1、中华人民共和国国家标准混凝土结构试验方法标准中华人民共和国建设部年月日中华人民共和国原城乡建设环境保护部中国建筑科学研究院哈尔滨建筑工程学院同济大学清华大学湖南大学太原工业大学沈在康潘景龙王娴明王济川王晋生金英俊姚振纲洪婉儿姚剑平第一章总则第条为确保混凝土结构试验的质量正确评价混凝土结构的基本性能统一混凝土结构的试验方法特制定本标准第条本标准适用于工业与民用建筑和一般构筑物的钢筋混凝土结构预应力混凝土结构的荷载试验不适用于有特殊要求的研究性试验以及处于高温负温侵蚀性介质等环境条件下的结构试验第条在执行本标准时还应符合现行国家标准混凝土结构设计规范建筑结构荷载规范以及其它有关标准规范的规定第二章
2、试验结构构件的制作及材料基本力学性能第条试验结构构件的材料截面几何尺寸和施工质量应符合现行国家标准混凝土结构工程施工及验收规范预制混凝土构件质量检验评定标准及有关标准规范的要求制作研究性试验结构构件时应保证量测仪表用预埋件和预留孔洞的正确位置和减少截面的削弱并应采取措施防止施工中损坏预埋传感元件在构件承受较大集中荷载的部位应采取钢筋网片或钢板等局部加强第条试验结构构件的钢筋应取试件作屈服强度抗拉强度伸长率和冷弯等力学性能试验钢筋试件的拉力试验应符合现行国家标准金属拉力试验法的要求当需要确定构件的钢筋应力时应测定钢筋的弹性模量并绘制应力应变曲线第条对研究性试验在制作试验结构构件时应采用同批拌合物
3、制作混凝土立方体试件并与试验结构构件同条件养护当需要测定混凝土的应力弹性模量或轴心抗压强度时应制作棱柱体试件并宜绘制混凝土的应力应变曲线当进行抗裂性试验研究时应同时制作用来测定抗拉强度的混凝土立方体试件立方体试件和棱柱体试件的制作养护和试验应符合现行国家标准普通混凝土力学性能试验方法的要求第条当采用新品种的钢筋或水泥制作试验结构构件时材料的质量应符合国家现行有关标准规范的要求第条对成批生产的预制构件的抽样检验其试验构件的钢筋和混凝土的力学性能指标试验前应由送检单位提供第条当需要进一步确定试验结构构件的材料实际强度时可在构件试验完成后从构件受力较小部位截取试件进行材料力学性能试验第三章量测仪表加
4、载设备及试验装置第一节量测仪表第条混凝土结构试验用的量测仪表应符合本节精度等级的规定并应有主管计量部门定期检验的合格证书第条各种位移量测仪表的精度误差等应符合下列规定一钢直尺千分表百分表和大量程百分表的误差允许值应符合表的规定钢直尺百分表千分表大量程百分表误差允许值表名称任意段示值误差示值总误差值回程误差示值分段量程量程变动值钢直尺千分表百分表新制的已使用的新制的已使用的大量程百分表注表中系指数千分表百分表大量程百分表钢直尺表中所列百分表的误差允许值是百分表的准确度等级为级时的误差允许值二水准仪和经纬仪的精度分别不应低于级精度和级精度三位移传感器的准确度不应低于级位移传感器的指示仪表的最小分度
5、值不宜大于所测总位移的示值误差应为四倾角仪的最小分度值不宜大于电子倾角计的示值误差应为注表示量测仪表的满量程第条各种应变量测仪表的精度误差等应分别满足下列规定一由符合本标准第条规定的千分表百分表和位移传感器等构成的应变量测装置其标距误差应为最小分度值不宜大于被测总应变的二双杠杆应变计的示值误差和标距误差均应为最小分度值不宜大于被测总应变的三静态电阻应变仪的精度不应低于级最小分度值不宜大于动态电阻应变仪的精度不应低于级基准量程不宜小于输出灵敏度不宜低于或载波频率不宜低于倍被测应变的频率电阻应变计的精度不应低于级对于疲劳试验精度不应低于级第条观测裂缝宽度的仪表其最小分度值不宜大于第条各种力值量测仪
6、表的精度误差等应分别满足下列规定一弹簧式拉力压力测力计的最小分度值不应大于示值误差应为二负荷传感器的精度不应低于级对于长期试验精度不应低于级负荷传感器的指示仪表的最小分度值不宜大于被测力值总量的示值误差应为第条各种记录仪表精度误差等应分别满足下列规定一函数记录仪的准确度不应低于级二光线示波器应符合现行标准光线示波器的规定三笔式记录器的准确度不应低于级四磁带记录器的信噪比不应小于带速误差应为线性误差不应大于第二节加载设备第条混凝土结构试验用的各种试验机应满足本标准第条规定的精度等级要求并应有主管计量部门定期检验的合格证书经修理的试验机应重新检验领取新的合格证书当使用其它加载设备对试验结构构件施加
