结构静载试验 -
结构试验第五章工程结构静载试验
加载
加载
2021/1/16
9
5.3 加载与量测方案的设计
2.正式加载
(2)满载时间
对需要进行变形和裂缝宽度试验的结构，在标准短期荷载作用下的持续时间， 对钢结构和钢筋混凝土结构不应少于30min；木结构不应少于30min的 2倍；拱或砌体为30min的6倍；对预应力混凝土构件，满载30min后加 至开裂，开裂荷载下再持续30min。
加载
加载
2021/1/16
11
5.3 加载与量测方案的设计
3.卸载 凡间断性加载试验，或仅作刚度、抗裂和裂缝宽度检验的结构域构件，以及
测定参与变形的试验及预载之后，均须卸载，让结构、构件有恢复弹性 变形的时间。 卸载一般可按加载级距，也可放大1倍或分2次卸完。
加载
加载
2021/1/16
12
5.3 加载与量测方案的设计
（1）单向应力测量： 梁的纯弯曲区域（1-1截面）内，梁截面上仅有正应力，在该处截面上可
仅布置单向应变测点。 钢筋混凝土梁受拉区开裂后，该截面混凝土部分退出工作，布置在混凝土
受拉区的仪表就丧失了其测量作用。因此常常在受拉去钢筋上也布置 测点以便测量钢筋应变。
2021/1/16
25
5.4 常见结构构件静载试验
4. 裂缝测量 在裂缝行程过程中，仪器读数可能变小，甚至会出现负值。如图，使原来
光环曲线产生突然转折的现象。如果发现上述情况，即可判断试件已 开裂。 （由荷载-应变曲线观察混凝土开裂，为什么）
加载
加载
2021/1/16
8
5.3 加载与量测方案的设计
2.正式加载
(1)荷载分级
第四章工程结构静载试验精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版第四章工程结构静载试验主要内容试验前的准备加载与量测方案设计常见结构构件静载试验量测数据整理结构性能的检验与评定4.1 概述结构静载试验是用物理力学方法，测定和研究结构在静荷载作用下的反应，分析、判定结构的工作状态与受力情况。
静载试验方法不仅能为结构静力分析提供依据，同时也可为某些动力分析提供间接依据。
结构静载试验中最常用的单调加载静力试验。
主要用于研究承受静载作用下构件的承载力、刚度、抗裂性等基本性能和破坏机制。
《混凝土结构试验方法标准》既统一了量大面广的生产检验性试验方法，又对一般性科研试验方法提出了基本要求，对生产和科研有广泛的实用性。
4.2 试验前的准备试验前的准备包括试验规划和准备两个方面，主要内容：1、调查研究、收集资料(1)鉴定性试验中，主要向有关设计、施工和使用单位和人员收集资料。
(2)科研性试验中，主要向有关科研单位和情报检索部门及必要的设计、施工单位，收集与本试验有关的历史、现状和将来的发展要求。
2、试验大纲的制定(1)概述：试验的依据及试验的目的意义与要求等。
(2)试件的设计及制作要求：设计的依据及理论分析和计算，试件的规格和数量，制作施工图等。
(3)试件的安装与就位：包括就位的形式、支承装置、边界条件模拟、保证侧向稳定的措施和安装就位的方法和机具等。
(4)加载方法与设备：包括荷载种类及数量、加载设备装置、荷载图式及加载制度等。
(5)量测方法和内容：主要说明观测项目、测点布置和量测仪表的选择、标定、安装方法及编号图、量测顺序规定和补偿仪表的设置等。
(6)辅助试验。
(7)安全措施：包括人身和设备、仪表等方面的安全防护措施。
(8)试验进度计划。
(9)试验组织管理：包括技术档案资料、原始记录管理、人员组织和分工、任务落实、工作检查等。
(10)附录：包括所需器材、仪表、设备及经费清单，观测记录表格，加载设备、量测仪表的率定结果报告和其他必要的文件规定等。
3、试件准备试件准备包括试件的设计、制作、验收及有关测点的处理等。
工程结构静载试验
工程结构静载试验简介工程结构静载试验是一种用于评价和验证工程结构安全性能的实验方法。
