16结构及构件静载试验

16混凝土结构及铁路简支梁静载试验

16.1混凝土结构构件静载试验

混凝土结构的静载试验的依据是GB50010—2002《混凝土结构设计规范》、GB20204--2002 《混凝土结构工程施工质量验收规范》、GB50152—92《混凝土结构试验方法标准》，针对的是工业与民用建筑和一般构筑物的普通混凝土结构，其它结构，如水工、港口、桥梁等的静载试验则遵循专门的标准。轻混凝土结构、高强混凝土结构及其它特种混凝土结构，由于混凝土材料力学性能不同，在确定试验荷载和进行试验分析时不同于普通混凝土结构，应参照执行相应的规范。

16.1.1 一般规定

混凝土预制构件应按标准图或设计要求的试验参数及检验指标进行结构性能检验。

16.1.1.1 检验内容

钢筋混凝土构件和允许出现裂缝的预应力混凝土构件进行承载力、挠度和裂缝宽度检验；不允许出现裂缝的预应力混凝土构件进行承载力、挠度和抗裂度检验。对设计成熟、生产数量较少的大型构件，当采取加强材料和制作质量检验的措施时，可仅做挠度、抗裂度或裂缝宽度的检验；当采取上述措施并有可靠实践经验时，可不做结构性能检验。

16.1.1.2 检验规则

对成批生产的构件，应按同一工艺正常生产的不超过1000件且不超过3个月的同类型产品为一批。当连续检验10批且每批的结构性能检验结果均符合GB20204—2002的要求时，对同一工艺正常生产的构件，可改为不超过2000件且不超过3个月的同类型产品为一批。在每批中随机抽取一个构件作为试件进行检验。

16.1.1.3 试验前的准备工作

（1）制定试验计划

试验计划宜包括以下内容：试验目的和要求、构件的抽样、试验对象的检查、试验装置和试件的安装就位、试验荷载、加载方法和加载设备、测点仪表布置图、安全与防护措施、组织计划、资料的整理和数据分析要求等。

(2)构件检验应在0℃以上的、较稳定的环境条件下进行；蒸汽养护后的构件应在其冷却至常温后再进行试验。

（3）试验对象的检查主要包括：收集试验对象的原始设计资料、设计图和计算书；

施工与试件制作记录；原材料的试验报告；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；对已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；对结构构件的跨度、截面、钢筋位置、保护层厚度等实际尺寸及初始挠曲、变形、原始裂缝预应力传递区段或预拉区的裂缝和缺陷等应作详细量测，作好记录；所有的缺陷和裂缝应在构件上标出。

16.1.2 量测仪表、加载装置及试验装置

16.1.2.1 量测仪表

混凝土结构试验用的量测仪表主要指各种位移计（位移传感器）、应变仪、力值量测仪表等，它们的精度等级、允许误差等均应符合GB50152—92《混凝土结构试验方法标准》的规定，并应经法定计量检定部门检定合格。

（1）位移量测仪表

试验中量测线位移和角位移的仪表统称为位移量测仪表。位移量测仪表分机械式和传感器式两种。机械式位移量测仪表包括钢直尺、千分表、百分表和大量程百分表（挠度计）等。

钢直尺最小分度值0.5～1.0㎜，常用作水准仪、经纬仪的标尺量测结构构件的挠度、侧位移等。

千分表的最小分度值为0.001㎜，量程1.0㎜，主要用来量测结构构件的微小位移，配以适当的夹具也可用作角位移、应变等的量测指示仪表。

百分表最小分度值为0.01㎜，量程3㎜、5㎜、10㎜等数种，是混凝土结构试验中最常用的位移量测仪表，用以量测中小型结构构件的挠度等。量程大于20㎜的百分表称为大量程百分表。还有一类位移计量程更大甚至无限，如张线式位移计或挠度计，用于量测大型结构构件的挠度、侧移等。

位移传感器是将被测位移通过它的敏感元件转换为电量或电参量的一种器件，根据转换原理的不同，可分为电感式、交直流差动变压器式、滑线电阻式、应变式和磁栅式等数种。位移传感器具有分辨率高、多种量程（±1㎜～±1000㎜）、便于自动记录等特点，是混凝土结构试验中广泛使用的一种位移量测仪表。

位移传感器一般不能独立完成位移量测工作，除了需配备合适的激励电源外，还需配用适当的指示仪表，通常配用数字式电压表，应变式位移传感器则配用电阻应变仪。值得注意的是，在自行配置位移传感器量测系统时，要使各部分匹配，否则传感器的一些技术指标是不能保证的，由此引起的整个系统的误差会远远超过传感器的允许误差。因此，当配置的量测系统各部分的匹配情况不太清楚时，应对整个系统的灵敏度、线性范围等直接进行标定，以保证量测结果的准确性。

①钢直尺、千分表、百分表和大量程百分表（挠度计）其允许误差值应符合表16.1的规定。

②水准仪和经纬仪的精度分别应不低于3级精度（DS3）和2级精度（DJ2）。

③位移传感器的准确度应不低于 1.0级；位移传感器的指示仪表的最小分度值不宜大于所测量总位移的1.0%，示值误差应不超过±1.0%F.S.。

④用于悬臂构件角位移量测的倾角仪分度值不宜大于5″；电子倾角仪的示值误差应不超过±1.0%F.S.。

表16.1 钢直尺、千分表、百分表和大量程百分表误差允许值

（2）应变量测仪表

混凝土结构试验中常用的应变量测仪表包括由千分表、百分表、位移传感器等构成的应变量测系统以及电阻应变计、电阻应变仪等。

①由符合表16.1规定的千分表、百分表、位移传感器等构成的应变量测装置，其标距误差应不超过±1%，最小分度值不宜大于被测总应变的1.0%。

②双杠杆应变计的示值误差和标距误差均应不超过±1.0%，最小分度值不宜大于被测总应变的2.0%。电阻应变计的精度应不低于C级，对于疲劳试验其精度应不低于B级。

③静态电阻应变仪的精度应不低于B级，最小分度值不宜大于10×10-6；动态电阻应变仪的精度应不低于B级，最小分度值不宜大于200×10-4，输出灵敏度不宜低于

0.1mA/10-6或0.1mV/10-6，载波频率不宜低于10倍被测应变的频率。

④观测裂缝宽度的仪表，其最小分度值不宜大于0.05㎜。

（3）力值量测仪表

结构试验中荷载和作用力的量测仪表统称为力值量测仪表，其中机械式的又称为拉力或压力测力计，电子式的称为电子测力计（包括荷载传感器和力值指示仪表两部分）。

①弹簧式拉力、压力测力计的最小分度值应不大于 2.0%F.S.，示值误差应不超过±1.5%。

②荷载传感器的精度应不低于C级，对于长期试验，精度应不低于B级。荷载传感器的指示仪表的最小分度值不宜大于被测力值的1.0%，示值误差应不超过±1.0%F.S.。