移时，要确定一标准位移， 它可以是结构或构件的屈服位移 0 ，在无屈服点 的试件中，由研究者自定数值。在转变为控制位 移加载起，即按0 值的倍数值控制，直到结构破 坏。
双向低周反复加载
《建筑抗震试验步骤规程》规定制度
• 伪静力试验加载应采用控制作用力和控制位移的混合加载 法。试件屈服前，按作用力（荷载）控制分级加载，在临 近开裂荷载值和屈服时宜减小级差，以便准确得到开裂荷 载值和屈服荷载值。在达到屈服荷载前，可取屈服荷载的 50%，75%和100%控制加载。试件屈服后，按位移控制， 位移值应取试件屈服的最大位移值，并以该位移值的倍数 （延性系数）为级差控制加载。 • 正式试验前，应先进行预加载，可反复试验两次。混凝土 结构预加荷载值不宜超过开裂荷载计算值的30%；砌体结 构不宜超过开裂荷载计算值的20%。 • 正式试验时，宜先施加试件预计开裂荷载的40%~60%， 并重复2~3次，再逐步加到100%。
《建筑抗震试验步骤规程》规定制度
• 试验过程中，应保持反复加载的均匀性和连续性， 加载卸载的速率宜保持一致。 • 施加反复荷载的次数，屈服前，每级荷载可反复 一次，屈服后，宜反复三次。当进行承载力或刚 度退化试验时，反复次数不宜少于五次。 • 对整体原型结构或结构整体模型进行伪静力试验 时，荷载按地震作用倒三角形分布，施加水平荷 载的作用点集中在结构质量集中的部位，即作用 在屋盖及各层楼面板上。结构顶层为1，底部为零， 中间各层自上而下按高度比例递减，液压加载器 作用的荷载通过各层楼板或圈梁传递。
测点的选择和布置
• 测点的选择与布置应遵循以下原则 • 1．在满足试验目的要求的前提下，测点宜少不宜 多，以便使试验工作重点突出。 • 2．测点的位置必须有代表性，便于分析和计算。 • 3．为了保证量测数据的可靠性，应该布置一定数 量的校核性测点。 • 4．测点的布置应考虑的试验工作的方便性和安全 性。
伪静力试验
• 通过伪静力试验，能获得结构构件超过弹 性极限后的荷载变形工作性能（恢复力特 性）和破坏特征，也可以用来比较或验证 抗震构造措施的有效性和确定结构的抗震 极限承载能力，进而为建立数学模型通过 计算机进行结构抗震非线性分析服务，为 改进现行抗震设计方法和修订设计规范提 供依据。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
伪静力试验
梁柱节点组合体的测点布置
拟动力试验
• 拟动力试验方法是由计算机进行数值分析 并控制加载，即由给定地震加速度记录通 过计算机进行非线性结构动力分析，将计 算得到的位移反应作为输入数据，以控制 加载器对试验结构进行试验。
结构拟动力试验示意图
拟动力试验
• 结构拟动力试验试验步骤 • 给计算机输入某一确定性的地震地面运动加速度。 • 计算机按输入第n步的地面运动加速度、恢复力、 位移及第n-1步的位移，由运动微分方程或求得第 n+1步的指令位移。 • 加载器按指令位移对结构施加荷载。 • 在施加荷载的同时，加载器上的荷载传感器和位 移传感器分别量测结构的恢复力和加载器活塞行 程的位移反应值。 • 重复上述步骤，按输入第n+1步的地面运动加速 度、恢复力、位移及第n步的位移，求得第n+2步 的位移和恢复力，并继续进行加载，直至输入地 震加速度时程所指定的时刻。
伪静力试验加载制度
• 双向反复加载制度 • 为了研究地震对结构构件的空间组合效应，克服 采用在结构构件单方向（平面内）加载时不考虑 另一方向（平面外）地震力同时作用对结构影响 的局限性，可在X、Y 两个主轴方向同时施加低周 反复荷载。如对框架柱或压杆的空间受力和框架 梁柱节点在两个主轴方向所在平面内采用梁端加 载方案施加反复荷载试验时，可采用双向同步或 非同步的加载制度。
• 这种试验方法的设备比较简单，甚至可用 普通静力试验用的加载设备，加载历程可 人为控制，并可按需要加以改变或修正， 试验过程中，可停下来观察结构的开裂和 破坏状态，便于检验校核试验数据和仪器 设备工作情况。由于对称的、有规律的低 周反复加载与某一次确定性的非线性地震 相差甚远，不能反映应变速率对结构的影 响，无法再现真实地震的要求。
混凝土结构试验方法标准
研究结构抗震性能的静载试验
• 结构承受地震作用，实质上是承受多次反 复水平荷载作用。结构是依靠本身的变形 来消耗地震作用输给的能量，所以结构抗 震试验的特点是荷载作用反复，结构变形 很大，试验要求做到结构构件屈服以后， 进入非线性工作阶段，直至完全破坏。同 时观测结构的强度、变形、非线性性能和 结构的实际破坏状态。
伪静力加载试验观测布置
• 伪静力试验量测的项目一般宜包括下列各项： • （1）试验荷载值（开裂荷载、屈服荷载和极限荷 载）和结构支承反力值； • （2）结构构件在每级荷载作用下的变形，包括挠 度、位移、支座转角、曲率和剪切形等； • （3）结构主体材料混凝土和砌体的应变； • （4）结构构件主筋和箍筋的应变； • （5）结构构件钢筋在锚固区的粘结滑移； • （6）裂缝宽度及分布形态。
试验观测方案
• 观测方案主要考虑解决下面的问题： • 1．根据试验目的和要求确定项目与内容， 选择观测部位、布置测点位置； • 2．按照确定观测内容，选择合适的仪器、 仪表； • 3．确定试验观测方法与顺序、相关的补偿 措施、校准方法等。
试验观测方案
• 结构静载试验的目的是通过观测在试验荷载作用 下结构的反应来了解结构的工作性能，包括：结 构的刚度、强度、稳定性等，其中结构刚度是通 过整体变形，即整体位移、挠度等反映，而强度 则通过应力、裂缝等反映，稳定性也通过整体变 形和局部变形来反映。因此，静载试验的观测项 目，除了荷载的观测外，不外乎整体变形、局部 变形、裂缝等，具体内容有：各种位移（包括转 角位移）、挠度、应变、裂缝等。
伪静力试验
• 因为设备和试验条件的限制，国内外大量的结构 抗震试验都是采用伪静力试验方法。即假定在第 一振型（倒三角形）条件下，给试验对象进行多 次往复循环加载，试验时，可控制结构构件的位 移（变形）或作用力（荷载量），形成对结构构 件在正、反两个方向反复加载和卸载的过程，由 于这种加载方式的每一加载过程的周期远远大于 结构自身的基本周期，这实质上还是用静力加载 方法来近似模拟地震作用，所以称为伪静力试验 或伪静力试验，或直接称为低周反复加载静力试 验。