该试验模拟了工程结构在静力荷载作用下的应力和变形情况，通过测量和分析试验数据，可以判断结构在不同荷载下的变形性能、承载能力和稳定性。
试验目的工程结构静载试验的主要目的是： 1. 评估结构设计和施工方案的可行性和可靠性； 2. 验证结构的承载能力和稳定性是否满足设计要求；3. 检测结构的变形性能，包括挠度、位移和变形曲线等；4. 收集和分析结构的力学性能数据，为结构优化和改进提供参考。
试验准备进行工程结构静载试验之前，需要做好以下准备工作： 1. 制定试验方案：确定试验载荷、试验方向、试验目标等。
2. 确定试验工具和设备：根据试验方案确定所需的试验设备和测量工具，如荷载机、变形计、应变计等。
3. 安装传感器和测量设备：按照试验方案的要求，将传感器和测量设备安装在结构的关键位置，以便测得准确的试验数据。
4. 校准和检查设备：确保试验设备和仪器的准确性和稳定性，进行必要的校准和检查工作。
试验过程工程结构静载试验的具体过程包括以下几个步骤： 1. 载荷施加：根据试验方案确定的载荷大小和试验步骤，通过荷载机等设备施加静力载荷。
2. 数据采集：通过传感器和测量设备实时采集结构的各种力学参数，如应力、应变、挠度等。
3. 数据记录和处理：将采集的试验数据记录下来，并进行必要的处理和分析，以得出结构的承载能力和变形性能等指标。
4. 结果分析和评价：根据试验数据，对结构的安全性能进行分析和评价，判断结构是否满足设计要求。
5. 结果报告：将试验结果整理成报告，包括试验目的、试验过程、数据分析和评价等内容。
注意事项在进行工程结构静载试验时，需要注意以下事项： 1. 安全措施：确保工作人员的安全，采取必要的安全措施，如佩戴防护装备、设置防护围栏等。
2. 载荷施加控制：根据试验方案要求，控制载荷的施加速度和顺序，以及保持稳定的载荷大小。
结构静载试验
绞车或卷扬机加载
2 弹簧加载：常用于长期荷载试验，荷载值从几KN到 几千KN。用千分表量测弹簧长度的改变来算出所 加荷载值。
3 螺旋千斤顶：使用时需用测力计测定其加载值。它 适于对结构施加等变形荷载，设备简单，使用方便。
以上各类加载设备都只能产生静载。
另一类机械式加载设备是机械式激振器，可产生正弦 波动荷载，用于测定结构动力特性的动力试验。
结构抗震静力试验是以静力的方式模拟地震作 用的试验。它是用周期性的反复的静力荷载施加 于结构上，研究结构抗震强度的一种静力试验， 称为低周期反复加载试验，也称为伪静力试验。 (还有拟动力试验)
• 静力试验的最大优点是所有加载设备相对简单， 荷载逐级施加，可以停下来仔细观测结构变形， 给人一明晰的破坏概念。
例1：图示受拉构件， 欲测其拉伸应变。
a专设温度补偿
试件的方案
r＝
b补偿片R2也参
与工作
r＝1＋
例2：欲测图示构件 表面由弯矩造成 的应变，也有两 种方案。
a 专设温度补偿试件 的方案
r＝
b 补偿片R2也参与工 作，它贴在构件的 下表面且轴线与工 作片平行。
r 2
例3：构件受弯矩作用，但伴有拉伸，欲测弯矩造成 的应变而排除拉力造成的应变。
一、 应变测量仪表－ 电阻应变仪
应力量测是结构试验中很主要的量测内容，目 前还没有较好的方法直接测定应力，常常借助于
测定应变后通过材料的应力－应变曲线换算为应
力值。
1）电阻应变计 通过粘贴在试件测点的感受元件电阻应变计与试 件同步变形，输出电信号进行量测。
R L
A
dR K 0
R
电阻应变计的选用：
M4
UBD
结构静载试验
第3章 结构静载试验3.1 概 述桥梁、隧道、铁道、道路、房屋、大坝、基础等土木工程结构在施工和服役期间要承受各种各样的荷载，如重力荷载、地震作用、风荷载等直接荷载和间接荷载。
直接荷载主要是指结构的自重和作用在结构上的外力。
间接荷载指引起结构外加变形和约束变形的原因，如地震、温度变化、地基不均匀沉降、其他环境影响以及结构内部的物理、化学作用等。
直接荷载又可分为静荷载和动荷载两类。
严格地说，结构受到的荷载，静是相对的，而动是绝对的。