7、荷载时加载量误差应为对于现场试验的误差应为第条采用各种重物产生的重力作试验荷载时称量重物的衡器示值误差应为重物应满足下列规定一对于吸水性重物使用过程中应有防止这些重物含水量变化的措施并应在试验结束后立即抽样复查加载量的准确性二铁块混凝土块等块状重物应逐块或逐级分堆称量最大块重应满足加载分级的需要并不宜大于三红砖等小型块状材料宜逐级分堆称量对于块体大小均匀含水量一致又经抽样核实块重确系均匀的小型块材可按平均块重计算加载量四散粒状材料应装袋或装入放在试验构件表面上的无底箱中并逐级称量第条采用静水压力作均布试验荷载时水中不应含有泥砂等杂物可采用水柱高度或精度不低于级水表计算加载量第条采用气压作均布试
8、验荷载时充气胶囊不宜伸出试验结构构件的外边缘确定加载量时应考虑充气囊与结构表面接触的实际作用面积按气囊中的气压值计算确定第条采用千斤顶加载宜按本标准第条规定的力值量测仪表直接测定它的加载量当条件受到限制而需用油压表测定油压千斤顶的加载量时油压表精度不应低于级并应对配套的千斤顶进行标定绘出标定曲线曲线的重复性误差应为当采用相互并联的数个同规格液压加载器施加静荷载时可只在一个加载器上测定作用力并计算总的加载量此时各加载器的实测摩阻系数与平均值的偏差应为各加载器间的高差不应大于第条采用卷扬机倒链等机具加载时应采用串联在绳索中的力值量测仪表直接测定加载量当绳索需通过导向轮或滑轮组对结构加载时力值量测仪
9、表宜串联在靠近试验结构一端的绳索中第条加载用的各种试验机精度误差等应分别满足下列规定一万能试验机拉力试验机压力试验机的精度不应低于级二结构疲劳试验机静态测力误差应为三电液伺服结构试验系统的荷载位移量测误差应为第三节试验装置第条试验装置的设计和配置应满足下列要求一试验结构构件的跨度支承方式支撑等条件和受力状态应符合设计计算简图且在整个试验过程中保持不变二试验装置不应分担试验结构构件承受的试验荷载且不应阻碍结构构件的变形自由发展三试验装置应有足够刚度最大试验荷载作用下应有足够承载力包括疲劳强度和稳定性第条试验结构构件的支座应分别按下列规定设置一单跨简支结构构件和连续梁的支座除一端支座应为固定铰支座
10、外其它支座应为滚动铰支座安装时各支座轴线应彼此平行并垂直于试验结构构件的纵轴线各支座轴线间的距离取为结构构件的试验跨度滚动铰支座和固定铰支座的构造分别如图和图所示铰支座的长度不应小于试验结构构件在支承处的宽度上垫板宽度宜与试验结构构件的设计支承长度一致厚度不应小于钢滚轴直径宜按表取用图滚动铰支座滚轴式刀口式上垫板钢滚轴下垫板限位钢筋刀口式垫板图固定铰支座滚轴式刀口式上垫板钢滚轴下垫板刀口式垫板钢滚轴直径表表滚轴荷载钢滚直径二悬臂梁的嵌固端支座宜按图设置上支座中心线和下支座中心线至梁端的距离应分别为设计嵌固长度的和拉杆应有足够强度和刚度图嵌固端支座设置试验构件上支座刀口下支座刀口支墩拉杆三四角支
11、承和四边简支支承双向板的支座应分别按图和图的形式设置四边支承板的滚珠间距宜取板在支承处厚度的倍图四角支承板支座设置试验板滚珠滚轴固定滚珠图四边支承板支座设置试验板滚珠滚轴图受压构件的刀口式支座刀口刀口座四轴心受压和偏心受压试验结构构件两端应分别设置刀口式支座图刀口的长度不应小于试验结构构件截面宽度安装时上下刀口应在同一平面内刀口的中心线应垂直于试验结构构件发生纵向弯曲的所在平面并应与试验机或荷载架的中心线重合刀口中心线与试验结构构件截面形心间的距离应取为加载偏心距当在压力试验机上作短柱轴心受压强度试验时若试验机上下压板之一已有球铰短柱两端可不再设置刀口式支座对于双向偏心受压试验结构构件两端应分
12、别设置球型支座或双层正交刀口球铰中心应与加载点重合双层刀口的交点应落在加载点上五当采用偏心距加载方法进行受扭结构构件试验时试验结构构件应架设在两个自由转动的支座上转动支座的转动中心应与试验结构构件的转动中心重合图安装时两支座的转动平面应彼此平行并应垂直于试验结构构件的扭转轴第条各种传递试验荷载的方法和装置应分别遵守下列规定图受扭试验转动支座受扭试验构件垫板转动支座盖板滚轴转动支座一采用重物的重力作均布试验荷载时重物在单向试验结构构件受荷面上应分堆堆放沿试验结构构件的跨度方向的每堆长度不应大于试验结构构件跨度的对于跨度为和以下的试验结构构件每堆长度不应大于构件跨度的堆间宜留的间隙见本标准附录一附
