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1、受弯构件裂缝及挠度 和承载力的测定,受弯构件裂缝及挠度 和承载力的测定,一、试验目的 1、了解适筋梁的正截面与斜截面破坏形态。 2、掌握结构性能的评定方法。 二、试验仪器 1、钢筋砼简支梁试件一个（适筋梁） 2、YD-88便携式超级位移计一台； 3、读数显微镜一台； 4、加载设备。,三、试验方案,（一）加荷方案设计* （二）试验荷载计算* （三）加载程序设计* （四）观察方法设计* （五）承载力极限状态的判定*,四、写出试验报告,（一）量测数据整理53 1、测试曲线图的绘制 2、挠度的计算 3、内力的计算 4、平面应力的计算 （二）结构性能的评定67,1、承载力评定 2、挠度评定 3、抗裂评定
2、 4、裂缝宽度评定,位移计,位移计主要用于观测结构的挠度与变形，也可用于观测力、应变、转角、曲率和滑移变形等。,刻度值为0.001mm的位移计，称为千分表； 刻度值为0.01mm的位移计，称为百分表； 刻度值大于0.01mm的位移计，称为挠度计。,分 类,外形与构造简图,测杆弹簧,轴颈,测杆,顶头,表壳,齿轮,内外度盘,长针,短针,图3-1 百分表外形、构造简图,1、用位移计观测挠度或变位,(1)固定位移计的不动支架要有足够的刚性， 位移计测杆上下可灵活移动。 (2)位移计测杆应与所观测的位移方向一致。 (3)符合观测所需的量程及灵敏度要求。 (4)张线式位移计可用于观测较大的位移量。,2、用
3、位移计观测应变,(1)用于量测结构构件的轴向应变，不宜用于受荷载后发生曲率变化的构件。如图示：,图3-2 位移计应变测量装置,金属夹头,顶杆,位移计,试件,(2)手持应变仪可以观测多点应变，但量测精度会因人而异。,图3-3 手持应变仪量测装置,薄钢片,粘结剂,脚标,钢性金属杆,插足,（3）对于长期观测或温度变化较大时，应考虑温度变化的影响。,3、用位移计观测转角,图3-4 用位移计测定梁支座截面转角,观测点处转角:,4、用位移计观测曲率*,图3-5 曲率量测装置,读数显微镜用于观测裂缝宽度，是由物镜、目镜、刻度分划板组成的光学系统。,水准仪和经纬仪可以用来量测较大位移，并能作多点和远距离的量测
4、。,读数显微镜,1、读数显微镜量测裂缝宽度*,目镜,物镜,测微螺丝,裂缝,分划板弹簧,（一）、试验加荷图式,是指试验荷载在试件上的布置形式，包括荷载类型和分布情况。,采用等效荷载的原则 控制截面的内力值相等；等效荷载产生的主要内力图形与理论计算相近；变形的差别应考虑。,三、试验方案,等效荷载示意图*,三、试验方案,（二）、试验荷载计算, 承载力极限状态，检验荷载设计值：,三、试验方案, 正常使用极限状态，检验荷载值为：,短期荷载：,长期荷载：,荷载计算,：可变荷载的准永久值系数。,抗裂检验荷载：,检验指标。,三分点加载的检验荷载：,四分点加载的检验荷载：,荷载计算,（三）加载程序设计,加载程序
5、：是指对试验进行的加载级距、加载卸载循环次数、级间间歇时间等的有序安排。 静载试验加载一般分为预加载、正常使用极限状态、承载力极限状态三个阶段。,三、试验方案,静载试验加荷程序图*,加载程序,级间间歇 1015分钟,满载时间 30分钟,开裂荷载 正常极限荷载 承载极限荷载,空载时间 45分钟,荷载分级,（四）观测方案设计,内容包括： 确定观测项目、选定观测区域、布置测点、选择量测仪表和设备及确定测试方法。,三、试验方案,1、选择测点的基本原则,(1)测点位置具有代表性，满足量测目的的需要； (2)测点数量宜少不宜多，使测试工作的重点突出； (3)有一定数量的校核性测点； (4)使测读安全、方便
