混凝土结构原位加载试验(载荷板试验).ppt

泉州结构I.一般规定II.试验方案III.试验检验指标IV.试验结果的判定对怀疑有质量问题的结构或构件进行结构性能检验；类型1改建、扩建在设计前，确定设计参数的系统检验；类型2对资料不全、情况复杂或存在明显缺陷的结构，进行结构性能评估；类型3采用新结构、新材料、新工艺的结构或难以进行理论分析的复杂结构，需通过试验对计算模型或设计参数进行复核、验证或研究其结构性能和设计方法；类型4需修复的受灾结构或事故受损结构。类型5可进行原位加载试验的结构类型根据正常使用极限状态的检验项目验证或评估结构的使用功能；类型1-使用状态试验根据承载能力极限状态的检验项目验证或评估结构的承载能力；类型2-承载力试验对复杂结构或有特殊使用功能要求的结构进行的针对性试验。类型3-其他试验原位加载试验选择类型原位试验受检构件选择的原则受检构件应具有代表性，且宜处于荷载较大、抗力较弱或缺陷较多的部位；受检构件的试验结果应能反映整体结构的主要受力特点；受检构件不宜过多；受检构件应能方便地实施加载和进行量测；对处于正常服役期的结构，加载试验造成的结构损伤不应对结构的安全性和正常使用功能产生明显影响。试验结果应能反应被检结构的基本性能原位加载试验的荷载值和自重确定荷载值，当考虑后续使用年限的影响时，其可变荷载调整系数宜根据现行国家标准工程结构可靠性设计统一标准GB50153、建筑结构荷载规范GB5009的相关规定，并结合受检构件的具体情况确定；试件结构的自重，当有可靠检测数据时，可根据实测结果对其计算值作调整。加载方式选择及注意事项原位试验应根据结构特点和现场条件选择恰当的加载方式，并根据不同试验目的确定最大加载限值和临界试验荷载值。注意事项1：直接加载试验应严格控制加载量，避免超加载造成超出预期的永久性结构损伤或安全事故。注意事项2：计算加载值时，应扣除构件自重及加载设备的重量。试验加载最大限值的确定原则1、仅检验构件在正常使用极限状态下的挠度、裂缝宽度时，试验的最大加载限值宜取使用状态试验荷载值，对钢筋混凝土结构构件选取荷载的准永久组合，对预应力混凝土结构构件取荷载的标准组合；2、当检验构件承载力时，试验的最大加载限值宜取承载力状态荷载设计值与结构重要性系数g0乘积的1.60倍；3、当试验有特殊目的或要求时，试验的最大加载限值可取临界试验荷载值中的最大值。试验前应收集结构的相关信息原设计文件施工和验收资料服役历史后续使用年限内的荷载和使用功能已有的缺陷以及可能存在的安全隐患等材料强度、结构损伤和变形等进行检测。注：对于装配式结构中的预制梁、板，若不考虑后浇面层的共同工作，应将板缝、板端或梁端的后浇面层断开，按单个构件进行加载试验。9.2.1结构原位加载试验应采用短期静力加载试验的方式进行结构性能检验，并应根据检验目的和试验条件按下列原则确定加载方法：1、加载形式应能模拟结构的内力，根据受检构件的内力包络图，通过荷载的调配使控制截面的主要内力等效；并在主要内力等效的同时，其他内力与实际受力的差异较小；（例）2、对超静定结构，荷载布置均应采用受检构件与邻近区域同步加载的方式；加载过程应能保证控制截面上的主要内力按比例逐级增加；3、可采用多种手段组合的加载方式、避免加载堆积过多，增加试验工作量；4、对预计出现裂缝或承载力标志等现象的重点观测部位，不应堆积加载物；5、宜根据试验目的控制加载量，避免造成不可恢复的永久性损伤或局部破坏；6、应考虑合理简捷的卸载方式、避免发生意外。9.2.2原位加载试验加载模式：宜采取一次加载的模拟方式。应根据试验目的，通过计算调整荷载的布置，使受检构件各控制截面的主要内力同步受到检验；当一种加载模式不能同时使试验所要求的各控制截面的主要内力等效时，也可对受检构件的不同控制截面分别采用不同的荷载布置方式，通过多次加载使各控制截面的主要内力均受到检验。