当结构在荷载作用下的反应随时间推移不会产生明显变化，不产生加速度或产生的加速度很小可以忽略时，所受的荷载即为静荷载。
另外，某些结构虽然承受动荷载但结构引起的动力反应相对静力反应很小，可以忽略，或者不可忽略，但为了方便计算，将动力计算转化为相当的静力计算，考虑冲击系数的影响。
如施加在结构物上的活荷载、雪荷载、某些施工荷载等。
如果结构在荷载作用下的反应随时间推移发生明显的变化，使结构产生不可忽略的加速度反应，该荷载即为动荷载。
为确保土木工程结构的安全使用，研究结构在荷载作用下的工作性能是结构试验与分析的主要目的。
由于静荷载是结构承受的主要荷载，而且在结构设计中，为简化计算，一般将动荷载等效折算成静荷载考虑，因此，结构在静荷载作用下的工作性能是专业人员最关心的问题。
又因为静载试验相对动载试验来说，技术与设备都比较简单，容易实现，所以静荷载试验是最常见的结构试验。
例如，对结构强度、刚度、稳定性进行的试验研究，通常采用静载试验。
当然，这也是静载试验经常被应用的原因。
结构静载试验，就是通过对结构构件施加静荷载，并采用各种检测技术和方法，对结构的各种反应（如应变、位移、裂缝等）进行观测和分析，并对结构构件强度、刚度、稳定性进行正确评估，从而了解结构构件的工作性能、正常使用性能和承载能力。
结构试验的类型，根据试验时间的长短，结构静载试验可以分为短期试验和长期试验。
一般情况下，结构静载试验在较短时间（数天）内可以完成，这些试验称为短期试验。
土木工程测试课件-结构静载试验
高层建筑的高度和体量较大，需要承受较大的垂直荷载。静载试验通过在高层建筑的不 同楼层施加静力荷载，观察建筑物的变形和裂缝情况，评估高层建筑的结构稳定性和抗
震性能。
案例三：大跨度结构静载试验
总结词
大跨度结构静载试验主要针对跨度较 大的桥梁、大型工业厂房等结构进行
详细描述
大跨度结构的跨度较大，需要承受较 大的水平荷载。静载试验通过在结构 的跨中施加静力荷载，观察结构的变 形和裂缝情况，评估大跨度结构的承 载能力和稳定性。
案例四：特殊环境下的静载试验
总结词
特殊环境下的静载试验主要针对极端气 候、地质条件等特殊环境下的土木工程 结构进行
VS
详细描述
特殊环境下的土木工程结构需要承受更为 复杂和极端的荷载条件。静载试验通过模 拟实际环境中的荷载条件，对结构进行加 载，观察结构的性能表现，评估结构的适 应性和稳定性。例如，在地震高发区的建 筑物需要进行地震模拟加载试验，以检验 其抗震性能。
谢谢您的聆听
TH的意外情况，制定相应的应 急处理措施。
试验设备选择与安装
选择合适的加载设备
根据试验需求选择合适的静载试验机，确 保其加载能力满足要求。
设备安装与调试
按照试验计划将试验机安装到位，并进行 必要的调试和校准。
辅助设备的准备
准备必要的辅助设备，如反力墙、支座、 传感器等。
设备安全检查
04
试验结果分析
数据处理与整理
数据清洗
去除异常值、缺失值和重复数据，确保数 据准确性。
数据转换
将原始数据转换为适合分析的格式，如绘 制图表。
数据分组
根据试验目的将数据分组，以便进行比较 和评估。
结构性能评估
强度评估
结构静载试验(非常好的课件)
The key lab of Ministry of Hosing and Urban-Rural Development of P.R.C2.1 概述2.1.1 建筑结构上的作用2.1.2 静载和动载的比较2.1.3 静载的短期试验和长期试验The key lab of Ministry of Hosing and Urban-Rural Development of P.R.C2.1.1 建筑结构上的作用建筑结构上的作用的概念：使结构或构件产生内力（应力），变形和裂缝的各种原因的总称直接作用和间接作用直接作用－荷载作用，包括施加在结构上的自重间接作用－温度变化，地基不均匀沉降对结构的作用静载和动载——本门课程研究对象The key lab of Ministry of Hosing and Urban-Rural Development of P.R.C2.1.2 静载和动载比较静载所指为对结构或构件不引起加速度或加速度可以忽略不计的作用动载所指为对结构或构件引起加速度不可以忽略不计的作用例如：部队过桥和游人在桥上望景；应考虑动载的放大系数，此时引起了结构共振，乃至引起倒塌。