13、图对于双向受力板的试验堆放重物在两个跨度方向上的每堆长度和间隙均应满足上述要求当采用装有散粒材料的无底箱子加载时沿试验结构构件跨度方向放置的箱数不应少于两个二集中试验荷载作用点下的试验结构构件表面上应设置足够厚度的钢垫板钢垫板的面积应由混凝土局部受压承载力验算决定对于柱等试验构件必要时还可增设钢柱帽防止柱端局部压坏三对于梁桁架等简支试验结构构件当采用千斤顶等施加集中荷载时加载设备不应影响试验结构构件跨度方向的自由变形见本标准附录一附图四采用分配梁传递试验荷载时分配比例不宜大于分配梁应为单跨简支其支座构造应和简支试验结构构件的支座构造相同五当采用卧梁将集中力分散为沿混凝土墙板的端截面长度方向的均
14、布线荷载时卧梁应有足够刚度对于混凝土强度等级为或以下的试验结构构件工字形或箱形截面的钢制卧梁截面高度不应小于当在同一个卧梁上作用一个以上相同的集中力时集中力间距宜取且不宜大于当需要几种不同的线荷载时卧梁应分段设置六采用杠杆施加试验荷载时杠杆的三支点应明确并应在一直线上杠杆的放大比不宜大于注为最外边一个集中力作用点距试件端部的距离见本标准附录一附图第条当试验形折板等开口薄壁构件时应设置专门的卡具第条在试验平面外稳定性较差的屋架桁架薄腹梁等结构时应按结构的实际工作条件设置平面外支撑图平面外支撑应有足够的刚度和承载力且应可靠地锚固并不应阻碍试验结构构件在平面内的变形发展图平面外支撑的设置利用已建结构
15、物作支撑利用支撑作支撑利用地锚作支撑试验结构横杆稍联结已建结构物滚轴支撑架与地锚固件钢铰线或钢筋花兰螺丝立柱可调高度的柱结点地锚立柱间的纵向支撑第条试验结构构件支座下的支墩和地基应分别符合下列规定一支墩和地基应有足够刚度在试验荷载作用下的总压缩变形不宜超过试验结构构件挠度的对于连续梁四角支承和四边支承双向板等结构试验需要两个以上支墩时各支墩的刚度应相同二单向简支试验结构构件的两个铰支座的高差应符合结构构件支座设计高差的要求其偏差不宜大于试验结构构件跨度的双向板支墩在两个跨度方向的高差和偏差均应满足上述要求连续梁各中间支墩应采用可调式支墩并宜安装力值量测仪表按支座反力的大小调节支墩高度第四章试验
16、荷载和加载方法第一节加载图式和加载方案第条试验结构构件宜采用与其实际工作状态相一致的正位试验当需要采用异位卧位反位试验时应防止试验结构构件在就位过程中产生裂缝不可恢复的挠曲或其它附加变形并应考虑构件自重的作用方向与实际作用方向不一致的影响第条当屋架桁架等结构仅作刚度抗裂裂缝宽度试验时可采用两榀结构卧位对顶或平列正位并安放屋面板或檩条和垂直支撑后进行加载试验第条试验结构构件的加载图式应符合计算简图当试验条件受限制时可采用控制截面或部位上产生与某一相同作用效应的等效荷载进行加载但应考虑等效荷载对结构构件试验结果的影响第条当一种加载图式不能反映试验要求的几种极限状态时应采用几种不同的加载图式分别在几
17、个试验结构构件上进行试验如果在一种试验结构构件上做过第一种加载图式试验后经采取措施能确保对第二种加载图式的试验结果不会带来影响时可在同一试件上先后进行两种不同加载图式的试验第条对试验结构构件施加荷载的装置和方法应根据结构构件的类型加载图式及设备条件进行选择对于常见的各种结构构件加载装置可按本标准附录一采用第二节试验荷载的确定第条在进行混凝土结构试验前应根据试验要求分别确定下列试验荷载值一对结构构件的挠度裂缝宽度试验应确定正常使用极限状态试验荷载值简称为使用状态试验荷载值二对结构构件的抗裂试验应确定开裂试验荷载值三对结构构件的承载力试验应确定承载能力极限状态试验荷载值简称为承载力试验荷载值第条试
18、验结构构件的使用状态短期试验荷载值应按下列方法确定一检验性试验结构构件使用状态短期试验荷载值应根据结构构件控制截面上的荷载短期效应组合的设计值和试验加载图式经换算确定荷载短期效应组合的设计值应按国家标准建筑结构荷载规范计算确定或由设计文件提供二研究性试验结构构件的使用状态短期试验荷载值应根据结构构件控制截面上的正常使用极限状态短期内力计算值和试验加载图式经换算确定正常使用极限状态短期内力计算值可根据材料的实测强度和结构构件的几何参数实测值结构构件的重要性系数荷载分项系数承载力检验系数允许值综合分析确定第条试验结构构件的开裂试验荷载计算值应根据结构构件的开裂内力计算值和试验加载图式经换算确定开裂
19、内力计算值应按下列方法计算一检验性试验正截面抗裂检验的开裂内力计算值应按下式计算式中正截面抗裂检验的开裂内力计算值构件抗裂检验系数允许值荷载的短期效应组合下抗裂验算边缘的混凝土法向应力受拉区混凝土塑性影响系数应按现行国家标准混凝土结构设计规范的有关规定取用试验时的混凝土抗拉强度标准值应根据设计的混凝土立方体抗压强度值按现行国家标准混凝土结构设计规范规定的指标取用试验时在抗裂验算边缘的混凝土预压应力计算值应按现行国家标准混凝土结构设计规范的有关规定确定计算预压应力值时混凝土的收缩徐变引起的预应力损失值应考虑时间因素的影响荷载短期效应组合的设计值二研究性试验正截面抗裂试验的开裂内力计算值应按下列公