9.2.3原位加载试验的加载方式及程序应遵守本标准第5.2节第5.3节的有关要求，根据实际条件选择下列加载方式：1、楼板、屋盖宜采用上表面重物堆载2、梁类构件宜采用悬挂重物或倒链-地锚加载，或通过相邻板区域加载；3、水平荷载宜采用倒链加载的形式9.2.4加载过程中结构出现下列现象时应立即停止加载，分析原因后如认为需继续加载，宜增加荷载分级，并应采取相应的安全措施。1、控制点的变形、裂缝、应变等已达到或超过理论控制值；2、结构的裂缝、变形急剧发展；3、出现本标准表7.3.3所列的承载力标志；4、发生其他形式的意外试验现象。9.2.5原位加载试验的测点数量不宜过多；但对荷载、挠度等重要检验参数宜布置可直接观测的仪表，并宜采用不同的测量方法对比、校核试验量测的结果。1、荷载变形关系；2、控制截面上的混凝土应变；3、试件的开裂、裂缝形态以及裂缝宽度的发展情况；4、试件承载力标志的观测；5、卸载过程中及卸载后，试件挠度及裂缝的恢复情况及残余值。原位加载试验过程中宜进行下列观测：9.2.6对采用新结构、新材料、新工艺的结构以及各类大型或复杂结构，当通过确定范围内的原位加载试验，验证计算模型或设计参数时，试验宜符合下列要求：1.加载方式宜采用悬吊加载，荷载下部应采取保护措施，防止加载对结构造成的损伤；2.现场试验荷载不宜超过使用状态试验荷载值。9.2.7对结构进行破坏性的原位加载试验时，应根据结构特点和试验目的制定试验方案，研究其结构受力特点、残余承载能力、破坏模式、延性指标等性能。在结构进入塑性阶段后，加载宜采用变形控制的方式。荷载施加及结构变形均应在可控范围内，并应采取措施确保人员和设备的安全。9.3.1受弯构件应按下列方式进行挠度检验：1、当按现行国家标准混凝土结构设计规范GB50010规定的挠度允许值进行检验时，应符合下式要求：2、当设计要求按实配钢筋确定构件挠度计算值进行检验，或仅检验构件的挠度、抗裂或裂缝宽度时，除应符合公式9.3.1-1的要求外，还应符合下式要求：9.3.2挠度检验允许值应按下列公式计算：9.3.3构件裂缝宽度检验应符合下式要求：9.3.4预应力混凝土构件应按下列方式进行抗裂检验：1.按抗裂检验系数进行抗裂检验时，应符合下列公式要求：2.按开裂荷载值进行抗裂检验时，应符合下列公式的要求：9.3.5抗裂检验系数允许值应根据现行国家标准混凝土结构设计规范GB50010有关构件抗裂验算边缘应力计算的有关规定，按下式进行计算：9.3.6出现承载力标志的构件应按下列方式进行承载力检验：1.当按现行国家标准混凝土结构设计规范GB50010的要求进行检验时，应满足下列公式的要求：2.当设计要求按构件适配钢筋的承载力进行检验时，应满足下式要求：9.3.7承载力检验系数允许值计算中的重要性系数和修正系数按下列方式确定：1重要性系数g0，构件重要性系数可根据其所在的结构的安全等级按表9.3.7选用。一般情况取二级，当设计有专门要求时应予以说明。2.承载力检验修正系数h，当设计要求按构件实配钢筋的承载力进行检验时，构件承载力检验的修正系数应按下式计算：9.4.1使用状态试验结果的判断应包括下列检验项目：9.4.2使用状态试验应按本标准第5.3.3条，第5.3.4条的规定对荷载分级加载至各级临界试验荷载值，并按第9.3节的要求检验结构的挠度、抗裂或裂缝宽度等指标是否满足正常使用极限状态的要求。1、挠度；2、开裂荷载；3、裂缝形态和最大裂缝宽度；4、试验方案要求检验的其他变形。9.4.3如使用状态试验结果性能的各项指标全部满足要求，则应判断结构性能满足正常使用极限状态的要求。