使用中的煤气罐和爆炸的煤气罐具有巨大的差异。
60～70kg－－2.5kN/m2－－30kN/m2The key lab of Ministry of Hosing and Urban -Rural Development of P.R.C 2.1.3 静载的短期试验和长期试验静载实际上是长期作用的，但限于时间，试验条件，严格上讲都是长期试验。
长期荷载作用下的性能，如混凝土徐变、预应力松弛、刚度和裂缝等问题必须进行长期荷载试验。
东南大学丁大钧教授所研究的钢筋混凝土受弯梁在长期荷载下的挠度、裂缝等问题，试验持续了6年零2个月。
结构在服役期间受到的各种作用，按作用时间区分：可分长期作用和短期作用。
试验中如何真实模拟结构？The key lab of Ministry of Hosing and Urban-Rural Development of P.R.C2.2 静载试验的加载设备2.2.1 加载设备所满足的基本条件2.2.2 重力加载方法2.2.3 液压加载方法2.2.4 其它加载方法2.2.1 满足的基本条件（1）试验荷载图式应与结构设计计算的荷载图式所产生的内力值相一致或接近，即使截面或部位产生的内力与设计计算等效。
第6章_结构静载试验
4.2 试验前的准备
1.调查研究，收集资料
1）鉴定性试验：调研对象（设计、施工和使用单位或人 员）；收集资料（设计方面：设计图纸、计算书、原始资料； 施工方面：施工日志、材料性能试验报告、施工记录、隐蔽 工程验收记录等；使用方面：使用过程、超载情况或事故经 过等） 2）科学研究性试验：调研对象（有关科研单位、情报部门、 设计、施工单位）；收集资料（历史：前人有无做过类似试 验，方法及结果；现状：已有的理论、假设和设计施工技术 水平及材料、技术状况等；发展要求：生产、生活和科技发 展的趋势与要求等）
凝土轴压 - 曲线
图 4-2 吊车梁成对卧位试验 1 —试件；2—千斤顶；3—箍架；4—滚动平车
4.2 试验前的准备
7.加载设备和量测仪表安装
加载设备的安装，应根据加载设备的特点按照大纲设 计要求进行。 仪表安装位置按观测设计确定。安装后应及时把仪表 号、测点号、位置和联接仪器上的通道号一并记入记 录表中。
4.2 试验前的准备
3.试件准备
按大纲的要求进行设计和制作。在设计制作时 应考虑试件安装和加载量测的需要，特别是细 部的构造处理。制作工艺必须严格按相应的施 工规范进行，做好记录。留足材料力学性能试 验试件。试验前按图纸复核各部尺寸，构造情 况，存在缺陷，变形和安装质量。4.2 Nhomakorabea试验前的准备
建筑结构试验
Structure Experiment
主讲：张曙光
第4章 结构静载试验
4.1 概述 4.2 试验前的准备 4.3 加载与量测方案的设计 4.4 常见结构构件静载试验 4.5 结构抗震静载试验 4.6 量测数据整理和分析 4.7结构性能的检验与评定
工程结构检测- 第三章 结构静载试验
第三章 结构静载试验
4.结构静载试验通用加载程序
第三章 结构静载试验
5.试验测点布置
试验测点布置基本原则： （1）在满足试验目的的前提下，测点不宜过多，使试 验工作重点突出。 （2）测点要具有代表性，便于分析计算。 （3）为了确保测量数据的可靠，应布置一定数量的校 核点。测点的布置要尽量使测量时安全、方便及满足仪器 的一些特殊要求。
2.试验荷载的几个概念
（1）正常使用短期荷载检测值 它是结构在正常工作状态下应能承受的荷载的检测值
QS GK QK
GK
永久性荷载 结构构件装饰重 使用荷载