20、式计算一轴心受拉构件二受弯构件三偏心受拉和偏心受压构件式中轴心受拉偏心受拉和偏心受压构件正截面开裂轴向力计算值受弯构件正截面开裂弯矩计算值由实际几何尺寸计算的构件换算截面面积由实际几何尺寸计算的换算截面受拉边缘的弹性抵抗矩轴向力对截面重心的偏心矩混凝土的抗拉强度实测值注公式右边项中当轴向力为拉力时取正号为压力时取负号第条试验结构构件的承载力试验荷载计算值应根据构件达到承载能力极限状态时的内力计算值和试验加载图式经换算确定结构构件达到承载能力极限状态时的内力计算值应按下列方法计算一检验性试验一当按设计规范规定进行检验时应按下式计算式中当按设计规范规定进行检验时结构构件达到承载力极限状态时的内力计
21、算值也可称为承载力检验值包括自重产生的内力结构构件的重要性系数结构构件承载力检验系数允许值按现行国家标准预制混凝土构件质量检验评定标准取用荷载效应组合的设计值内力组合设计值二当设计要求按实配钢筋的构件承载力进行检验时应按下式计算式中当设计要求按实配钢筋的构件承载力进行检验时结构构件达到承载力极限状态时的内力计算值也可称为承载力检验值包括自重产生的内力按实配钢筋面积确定的构件承载力计算值构件承载力检验的修正系数二研究性试验结构构件达到承载能力极限状态时的内力计算值应根据材料的实测强度构件的实测几何参数按下式进行计算第条试验结构构件的自重应按实际尺寸与材料的自重确定或直接测定常用材料的自重应按现行
22、国家标准建筑结构荷载规范的规定取用第三节加载程序第条结构试验宜进行预加载预加载值不宜超过结构构件开裂试验荷载计算值的第条试验荷载应按下列规定分级加载和卸载一在达到使用状态短期试验荷载值以前每级加载值不宜大于使用状态短期试验荷载值的超过使用状态短期试验荷载值后每级加载值不宜大于使用状态短期试验荷载值的二对于研究性试验加载到达开裂试验荷载计算值的后每级加载值不宜大于使用状态短期试验荷载值的对于检验性试验荷载接近抗裂检验荷载时每级荷载不宜大于该荷载值的当试件开裂以后每级加载值应恢复本条第一款正常加载的有关规定三对于研究性试验加载到达承载力试验荷载计算值的以后每级加载值不宜大于使用状态短期试验荷载值的
23、对于检验性试验加载接近承载力检验荷载时每级荷载不宜大于承载力检验荷载设计值的当采用液压加载时可连续慢速加载直至构件破坏四每级卸载值可取为使用状态短期试验荷载值的每级卸载后在构件上的试验荷载剩余值宜与加载时的某一荷载值相对应第条每级加载或卸载后的荷载持续时间应符合下列规定一每级荷载加载或卸载后的持续时间不应少于且宜相等二对变形和裂缝宽度的结构构件试验在使用状态短期试验荷载作用下的持续时间不应少于三对使用阶段不允许出现裂缝的结构构件的抗裂研究性试验在开裂试验荷载计算值作用下的持续时间应为对检验性试验在抗裂检验荷载作用下宜持续如荷载达到开裂试验荷载计算值时试验结构构件已经出现裂缝可不按上述规定持续作
24、用四对新结构构件跨度较大的屋架桁架及薄腹梁等试验在使用状态短期试验荷载作用下的持续时间不宜少于第条残余变形的量测应在经过下列加载或卸载程序和变形恢复持续时间后进行一按本标准第条第一款和第条第一款逐级加载至使用状态短期试验荷载值并按第条第二款或第四款的规定持续一定时间然后根据第条第四款和第条第一款的规定卸载全部卸载后还应经过变形恢复持续时间二变形恢复持续时间对于一般结构构件为对于新结构构件和跨度较大的结构构件为第条当试验要求获得结构构件的承载力实测值和破坏特征时应加载至试验结构构件破坏第条试验结构构件的自重和作用在其上的加载设备的重力应作为试验荷载的一部分加载设备产生的重力应经实测且不宜大于使用
25、状态试验荷载的第条施加于试验结构构件各个加载部位上的每级荷载应按同一个比例加载和卸载第条当试验要求在结构构件上按规定比例施加竖向和水平荷载时试验开始施加水平荷载应考虑自重的影响以保持要求的比例第五章试验前的准备工作第条结构构件试验前应制订试验计划试验计划宜包括下列内容一概述二试验目的和要求三试验结构构件的设计和制作检验构件的抽样四试验对象的考察和检查五试验结构构件的安装就位和试验装置六试验荷载加载方法和加载设备七试验量测的内容方法和测点仪表布置图八辅助试验的内容九安全与防护措施十试验进度计划十一试验的组织十二试验资料整理和数据分析的要求第条结构构件应在气温较稳定的环境下进行试验不宜在以下气温进
