第五章 结构单调加载静力试验分解
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结构试验第五章工程结构静载试验可修改全文
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5.4 常见结构构件静载试验
5.4.1 受弯构件的试验 等效加载
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5.4 常见结构构件静载试验
5.4.1 受弯构件的试验 二、试验项目和测点布置 鉴定性试验：承载力、抗裂度和各级荷载作用下的挠度及裂缝开展情况。 研究性试验：除了承载力、抗裂度、挠度和裂缝观测外，还测量构件某些部位的应力。 挠度的测量 梁的挠度值是量测数据中最能反映其综合性能的一项指标，其中最主要的是测定梁跨中最大挠度值fmax及弹性挠度曲线
科学研究性试验：收集与本试验有关的历史、现状和将来发展的要求。
历史——国内外有无类似试验，采用方法及结果 现状——已有理论、假设、设计和施工技术及材料、技术状况等 将来——生产、生活和科学技术发展的趋势与要求
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5.2 试验前的准备
5.2.5 试验设备与试验场地的准备 试验计划应用的加载设备和测量仪表。场地的清理和安排。 5.2.6 试件安装就位 5.2.7 加载设备和量测仪表安装 5.2.8 试验控制特征值的计算 计算出各个荷载阶段的荷载值和各特征部位的内力、变形值等，作为试验时控制与比较的依据。
加载
加载
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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
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5.3 加载与量测方案的设计
5.3.2 量测方案 量测方案要考虑的主要问题： (1)根据试验的目的和要求，确定观测项目，选择量测区段 (2)按照确定的量测项目，选择合适的仪表 (3)确定试验观测方法
第五章-结构静力试验剖析PPT课件
在端节点砼表面沿自锚头长度方向布置若干 应变测点：横向测点和纵向测点
5）预应力钢筋张拉应力的测量
直接在预应力钢筋上布置应变测点测量，通 常布置屋架跨中和两端头。注意应变计的防 护处理。
6）裂缝测量
杆件开裂荷载和裂缝宽度。（端节点、腹杆 与下弦杆及节点交汇处较早开裂的位置）
2.4.4 薄壳和网架结构的试验
重 物 加载
液压加载
屋 架 成 对试验
屋架试验支撑设置
二、观测项目和测点布置 观测项目 1）桁架挠度及挠曲线。 2）开裂荷载及破坏荷载。 3）主要杆件的应变。 4）节点的变形及节点刚度对杆件的次应力影响 5）屋架端节点的应力分布 6）预应力钢筋张拉应力和对有关部位混凝土的预压 应力。 7）屋架下弦预应力钢筋对屋架的反拱作用。 8）预应力锚头工作性能。
离支座x处的挠 度和转角为：
悬臂梁的挠度和转角
自重和设备重作用下，梁的挠度为：
荷载等效的修正系数ψ：
采用等效荷载图式加载试验时，由于等 效时仅考虑了控制内力相等的原则等效，故 应对测量的挠度进行修正。
均布荷载1.0，四分点等效乘0.91, 三 分点等效乘0.98，四集中力五分点等效乘 0.99，八集中力十六分点1.00。
正位试验 卧位试验 对中： 先进行几何对中， 再进行物理对中。
5.3.2 压杆和柱的试 验
二、试验项目和测点 布置
1. 试验项目 2.测点布置 3.测力板
二、试验项目和测点布置
破坏荷载：力传感器 挠度：百分表或位移传
感器 曲率：曲率计 砼应变：应变片+应变
仪，应变片后贴。 钢筋应变：应变片+应
筋 拉
钢绞 断
线
1.4 0
1.50
B4
5）预应力钢筋张拉应力的测量