GK 1
结构构件自重
QS
正常使用短期荷载检测值
GK 2
QK
第三章 结构静载试验
（2）荷载长期效应组合值 它是考虑了可变荷载对结构作用的长期性。
第三章 结构静载试验
1.应变观测 由应变仪观测各测点应变变化 1）观察应变受力状况是否正确； 2）观察应变是否出现突变的现象； 3）观察结构此时所处的工作状态； 4）观察当荷载并不增加，钢筋应变是否仍不断 增大，以判定钢筋是否屈服。
第三章 结构静载试验
2.位移观测 由位移计观测结构或构件的变形情况 1）观察变形得知结构或构件的工作状态； 2）观察位移计是否超出量程，及时调表； 3）试验末期，位移计位移值出现连续加快变化 时，要及时拆卸位移计，以免损坏。
第三章 结构静载试验
3.5 静载试验数据处理及分析 1 试验曲线的绘制 常见的测试曲线有 （1）荷载－变形曲线； （2）荷载－应变曲线； （3）截面应变图； （4）裂缝开展分布图。
第三章 结构静载试验
1）．荷载－变形曲
意义：由结构－变形关系曲线，可 判断结构或构件在荷载作用下的工作 状态。 1结构处于弹性阶段； 2结构处于弹塑性阶段（当混凝 (2)是邻近构件、支架参与工作分担 了荷载； (3)是整体钢筋混凝土结构经多次加载后，也会出现此钟情况； (4)是钢筋混凝土结构在卸载过程中也会出现此种情况。
结构静载试验
§6-2 结构静载试验的荷载系统
2 液压荷载系统：
（1）液压加载系统的支撑结构 ③非台座支撑
13
§6-2 结构静载试验的荷载系统
2 液压荷载系统：
（2）试验机加载系统 刚性压力机
14
§6-2 结构静载试验的荷载系统
3 电液伺服荷载系统：
液压源、控制系统、执行系统 基本工作原理
优点：响应快、灵敏度高、量测与控制精度 好、出力大、波形多、波带宽、自动化成都 高。 缺点：投资大、维护费用高
36
§6-5 结构抗震性能的静载试验
2 拟动力试验：联机试验
计算机模拟实际地震位移时程曲线
电液伺服加结载构，量荷测结载构反和应，变计形算出与加载地后结震构作的变用形 下
将结构变形转化为控制信号，驱动加载器强迫结构按实际地震反应，实现结构
的变形和受所力经。 历的真实过程完全一致。
结构运 动方程
n时刻的 地震反应 位移值
1 试验加载方法
（2）加载程序： ①预载 目的： 使试件接触良好、进入正常工作状态，荷载荷变形关系趋于稳定 检验全部试验装置的可靠性 检测量测的仪表工作是否正常 检查现场组织工作和人员情况，起演习作用 要求 加载分三级进行，每级取标准值的20%。级间停歇10分钟 卸载分级进行
24
§6-4 一般结构的静载试验方法
1 试验加载方法
（2）加载程序： ②标准荷载试验 加载要求： 标准加载之前，每级加载值不大于标准荷载的20%，分5级 标准荷载之后，每级加载值不大于标准荷载的10% 达到计算破坏荷载90%后，每级加载值不大于标准荷载的5% 具体的试验按有关规程处理。 ③卸载 按加载级距处理，也可以放大1倍，或是分两次卸完。
基本要求：
结构静载试验精选全文
斜截面裂缝测定 斜截面上的主拉应力裂缝，经常出现在剪力较
大的区域内，箱型截面或工字形截面，腹板的中和轴 或腹板与翼缘相交接的腹板常是主拉应力较大的部位。
裂缝宽度的测量一般是用0.01mm和0.05m的读数放大镜肉眼观测， 并记录。
每一构件中测定裂缝宽度的裂缝数量不少于3条，包 括第一条及开裂最大的一条。
偏压构件在物理对中后，沿加力线量出偏心距，加载 点移至偏心距处，才可以试验。
28
试验项目和测点布置
应观测破坏荷载、各级荷载下的侧向挠度及变形曲线、控制 截面的应力变化规律及裂缝的开展情况。 • 破坏荷载：力传感器 • 挠度：百分表或位移传感器或正位实验
用经纬仪 • 曲率：曲率计 • 受压区砼应变：应变片+应变仪，应变片
v
0 2
l
v10
a0 s,ca 32
修正如下：
a0 s,ca
(aq0,ca
a
0 g ,ca
)ca
a0 q,ca
v10
v20