26、行试验对于在以下气温存放的结构构件试验前应先移入具有以上气温的室内直至与室温相同为止第条对研究性试验的结构构件其混凝土立方体抗压强度值与设计要求值的允许偏值宜为第条试验对象的考察与检查宜包括下列内容一收集试验对象的原始设计资料设计图纸和计算书施工与试件制作记录原材料的物理力学性能试验报告等文件资料对预应力混凝土构件应有施工阶段预应力张拉的全部详细数据与资料二对已经生产或使用中的结构构件应调查收集生产和使用条件下试验对象的实际工作情况三对结构构件的跨度截面钢筋的位置保护层厚度等实际尺寸及初始挠曲变形原始裂缝包括预应力混凝土结构在预应力传递区段或预拉区的裂缝和缺陷等应作详细量测作出书面记录绘制详图
27、需要时宜摄影或录像记录对钢筋的位置实际规格尺寸和保护层厚度也可在试验结束后进行量测第条试验前宜将试件表面刷白并分格画线分格大小可按构件尺寸确定第条结构试验用的各类量测仪表的量程应满足结构构件最大测值的要求最大测值不宜大于选用仪表最大量程的第条试验结构构件设备及量测仪表均应有防风防雨防晒和防摔等保护设施第六章变形的量测第一节试验结构构件的整体变形第条需要控制变形的结构构件应量测其整体变形第条量测结构构件整体变形时测点布置应符合下列要求一对受弯或偏心受压构件的挠度测点应布置在构件跨中或挠度最大的部位截面的中轴线上图图受弯构件挠度量测测点布置二对宽度大于的受弯或偏心受压构件挠度测点应沿构件两侧对称布
28、置对具有边肋的单向板除应量测构件边肋挠度外还宜量测板宽中央的最大挠度图图宽度大于受弯构件挠度量测测点布置三对双向板空间薄壳结构等双向受力结构挠度测点应沿两个跨度方向或主曲率方向的跨中或挠度最大的部位布置图四对屋架桁架挠度测点应布置在下弦杆跨中或最大挠度的节点位置上需要时亦宜在上弦杆节点处布置测点图五在量测结构构件挠度时还应在结构构件支座处布置测点六对于屋架桁架和具有侧向推力的结构构件还应在跨度方向的支座两端布置水平测点量测结构在荷载作用下沿跨度方向的水平位移图图七对具有固端联结的悬臂式结构构件应量测结构构件自由端的位移和支座沉降及支座处截面转动所产生的角变位量测支座沉降及转动的测点宜布置在支座
29、截面的位置图图双向板挠度是测测点布置图屋架挠度量测测点布置图量测有侧向推力结构水平位移的测点布置图具有固端联结的悬臂式结构整体变形量测的测点布置挠度计倾角仪第条量测结构构件挠度曲线的测点布置应符合下列要求一受弯及偏心受压构件量测挠度曲线的测点应沿构件跨度方向布置包括量测支座沉降和变形的测点在内测点不应少于五点对于跨度大于的构件测点数量还应适当增多图图受弯构件挠度曲线量测测点布置二对双向板空间薄壳结构量测挠度曲线的测点应沿二个跨度或主曲率方向布置且任一方向的测点数包括量测支座沉降和变形的测点在内不应少于五点三屋架桁架量测挠度曲线的测点应沿跨度方向各下弦节点处布置图第条量测变形的仪表应安装在独立不
30、动的仪表架上现场试验应考虑地基变形对仪表支架的影响当采用张线式安装时应有消除张线温度影响的措施第条对预应力混凝土结构构件应量测结构构件在预应力作用下的反拱值测点可按整体变形量测要求进行布置第条当需要量测结构构件的极限变形时宜采用位移传感器和自动记录仪器进行量测第二节试验结构构件的局部变形第条需要进行应力应变分析的结构构件应量测其控制截面的应变第条量测结构构件应变时测点布置应符合下列要求一对受弯构件应首先在弯矩最大的截面上沿截面高度布置测点每个截面不宜少于二个图当需要量测沿截面高度的应变分布规律时布置测点数不宜少于五个在同一截面的受拉区主筋上应布置应变测点图图受弯构件截面应变量测测点布置二对轴心
31、受力构件应在构件量测截面两侧或四侧沿轴线方向相对布置测点每个截面不应少于二个图三对偏心受力构件量测截面上测点不应少于二个图如需量测截面应变分布规律时测点布置与受弯构件相同图四对于双向受弯构件在构件截面边缘布置的测点不应少于四个图图轴心受力构图双向受弯构件应件应变量测测点布置变量测测点布置五对同时受剪力和弯矩作用的构件当需要量测主应力大小和方向及剪应力时应布置或的平面三向应变测点图图三向应图受纯扭构件应变变量测测点布置量测测点布置六对受扭构件应在构件量测截面的两长边方向的侧面对应部位上布置与扭转轴线成方向的测点图测点数量应根据研究目的确定第条量测结构构件局部变形可采用千分表杠杆应变仪手持式应变仪