6、，所选用的各类量测仪表的量程应大于最大测值的1.25倍。,2、整体变形（位移、挠度）测点的布置,1、梁、单向板、桁架等受弯构件,2、双向板等双向受力结构,3、柱、框架或足尺房屋结构等，一般沿与主要轴向力成正交的两个方向布置位移量测仪表。,4、对于高层或高耸结构，可以使用激光经纬仪测量顶部位移。,梁、单向板,整体变形位移计布置,3、局部变形（应变）测点的布置,单向应变的测定,平面应变的测定,结构的应变测定,砼开裂应变的测定,各种受力截面上的测点布置,局部应变测点,局部应变测点,局部应变测点,偏压柱试验测点布置图 1-试件；2-铰支座；3-应变计 4-应变仪测点；5-挠度计,4、裂缝的观测*,确定
7、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。,量测裂缝宽度,可以使用刻度放大镜、读数显微镜或设置应变测点。,三、试验方案,（五）承载力极限状态的判定,1、混凝土构件,三、试验方案,(4)受剪斜裂缝宽度达到1.5mm，或斜裂缝末端受压区混凝土剪压破坏，或斜压破坏； (5)受拉主筋在端部滑脱达0.2mm，或其它锚固破坏； (6)受拉主筋拉断； (7)受压构件的混凝土被压坏。*,（五）承载力极限状态的判定,三、试验方案,1、测试曲线图的绘制,荷载变形曲线,1-弹性曲线； 2-弹塑性曲 线； 3-异常曲线；,（一）量测数据整理,四、写出试验报告,荷载应变曲线,四、写
8、出试验报告,钢筋混凝土梁截面的荷载应变曲线,（3）截面应变图,曲线绘制,钢筋混凝土梁的截面应变图,裂缝展开图,钢筋混凝土梁的裂缝分布图,曲线绘制,2、挠度的计算, 支座沉降影响的修正,跨中：,四、写出试验报告,结构自重影响的修正,挠度计算,自重产生的挠度：,跨中实测挠度：,自重荷载产生的弯距；,裂缝出现前试验荷载产生的弯距；,在 作用下，消除支座沉降影响后的实测跨中挠度,（3）等效荷载图式影响的修正,挠度计算,跨中实测挠度值：,支座测点偏移影响的修正,挠度计算,若偏移距离为a，则跨中实测挠度US4： US4=CaUS3,徐变影响的修正,增大系数；,3、应力的计算,单向应力：, 测点处的主应力方
9、向已知,四、写出试验报告,应力计算,测点处的主应力方向未知,常见的应变花,丝式应变花,箔式应变花,4、内力的计算, 轴向受力构件,四、写出试验报告,内力计算,受弯构件截面内力的计算,纯弯构件：,或,压弯或拉弯构件：*,内力计算,（二）结构性能的评定, 承载力评定 挠度评定 抗裂评定 裂缝宽度评定,四、写出试验报告,1、承载力评定,（1）、当按砼结构设计规范的允许值进行检验时，应满足下式要求：,或,结构构件的重要性系数，按表4-1采用；,构件承载力检验系数允许值，按表4-2采用；,构件的承载力检验系数实测值=,表4-1 结构重要性系数,（2）、当按构件实配钢筋的承载力进行检验时，应满足下式要求：,承载力评定,构件承载力检验系数，,结构构件的作用效应；,按实配钢筋面积A0S确定的承载力计算值。,或,2、挠度评定,（1）、当按砼结构设计规范规定的挠度允许值检验时，应满足下式要求：,或,荷载长期效应组合对挠度增大的影响系数；,构件的挠度允许值。,（2）、当按实配钢筋进行检验，或仅作刚度、抗裂或裂缝宽度检验的构件，应满足下式：,在正常使用的短检荷载下，按实配钢筋确定的构件短期挠度计算值。,；且,挠度评定,3、抗裂评定,对不允许出现裂缝的构件，应符合下式要求：,4、裂缝宽度评定,允许出现裂缝的构件，其宽度应满足下式的要求：,