l
tan
a0 g ,ca
M g,ca M b,ca
a0 b,ca
φca----加载图式修正系数
其中： aq0,ca----消除支座沉降和转角后的自由端挠度值。
a0 g ,ca
效应设计值的比值。
40
承载力极限状态的标志
• 对轴心受拉、偏心受拉、受弯、大偏心受压构件，承载力极限状 态的标志有下述几方面：
➢ 当正常配筋时，通常是受拉主筋先屈服，进而受拉主筋处的裂缝 宽度达到1.5mm或挠度达到跨度的1/50倍。
➢ 对于超筋构件，受压区砼一般先破坏（裂缝宽度和挠度没达到上 述值）。
1
加载程序：试验期间荷载与时间的关系。一般静载试验 加载程序分为预载、标准荷载、破坏荷载三个阶段。
结构的静载实验
结构的静载试验结构的静载试验中只介绍一种最常用也最基本的构件，就是梁的静载试验，在梁的试验当中，只介绍其中的试验观测部分，就是观测它的挠度，应变和裂缝。
另一部分内容为结构静载试验的数据处理与分析。
一、梁的静载试验（一）挠度观测对于一个结构来讲，最主要的是它的整体变形。
对于梁就是挠度，挠度是梁性能当中很重要的一个性质。
同时通过挠度的变化，也能看出梁中间某一部分，局部出现破坏的部分，它在挠度上也有很明显的反应。
因此，对于观测挠度，实际上是观测梁变形当中最基本的观测。
1．最大挠度观测在观测梁的挠度的时候,要充分考虑两个支座的沉陷。
教材图6—2(a)。
在图上表示的是这么一个梁，在没受力之前，当然是直的，而且支座在图上这个位置。
当加上一个力，受力以后，即使这个梁本身不变形，那么它由于支座的沉陷，也会使梁产生一个刚性的位移。
比如说它左边位移一个Y A，右边产生位移是Y B，这个是支座沉陷，而在中点，这个最大挠度位置上，我们测得的这个读数，实际上它不是真正的挠度，而是包括梁的刚性位移。
因此，我们在求最大挠度的时候，要把两个支座的沉陷的影响去除掉，就是Y代表位移的读数，包括刚性位移在内的。
图上的f就是梁真正产生的变形。
根据它的几何关系，我们可以得到，首先减去左边支座，然后再减去这两个之差，然后再乘上一个测量挠度的位置被跨度来除的比例，这是测量梁的最大挠度。
测量完最大挠度以后，实际上要把它描绘成一个荷载和挠度的曲线。
纵坐标用的是荷载，横坐标是它的挠度，然后可以描绘成一条曲线。
这条曲线一般说来就是这样了，在开始阶段接近于一条直线。
在某一个位置，比如说混凝土梁开裂了，当然挠度会突然增大，出现第一个拐点。
以后随着它的开裂的发展，那么它的挠度就越来越大了，就是说它和荷载就不是线性关系了，荷载增加不多，但是挠度增加比较快，一般的混凝土梁的形式，大体上是这么个形式，这是做挠度的荷载关系的曲线。
在测挠度除了做荷载的关系曲线之外，还要做某一级荷载下梁本身的变形，各个点的变形，把这个变形，叫做梁的挠度曲线。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
5 6
25 30
1106 1336
5 6
25 28
7
8 9
35
40 45 50 55
1565
1804 2035 2267 2498
7
8 9
35
40 45 50 55
10
11
10
11
12
60
以下空白 回归方
程： y=ax+b 其中： y—油压表指示值 s x—荷载值 d R--相关系数
12 回归方程： 其中： s d
重物常用的有铁块、混凝土块、砖、水、砂石甚至废构件 等。
重物荷载常用作均布荷载直接堆放在结构表面。对于使用 砂石等松散颗粒材料加载时，如果将材料直接对方于结 构表面，将会造成荷载材料本身起拱，而对结构起卸载 作用。 重物排列于结构上作为均布荷载时，应分垛堆放，垛间保 持5～15cm的间距，同样也是为了防止起拱。
安装时各支座轴线应彼此平行并垂直于实验构件的纵轴线， 各支座的距离，取为构件的计算跨度。
思考题： 板或梁在不同支承条件下的计算跨度如何取值?
思考题：
连续构件为什么需要设臵可调支座?应如何操作?