32、或电阻应变计等各种量测应变的仪表或传感元件量测混凝土应变时应变计的标距应大于混凝土粗骨料最大粒径的倍第条当采用电阻应变计量测构件内部钢筋应变时宜事先进行贴片并作可靠的防护处理对于采用机械式应变仪量测构件内部钢筋应变时则应在测点位置处的混凝土保护层部位预留孔洞或预埋测点也可在预留孔洞的钢筋上粘贴电阻应变计进行量测第条当采用电阻应变计量测构件应变时应有可靠的温度补偿措施在温度变化较大的地方采用机械式应变仪量测应变时应考虑温度影响进行修正第条当量测结构构件中钢筋相对于混凝土的滑移时应在试验结构构件端部安装最小分度值为的位移量测仪表进行量测图第条对于预应力混凝土结构构件当要求结构构件的有效预应力值时应
33、量测钢筋张拉和放张时的应力和结构构件控制截面上的混凝土实际预压应变值在存放阶段还应继续跟踪量测混凝土收缩和徐变变形量测钢筋张拉应力值宜采用电阻应变计对于结构构件控制截面上的混凝土预压应变值宜采用机械式应变仪进行量测对于混凝土收缩和徐变值应采用适于长期量测的机械式仪表量测测点应布置在受拉预应力钢筋重心的水平位置上对于松弛引起的预应力损失值应用力值量测仪表量测图构件端部钢筋滑移量测方法第三节试验结构构件变形的量测时间第条结构构件在试验加载前应在没有外加荷载的条件下测读仪表的初始读数第条试验时在每级荷载作用下应在规定的荷载持续时间结束时量测结构构件的变形结构构件各部位测点的测读程序在整个试验过程中宜
34、保持一致各测点间读数时间间隔不宜过长第条对于结构构件的刚度试验在使用状态试验荷载作用下的持续时间内宜在时量测结构构件的变形对在使用状态试验荷载作用下需要持续时间不少于的结构构件在整个荷载持续时间内宜在和时分六次测读并宜绘制结构构件的变形时间关系曲线第条当量测一般结构构件的残余变形时在全部荷载卸载后的时间内宜在时量测变形恢复值及残余变形值对需要在卸载后持续量测残余变形的结构构件宜在和时量测变形第七章抗裂试验与裂缝量测第一节试验结构构件的抗裂试验第条结构构件进行抗裂试验时应在加载过程中仔细观察和判别试验结构构件中第一次出现的垂直裂缝或斜裂缝并在构件上绘出裂缝位置标出相应的荷载值当需要时除应确定开裂
35、荷载的实测值外还应量测试验结构构件拉应力最大处的混凝土应变值以确定相应荷载下混凝土的应力状态第条垂直裂缝的观测位置应在结构构件的拉应力最大区段及薄弱环节斜裂缝的观测位置应在弯矩和剪力均较大的区段及截面的宽度高度等外形尺寸改变处对预应力混凝土构件还应观测预拉区和端部锚固区的裂缝出现和开展第条对于正截面出现裂缝的试验结构构件可采用下列方法确定开裂荷载实测值一放大镜观察法用放大倍率不低于四倍的放大镜观察裂缝的出现当在加载过程中第一次出现裂缝时应取前一级荷载值作为开裂荷载实测值当在规定的荷载持续时间内第一次出现裂缝时应取本级荷载值与前一级荷载的平均值作为开裂荷载实测值当在规定的荷载持续时间结束后第一次
36、出现裂缝时应取本级荷载值作为开裂荷载实测值二荷载挠度曲线判别法测定试验结构构件的最大挠度取其荷载挠度曲线上斜率首次发生突变时的荷载值作为开裂荷载实测值三连续布置应变计法在截面受拉区最外层表面沿受力主筋方向在拉应力最大区段的全长范围内连续搭接布置应变计图监测应变值的发展取任一应变计的应变增量有突变时的荷载值作为开裂荷载实测值图监测垂直裂缝出现的应变计布置应变计试件的受拉面第条对斜截面出现裂缝的构件可采用放大倍率不低于四倍的放大镜观察裂缝的出现开裂荷载实测值的取值方法与第条相同也可在垂直于主要斜裂缝的方向布置数个应变计监测斜裂缝的出现图取任一应变计应变增量有突变时的荷载值作为开裂荷载实测值图监测斜
37、裂缝出现的应变计布置示意第条应记录结构构件抗裂试验的实际日期和混凝土的实际强度以确定混凝土的预压应力值混凝土的预压应力值可用消压试验法确定第二节试验结构构件裂缝的量测第条试验结构构件开裂后应立即对裂缝的发生发展情况进行详细观测并应量测使用状态试验荷载值作用下的最大裂缝宽度及各级荷载作用下的主要裂缝宽度长度及裂缝间距并应在试件上标出绘制裂缝展开图第条垂直裂缝的宽度应在结构构件的侧面相应于受拉主筋高度处量测斜裂缝的宽度应在斜裂缝与箍筋交汇处或斜裂缝与弯起钢筋交汇处量测对无腹筋的结构构件应在裂缝最宽处量测斜裂缝宽度第条在各级荷载持续时间结束时应选三条或三条以上较大裂缝宽度进行量测取其中的最大值为最大