直接在预应力钢筋上布置应变测点测量，通 常布置屋架跨中和两端头。注意应变计的防 护处理。
6）裂缝测量
杆件开裂荷载和裂缝宽度。（端节点、腹杆 与下弦杆及节点交汇处较早开裂的位置）
2.4.4 薄壳和网架结构的试验
重 物 加载
液压加载
屋 架 成 对试验
屋架试验支撑设置
二、观测项目和测点布置 观测项目 1）桁架挠度及挠曲线。 2）开裂荷载及破坏荷载。 3）主要杆件的应变。 4）节点的变形及节点刚度对杆件的次应力影响 5）屋架端节点的应力分布 6）预应力钢筋张拉应力和对有关部位混凝土的预压 应力。 7）屋架下弦预应力钢筋对屋架的反拱作用。 8）预应力锚头工作性能。
离支座x处的挠 度和转角为：
悬臂梁的挠度和转角
自重和设备重作用下，梁的挠度为：
荷载等效的修正系数ψ：
采用等效荷载图式加载试验时，由于等 效时仅考虑了控制内力相等的原则等效，故 应对测量的挠度进行修正。
均布荷载1.0，四分点等效乘0.91, 三 分点等效乘0.98，四集中力五分点等效乘 0.99，八集中力十六分点1.00。
正位试验 卧位试验 对中： 先进行几何对中， 再进行物理对中。
5.3.2 压杆和柱的试 验
二、试验项目和测点 布置
1. 试验项目 2.测点布置 3.测力板
二、试验项目和测点布置
破坏荷载：力传感器 挠度：百分表或位移传
感器 曲率：曲率计 砼应变：应变片+应变
仪，应变片后贴。 钢筋应变：应变片+应
筋 拉
钢绞 断
线
1.4 0
1.50
B4
建筑结构试验结构单调加载静力试验
❖ 5.5.3
足尺房屋构造旳整体试验
第五章 构造单调加载静力试验
❖
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❖
❖
思索题
1、简述单调加载静力试验旳定义。
2、绘出论述构造单调加载静力试验旳加载制度。
3、试根据弯矩和剪力等效原则绘出均布荷载下简支梁旳等
效荷载加载图式。
4、怎样布置测量简支梁弯曲应力、剪应力分布旳应变测点？
5、混凝土梁裂缝旳测量有几种措施？
♦ 当柱支承次梁时，将次梁视为固支梁
♦ 实际上构造中均为弹性支座，无绝对意义上旳铰支、固支
主梁旳试验：
♦ 同次梁旳试验
柱旳试验：
♦ Nmax：柱相邻跨满布
♦ Mmax：同梁端Mmax时布置方案
5.5 建筑物或其部件旳单调加载静力试验
5.5.1 钢筋混凝土平面楼盖试验
❖ 2、试验观察
❖ 平面楼盖试验一般为非破坏性，这是因为T形梁
5.4.1 屋架试验
屋架端部节点应变测点
和自锚部位测点布置
5.5 建筑物或其部件旳单调加载静力试验
❖
❖
❖
❖
❖
❖
❖
❖
❖
5.5.1 钢筋混凝土平面楼盖试验
楼盖涉及板、次梁、主梁三个部分，试验目旳是研究活荷载
旳作用。
1、试验荷载布置
对于连续梁，活荷载最不利布置旳原则
♦ 跨中Mmax：该跨布置，左右隔跨布置
成，因为屋盖系统和山墙对各榀平面排架旳
约束作用，从而形成空间构造。
❖ 试验目旳：拟定厂房整体空间作用性质及详
细分配系数。
❖ 5.5.2
5.5 建筑物或其部件旳单调加载静力试验
足尺房屋构造旳整体试验
第五章 构造单调加载静力试验
❖
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❖
思索题
1、简述单调加载静力试验旳定义。
2、绘出论述构造单调加载静力试验旳加载制度。
3、试根据弯矩和剪力等效原则绘出均布荷载下简支梁旳等
效荷载加载图式。
4、怎样布置测量简支梁弯曲应力、剪应力分布旳应变测点？
5、混凝土梁裂缝旳测量有几种措施？
♦ 当柱支承次梁时，将次梁视为固支梁
♦ 实际上构造中均为弹性支座，无绝对意义上旳铰支、固支
主梁旳试验：
♦ 同次梁旳试验
柱旳试验：
♦ Nmax：柱相邻跨满布
♦ Mmax：同梁端Mmax时布置方案
5.5 建筑物或其部件旳单调加载静力试验
5.5.1 钢筋混凝土平面楼盖试验
❖ 2、试验观察
❖ 平面楼盖试验一般为非破坏性，这是因为T形梁
5.4.1 屋架试验
屋架端部节点应变测点