分配梁 百分表
反力架
固定铰 支座 支敦
可调支 座
滚动铰 支座
连续梁开洞试验装置 青岛理工大学
⑩
⑨ ② ① ② ③ ④ ⑤
开洞短梁抗剪试验 青岛理工大学
板的试验
清华大学
3、加载设备本身有足够的强度和刚度，并有足够的储备，保证 使用安全可靠。 4、加载设备本身不应参与结构工作，以致改变结构的受力状态 或结构产生次应力。
液压加载器 P P 滚轴 液压加载器
拉杆
有拉杆约束的墙体
无拉杆约束的墙体
3.1.1重力加载
直接重力加载法
铰支座的形式和构造
a) 活动铰支座
b) 固定铰支座
分配梁
将一个集中力分解成若干力的装置
分配梁的要求：单垮简支方式、层数〈=3、不等比 例分配时，比例〈=4、比例大的一端靠近固定支座
图3.19 分配梁设置示意图
2、固定铰支座 支座是支承结构和传递作用力的装臵。正确地配臵实验 构件的支座，是能否建立符合设计要求的边界条件和 受力状态的重要措施。 对铰支座的基本要求：
力实验机、刚性压力实验机、三轴压力实验机等。
2000kN压力试验机
300kN万能试验机
1000kN万能试验机
长柱试验机
长柱试验机
500t, 6m
液压伺服疲劳实验机
100t,±300mm
隔震支座压剪试验机
竖向：
2500t,±200
水平：
200t,±600
广州大学15000kN橡胶支座压剪试验系统
利用抽真空产生负压对结构构件施加荷载。
思考题 利用气压加载的优缺点?
由于气压加载所产生的为均布荷载，所以， 对于平板或壳体实验尤为适合。压缩空气加 载法的优点是加载卸载方便，压力稳定，缺 点是结构受载面无法观测。
3.2试验装置的支座设计
被试结构或构件的支座和边界条件尽可能与实际结构 一致，以使结构性能得到真实的模拟；
1）必须保证结构在支座处能自由转动；
2）必须保证结构在支座处力的传递。 铰支座一般均用钢材制作，按自由度不同分为铰支座和 固定铰支座两种形式。
为了防止试件支承处和支墩局部破坏，上下垫板尺寸应分 别按试件和支墩局部承压考虑。上垫板宽度与试件支承 长度一致，厚度必须保证有足够的刚度，并不小于板宽 的1/6。用于钢筋混凝土构件的上垫板厚度
20/5t桥式吊车
2 水平反力装置
荷载比较大时采用反力墙 荷载小时，可用锚固在实验台座上钢三角架。
2.5.3 其他装置
当用一个加载器施加两点或两点以上荷载时，通常通过分 配梁实现。分配梁应为单跨简支形式，刚度足够大，重 量尽量小，配置不宜超过两层，以免使用失稳或引进误 差。
正确做法
错误做法
集中荷载
分布荷载
短期荷载
长期荷载
静力荷载
动力荷载
一、对加载设备的基本要求
1、试验荷载的作用方式必须使试验结构或构件产生预期 的内力和变形方式
柱的压弯剪受力 青岛理工大学
2、产生的荷载值应当明确，满足实验的准确度，除模拟 动力作用之外，荷载值应能保持相对稳定，不会随时间、 环境条件的改变和结构的变形而变化。保证荷载量的相 对误差不超过±5％。
1999年启用时的大型结构实验室 清华大学
中南大学土木工程安全科学实验室
大型多向反力墙
西安建筑科技大学 新建结构静力实验大厅 跨度：15m 建筑面积：600m2
反力墙：高8m
4槽道试验台 16/5t桥式吊车 结构动力实验大厅 跨度：24m 建筑面积：2100m2 L型反力墙：高12.5m 8槽道试验台
带传感器的推 力千斤顶 带传感器的拉压千斤顶
主要技术指标： 出力：其中推力千斤顶 0.5KN～40000KN拉压千 斤顶拉力：300KN～ 2000KN 启动摩擦力0.05MPa， 有效出力率：≥0.98 出力曲线：44°30′ 满载下任何位臵使用 内、外不渗油。
2）四角支承板和四边支承板的支座。
①
② ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩
① 压力传感器 螺旋千斤顶 支墩 锚具 压力传感器。
② ③
①
②⑨⑩
位移传感器④ 机电百分表 燃油炉 滚轴 横梁
垫板 滚轴 钢梁 压力传感器 千斤顶
A——A
B——B