9.4.4混凝土结构需要进行承载力试验时，应按本标准第5.3.3条的规定逐级对结构进行加载，当结构主要受力部位或受控截面出现本标准表7.3.3所列的任何一种承载力标志时，即认为结构已达到承载力极限状态，应按本标准第5.3.5条的规定确定承载力检验荷载实测值，并按第9.3.6条的规定进行承载力检验和判断。9.4.5如承载力试验直到最大加载限值，结构仍未出现任何承载力标志，则应判断结构满足承载能力极限状态的要求。5.2.10当采用重物进行加载时，应符合下列规定：1、加载物应重量均匀一致，形状规则；2、不宜采用有吸水性的加载物；3、铁块、混凝土块、砖块等加载物重量应满足加载分级要求，单块重量不宜大于250N；4、试验前应对加载物称重，求得其平均重量；5、加载物应分堆码放，沿单向或双向受力试件跨度方向的堆积长度宜为1m左右，不应大于试件跨度的1/61/4；6、堆与堆之间宜预留不小于50mm的间隙，避免试件变形形成拱作用。5.2.11当采用散体材料进行均布加载时，应满足下列要求：1、散体材料可装袋称量后计数加载，也可在构件上表面加载区域周围设置侧向围挡，逐级称量加载并均匀摊平。2、加载时应避免加载散体外漏。5.2.12当采用流体（水）进行均布加载时，应有水囊、围堰、隔水膜等有效防止渗漏的措施。加载可以用水的深度换算成荷载加以控制，也可通过流量计进行控制。5.3.1结构试验开始前应进行预加载，检验支座是否平稳，仪表及加载设备是否正常，并对仪表设备进行调零。预加载应控制试件在弹性范围内受力，不应产生裂缝及其他形式的加载残余值。5.3.2结构试验的加载程序应符合下列规定：1.探索性试验的加载程序应根据试验的目的及受力特点确定；2.验证性试验宜分级进行加载，荷载分级应包括各级临界试验荷载值；3.当以位移控制加载时，应首先确定试件的屈服位移值，再以屈服位移值的倍数控制加载等级。5.3.3验证性试验的分级加载原则应符合下列规定：5.3.4验证性试验每级加载的持荷时间应符合下列规定：5.3.5分级加载试验时，试验荷载的实测值应按下列原则确定：1、在持荷时间完成后出现试验标志时，取该级荷载值作为试验荷载实测值；2、在加载过程中出现试验标志时，取前一级荷载值作为试验荷载的实测值；3、在持荷过程中出现试验标志时，取该级荷载值和前一级荷载值的平均值作为试验荷载实测值。5.3.7当要求获得试件的实际承载力和破坏形态时，在试件出现承载力标志后，宜进行后期加载。后期加载应加载到荷载减退、试件断裂、结构解体等破坏形态，探讨试件的承载力裕量、破坏形态及实际的抗倒塌性能。后期加载的荷载等级及持续时间应根据具体情况确定，可适当增大加载间隔，缩短持荷时间，也可进行连续性加载至时间破坏。5.3.6当采用缓慢平稳的持续加载方式时，取出现试验标志时所达到的最大荷载值作为试验荷载实测值。5.3.8对于需要研究试件恢复性能的试验，加载完成以后应按阶段分级卸载。卸载和量测应符合下列规定：1、每级卸载值可取为承载力试验荷载值的20%，也可按各级临界试验荷载值足级卸载；2、卸载时，宜在各级临界试验荷载下持荷并量测各试验参数的残余值，直至卸载完毕；3、全部卸载完成以后，宜经过一定的时间后重新量测残余变形、残余裂缝形态及最大裂缝宽度等，以检验试件的恢复性能。恢复性能的量测时间，对于一般结构构件取为1h，对新型结构和跨度较大的试件取为12h，也可根据需要确定时间。5.3.9试件的自重和作用在其上的加载设备的重量，应作为试件荷载的一部分，并经过计算后从加载值中扣除。试件自重和加载设备的重量应经实测或计算取得，并根据加载模式进行换算，对验证性试验其数值不宜大于使用状态试验荷载值的20%。5.3.10当试件承受多组荷载作用时，施加于试件不同部位上的各组荷载宜按同一个比例加载和卸载。当试验方案对各组荷载的加载制度有特别要求时，应按确定的试验方案进行加载。5.2-5.3