二級結構師專業輔導：結構試驗的荷載設計
發布時間：2010-01-14 共1頁
1.3 結構試驗的荷載設計
1.3.1 試驗加載圖式的選擇與設計
試驗時的荷載應該使結構處于某一種實際可能的最不利的工作情況。試驗時荷載的圖式要與結構設計計算的荷載圖式一樣。這時，結構的工作和其實際情況最為接近。但是，在試驗時也常常由于下列的原因采用不同于設計計算所規定的荷載圖式。
①對設計計算時采用的荷載圖式的合理性有所懷疑，因而在試驗時采用某種更接近于結構實際受力情況的荷載布置方式。
②由于受試驗條件的限制，為了加載的方便和減少荷載量，在不影響結構的工作和試驗結果分析的前提下，可以改變加載的圖式。
如可用幾個集中荷載來代替均布荷載，但是集中荷載的數量與位置應盡可能的符合均布荷載所產生的內力值，這時，試驗荷載的小要根據相應等效條件換算得到。采用這樣方法的荷載叫做等效荷載。
采用等效荷載時，必須全面驗算由于荷載圖式的改變對結構的各種影響。必要時應對結構構件作局部加強，或對某些參數進行修正。當構件滿足強度等效時，而整體變形(如撓度)條件不等效，則需對所測變形進行修正。取彎矩等效時，尚需驗算剪力對構件的影響。
1.3.2 試驗加載裝置的設計
為了保證試驗工作的正常進行，驗加載的設備裝置也必須進行專門的設計。在使用試驗室內現有的設備裝置時，也要按每項試驗的要求對裝置的強度剛度進行復核計算。
對于加載裝置的強度，首先要滿足試驗最荷載量的要求，并保證有足夠的安全儲備，同時要考慮到結構受載后有可能使局部構件的強度有所提高，以致試件的最承載力常比預計的，所以，在作試驗設計時，加載裝置的承載能力要求提高70％左右。
試驗加載裝置還必須考慮剛度要求。如果剛度不足，將難以獲得試件極限荷載后的變形和受力性能。
設計試驗加載裝置還要求能符合結構構件的受力條件，要求能模擬結構構件的邊界條件和變形條件。
在磚石或砌塊墻體的低周反復試驗中，圖18—1—7(a)當墻體側向位移較時施加豎向荷載用的拉桿對墻體的側向位移會產生約束作用，而18—1—7(b)的加載方式就能消除約束，較好地符合實際受力情況。
在加載裝置中還必須注意試件的支承方式，梁的彎剪試驗中，在加載點和支承點的摩擦力均會產生次應力，使梁所受的彎矩減小。當支承反力增時，滾軸可能產生變形，甚至接近塑性，會有非常的摩擦力，使試驗結果產生誤差。
1.3.3 結構試驗的加載制度
試驗加載制度是指結構試驗進行期間控制荷載與加載時間的關系。它包括加載速度的快慢、加載時間間歇的長短、分級荷載的小和加載卸載循環的次數等。結構構件的承載能力和變形性質與其所受荷載作用的時間特征有關。不同性質的試驗必須根據試驗的要求制訂不同的加載制度。
對于預制混凝土構件在進行質量檢驗評定時，可按《混凝土結構工程施工質量驗收規范》(GB 50204—2002)附錄C預制構件結構性能檢驗方法的規定進行。一般混凝土結構靜力試驗的加載程序可按《混凝土結構試驗方法標準》(GB 50152—92)的規定。對于結構抗震試驗則可按《建筑抗震試驗方法規程》(JGl01—96)的有關規定進行設計。