支座构造示意图
3柱式试件的铰支座
在实验机中作短柱抗压强度实验时，由于短柱破坏时不 发生纵向挠曲，短柱两端不发生转动；因此，当实验机 上下压板之一为球铰时，短柱两端可不另设刀口。
第3章 结构静载实验
荷载种类繁多。有结构的自重；建筑物楼(屋)面的活荷 载、雪荷载、积灰荷载、施工荷载；作用于工业厂房 的吊车荷载、机械设备的振动荷载；作用于桥梁上的 车辆振动荷载；作用于海洋平台上的冲击荷载等；特 殊情况下，还有地震、爆破等荷载。除了直接作用， 还有温度、收缩、支座沉降等间接作用。
6
9
20
17
14
3
20
19
7
4
30
28
13
2
23
21
某集团自备铁路专用线剩余承载力检测与评估
某屋架足尺试验
青岛理工大学
古老的称
2杠杆重力加载法
思考题 重物加载的优缺点? 重物荷载数值稳定，荷载值不因实验过程中结构的变形 或徐变而减小。重物荷载不影响结构的自由变形。适用 于作长期荷载和均布静载实验。重物的缺点是当用作均 布荷载时全部承载面被掩盖，不利布置仪表及观测。 杠杆应有足够刚度，杠杆比一般不宜大于5。三个支点 应在同一直线上，避免杠杆放大比例失真，保证荷载稳 定、准确。
为了减少滚动摩擦力,钢滚轴的直径宜按荷载大小根据下 表选用。但在任何情况下滚轴直径不应小于50mm。
滚轴直径选用表 滚轴荷载(kN/mm) 钢滚轴直径(mm) <2.0 2~4 4~6 50 60~80 80~100
1）单跨简支构件和连续梁的支座。这类构件除了一端为 固定铰支座外，其它应为滚动支座。
四点支承 思考题：
四点支承
四边简支
双向板和基础底板的受力主筋应如何摆放? 四边简支板四角承担拉力还是压力?
2、支墩
应满足抗压位移量测实验结构的挠度，提高实 验的精度，要求支墩和地基有足够的刚度
单向简支实验构件的两个铰支座的高差的要求，其偏差 不宜大于实验构件跨度的1/200。
精度的概念
当采用试验机加载时,应满足以下要求: 1)万能试验机、拉力试验机、压力试验机的精度 不应低于2级
2)结构疲劳试验机静态测力误差在±2%以内
荷载值可以用测力计、荷载 传感器或压力表等测定。 用压力表时，应整个系统 率定后使用，避免油路摩 阻力的影响。
同一系统的加载器要规格一致，活塞与缸体摩阻力相 同，放置高差不超过5m,才能保证荷载同步。
3.1.3 机械加载
常用的机械机具有绞车、卷扬机、倒链葫芦、螺旋千斤 顶和弹簧等。绞车、卷扬机、倒链葫芦等主要用于远距 离或高耸结构施加拉力。螺旋千斤顶和弹簧均较适用于 施加长期实验荷载。
卷扬机
花篮螺丝
螺旋千斤顶
思考题 哪些试验需要进行长期试验，用该装置可以吗?
3.1.4气压加载
利用压缩空气加载
被试结构或构件的支座和边界条件尽可能理想化，受力
条件明确并与结构设计所采用的计算简图一致，以便于 对被试验结构的力学性能进行正确的分析。
图3.18 铰支座的形式和构造
3.2.1结构试验的铰支座
1、活动铰支座 支座是支承结构和传递作用力的装臵。正确地配臵实验 构件的支座，是能否建立符合设计要求的边界条件和受 力状态的重要措施。 对铰支座的基本要求： 1）必须保证结构在支座处能自由转动； 2）必须保证结构在支座处力的传递。 铰支座一般均用钢材制作，按自由度不同分为活动铰支座 和固定铰支座两种形式。
同济大学20000kN支座压剪试验系统
思考题
液压加载有哪些 优缺点?
4、电液伺服加载系统
电液伺服加载系统是液压加载实验技术发展的一个新领域。 系统主要由液压源、控制系统和执行系统三大部分。
供油系统，又称泵站输出高压油，通过伺服阀控制，进出 加载器的二个油腔产生推拉荷载。
执行机构是由刚度很大的支承机构和加载器组成。加载器 又称液压激振器或作动器。
60
y=ax+b y—油压表指示值 x—荷载值 R--相关系数
青岛理工大学工程质量检测鉴定中心
千斤顶标定曲线
注意事项： 1千斤顶为主动，消除油路摩阻力；
2 不能任意换表，换表需重标；
3 按照表上实际可读标定，避免估读； 4 需要标三遍，最后取平均值