38、裂缝宽度第条最大裂缝宽度应在使用状态短期试验荷载值持续作用结束时进行量测第八章承载力的确定第条对试验结构构件进行承载力试验时在加载或持载过程中出现下列标志之一即认为该结构构件已达到或超过承载能力极限状态一结构构件受力情况为轴心受拉偏心受拉受弯大偏心受压时其标志如下对有明显物理流限的热轧钢筋其受拉主钢筋应力达到屈服强度受拉应变达到对无明显物理流限的钢筋其受拉主钢筋的受拉应变达到受拉主钢筋拉断受拉主钢筋处最大垂直裂缝宽度达到挠度达到跨度的对悬臂结构挠度达到悬臂长的受压区混凝土压坏二结构构件受力情况为轴心受压或小偏心受压时其标志是混凝土受压破坏三结构构件受力情况为受剪时其标志如下斜裂缝端部受压区混凝
39、土剪压破坏沿斜截面混凝土斜向受压破坏沿斜截面撕裂形成斜拉破坏箍筋或弯起钢筋与斜裂缝交会处的斜裂缝宽度达到四结构构件受力情况为第一三款情况时对于钢筋和混凝土粘结锚固其标志如下钢筋末端相对于混凝土的滑移值达到注进行加载试验时在试验荷载值不变的条件下钢筋应变或挠度不停的增加表示钢筋已经屈服第条进行承载力试验时应取首先达到本标准第条所列的标志之一时的荷载值包括自重和加载设备重力来确定结构构件的承载力实测值第条当在规定的荷载持续时间结束后出现本标准第条所列的标志之一时应以此时的荷载值作为试验结构构件极限荷载的实测值当在加载过程中出现上述标志之一时应取前一级荷载值作为结构构件的极限荷载实测值当在规定的荷载
40、持续时间内出现上述标志之一时应取本级荷载值与前一级荷载的平均值作为极限荷载实测值注当采用试验机或配有液压千斤顶的设备对受压构件加荷载时应取整个破坏试验过程中所达到的最大荷载值作为极限荷载实测值第九章试验资料的整理分析第一节试验原始资料整理第条试验原始资料应包括下列内容一试验对象的考察与检查二材料的力学性能试验结果三试验计划与方案及实施过程中的一切变动情况记录四测读数据记录及裂缝图五描述试验异常情况的记录六破坏形态的说明及图例照片注常用试验记录表格可按本标准附录二采用第条对测读数据应进行必要的运算换算统一计量单位并应严格核对试验结构构件控制部位上安装的关键性仪表的测读数据在试验进行过程中应及时整
41、理校核第二节变形量测的试验结果整理第条确定简支梁板屋架桁架等在各级荷载作用下的短期挠度实测值支座沉降自重加载设备重力加和载图式改变的影响按下列公式计算式中经修正后的第级试验荷载作用下的构件跨中短期挠度实测值消除支座沉降后在第级外加试验荷载作用下的构件跨中短期挠度实测值梁板等构件自重和加载设备重力产生的跨中挠度值用等效集中荷载代替实际的均布荷载进行试验时的加载图式修正系数按表取用第级外加试验荷载作用下构件跨中位移实测值包括支座沉降第级外加试验荷载作用下构件左右端支座沉降位移实测值加载图式修正系数表名称加载图式修正系数均荷载二集中力四分点等效荷载二集中力三分点等效荷载四集中力八分点等效荷载八集中力
42、十六分点等效荷载构件自重和加载设备重力产生的跨中弯矩值从外加试验荷载开始至构件出现裂缝的前一级荷载为止的加载值产生的跨中弯矩值从外加试验荷载开始至构件出现裂缝的前一级荷载为止的加载值产生的跨中挠度实测值注当量测的构件挠度试验值不是跨中挠度值时支座沉降的影响应按距离的比例或图解法修正屋架桁架自重产生的挠度可按荷载挠度曲线作图法求解第条确定悬臂构件自由端在各级试验荷载作用下的短期挠度实测值应考虑支座转角支座沉降自重加载设备重力的影响按下列公式计算图式中经修正后的第级试验荷载作用下悬臂构件自由端的短期挠度实测值消除支座转角和支座沉降影响后在第级外加试验荷载作用下悬臂构件自由端短期挠度实测值外加试验荷
43、载作用下悬臂构件自由端位移实测值包括转角产生的位移和支座沉降外加试验荷载作用下悬臂构件固定端支座沉降实测值悬臂构件固定端的截面转角悬臂构件的外伸长度悬臂构件自重和加载设备重力产生的挠度值悬臂构件自重和加载设备重力产生的固端弯矩从外加试验荷载开始至悬臂构件出现裂缝前一级荷载为止的加载值产生的固定端弯矩值从外加试验荷载开始至悬臂构件出现裂缝前一级荷载为止的加载值产生的自由端挠度实测值悬臂构件的加载图式修正系数对于承受均布荷载的悬臂构件当在自由端用一个集中力作为等效荷载时可取为图悬臂构件的挠度位移和转角第条构件长期挠度值可按下式计算式中构件长期挠度值在正常使用试验荷载下构件短期挠度实测值按荷载长期效
44、应组合计算的弯矩值按荷载短期效应组合计算的弯矩值考虑荷载长期效应组合对挠度增大的影响系数按混凝土结构设计规范的规定采用第条对于研究性试验当要求将理论计算结果与试验结果进行比较时应计算出在各级试验荷载下的结构构件短期挠度计算值与在该级试验荷载下构件短期挠度实测值的比值及这些比值的平均值标准差或变异系数第条下列各种变形曲线可根据试验目的绘制并作必要说明一荷载挠度曲线二各级试验荷载作用下结构构件的挠度曲线三使用状态试验荷载作用下的挠度时间关系曲线四截面或支座的荷载转角曲线五其他第三节抗裂试验与裂缝量测的试验结果整理第条对检验性试验抗裂检验系数实测值应按下列公式计算一在荷载短期效应组合下结构构件的抗裂
45、检验系数实测值式中在荷载的短期效应组合下构件的抗裂检验系数实测值构件的开裂内力实测值根据构件开裂荷载实测值包括自重确定按荷载的短期效应组合的设计值包括自重二对裂缝控制等级为二级的结构构件在荷载长期效应组合下的抗裂检验系数实测值式中荷载的长期效应组合下结构构件的抗裂检验系数实测值按荷载的长期效应组合的设计值包括自重第条对研究性试验当要求将理论计算结果与试验结果进行比较时应计算出结构构件开裂内力计算值与开裂内力实测值的比值及这些比值的平均值标准差或变异系数第条对需要作裂缝宽度检验的结构构件应给出使用状态短期试验荷载下的最大裂缝宽度和最大裂缝所在位置及裂缝展开图第条裂缝试验资料可根据试验目的按下列要
46、求整理一各级试验荷载下的最大裂缝宽度和最大裂缝所在位置并说明裂缝的种类二绘制各级试验荷载作用下的裂缝发生发展的展开图三统计出各级试验荷载作用下的裂缝宽度平均值裂缝间距平均值第条对预应力混凝土结构构件在确定预应力钢筋的有效预应力实测值时应从预应力钢筋张拉控制应力实测值中扣除各项预应力损失实测值在先张法构件中还应扣除混凝土弹性回缩引起的预应力损失实测值在确定由预加应力产生的混凝土法向应力实测值时应从放松或张拉预应力钢筋时产生的混凝土法向应力实测值中扣除第二批预应力损失引起的混凝土法向应力降低值第四节承载力试验结果整理第条对检验性试验结构构件的承载力检验系数实测值应按下式计算式中结构构件的承载力检验
47、系数实测值结构构件达到本标准第条所列标志之一时的内力实测值包括自重荷载效应组合的设计值第条对研究性试验当要求将理论计算结果与试验结果进行比较时应计算出按材料强度实测值和结构构件几何参数实测值确定的构件承载力计算值与结构构件达到本标准第条所列标志之一时的内力实测值的比值及这些比值的平均值标准差或变异系数第条结构构件的应力应变可根据下列要求分析整理一各级试验荷载作用下结构构件控制截面上的应力应变分布二结构构件控制截面上最大应力应变荷载关系曲线三结构构件的混凝土极限应变钢筋的极限应变四结构构件复杂应力区的剪应力主应力和主应力方向第条对结构构件的破坏过程及其特征应根据本标准第条对结构构件标志的规定进行
48、分析和描述并辅以图示或照片第五节试验结果的误差及统计分析第条对试验结果应进行误差分析试验数据的末位数字所代表的计量单位应与所用仪表的最小分度值相一致第条对单次量测的直接量测结果的误差可取所用量测仪表的精度作为基本的试验误差对于间接量测结果的误差应按误差传递法则进行间接量测值的误差分析第条对有一定数量的同一类结构构件的直接量测试验结果其统计特征值应按下列公式计算平均值标准差变异系数以百分率计式中各个试验结构构件的实测值试验结构构件的数量第条对试验结果作回归分析时宜采用最小二乘法拟合试验曲线求出经验公式并应进行相关分析和方差分析确定经验公式的误差范围第十章专门试验第一节低周反复荷载作用下混凝土结构
49、构件力学性能试验第条本节适用于混凝土结构构件在低周反复荷载作用下的力学性能试验第条加载设备和试验装置应符合下列要求一加载设备和试验装置应根据构件的最大荷载和要求的变形来配置二抗侧力装置如反力墙应有足够的抗弯抗剪刚度三推拉千斤顶应有足够的冲程两端应设铰座四对以剪切变形为主的试验构件当构件顶端截面不允许产生转角时可采用图的试验装置千斤顶宜安装在试件的高度上平行联杆机构的杆件和型杠杆均应有足够的刚度连接铰应作精密加工且应减小间隙图以剪切变形为主的结构构件的低周反复试验装置试件竖向荷载千斤顶分配梁型杠杆平行联杆机构仿重力荷载架推拉千斤顶铰反力墙连结铰测力计五对以弯剪受力为主的试验构件可采用图的试验装置其中垂直荷载的施加宜采用仿重力荷载架装置尽可能减小滚动摩擦力对推力的抵消作用图以剪弯受力为主的结构构件的低周反复试验装置试件竖向荷载千斤顶推拉千斤顶仿重力荷载架分配梁卧架螺栓反力架铰测力计图柱端设置加载器的梁柱节点试验装置推拉千斤顶柱子的轴力加力架千斤顶刚性构架梁柱节点试件铰铰锚固螺栓拉压测力计压力测力计六对于梁柱节点