和自锚部位测点布置
5.5 建筑物或其部件旳单调加载静力试验
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❖
5.5.1 钢筋混凝土平面楼盖试验
楼盖涉及板、次梁、主梁三个部分，试验目旳是研究活荷载
旳作用。
1、试验荷载布置
对于连续梁，活荷载最不利布置旳原则
♦ 跨中Mmax：该跨布置，左右隔跨布置
成，因为屋盖系统和山墙对各榀平面排架旳
约束作用，从而形成空间构造。
❖ 试验目旳：拟定厂房整体空间作用性质及详
细分配系数。
❖ 5.5.2
5.5 建筑物或其部件旳单调加载静力试验
单调加载静力试验课件
单调加载静力实验课件
• 单调加载静力实验概述 • 实验设备与材料 • 实验操作方法 • 实验结果分析 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 实验注意事项与安全措施 • 实验应用与案例分析
01 单调加载静力实验概述
定义与目的
定义
单调加载静力实验是一种在结构 上施加单调递增的荷载，以视察 其变形和破坏行为的实验方法。
目的
评估结构的承载能力、变形特性 、破坏模式和延性性能，为结构 设计提供根据。
04
准备好记录实验数据的 表格和工具，以便在实 验过程中记录数据。
操作注意事项
在操作过程中应保持专注，避免分散 注意力，以免产生意外。
在实验过程中应注意视察设备的运行 状态和试样的变化情况，如有特殊应 及时停止实验并采取相应的措施。
严格按照操作规程进行实验，不得擅 自更改操作步骤或省略操作。
在操作过程中应注意保护个人安全， 避免产生意外伤害。
安全防护措施
01
02
03
04
在实验前应穿着好必要的防护 装备，如实验服、手套、眼镜
等。
对于有毒、有害、有腐蚀性的 物质，应采取相应的防护措施 ，如佩戴防毒面具、穿防护服
等。
在实验过程中应注意防止试样 飞溅、烫伤等意外伤害。
在实验过程中应注意保持通风 ，避免有害气体在室内积累。
06 实验应用与案例分析
泊松比是描述材料横向变形与纵 向变形之间关系的参数，通常用
ν表示。
通过单调加载静力实验可以测量 材料的弹性模量和泊松比，这些 参数对于结构设计和安全评估具
有重要意义。
强度分析
强度分析是单调加载静力实验的 重要目的之一，它涉及到材料在 受到外力作用时所能承受的最大
应力。
通过实验可以确定材料的屈服强 度、抗拉强度等强度指标，这些 指标对于评估材料的安全性和可
• 单调加载静力实验概述 • 实验设备与材料 • 实验操作方法 • 实验结果分析 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 实验注意事项与安全措施 • 实验应用与案例分析
01 单调加载静力实验概述
定义与目的
定义
单调加载静力实验是一种在结构 上施加单调递增的荷载，以视察 其变形和破坏行为的实验方法。
目的
评估结构的承载能力、变形特性 、破坏模式和延性性能，为结构 设计提供根据。
04
准备好记录实验数据的 表格和工具，以便在实 验过程中记录数据。
操作注意事项
在操作过程中应保持专注，避免分散 注意力，以免产生意外。
在实验过程中应注意视察设备的运行 状态和试样的变化情况，如有特殊应 及时停止实验并采取相应的措施。
严格按照操作规程进行实验，不得擅 自更改操作步骤或省略操作。
在操作过程中应注意保护个人安全， 避免产生意外伤害。
安全防护措施
01
02
03
04
在实验前应穿着好必要的防护 装备，如实验服、手套、眼镜
等。
对于有毒、有害、有腐蚀性的 物质，应采取相应的防护措施 ，如佩戴防毒面具、穿防护服
等。
在实验过程中应注意防止试样 飞溅、烫伤等意外伤害。
在实验过程中应注意保持通风 ，避免有害气体在室内积累。
06 实验应用与案例分析
泊松比是描述材料横向变形与纵 向变形之间关系的参数，通常用
ν表示。
通过单调加载静力实验可以测量 材料的弹性模量和泊松比，这些 参数对于结构设计和安全评估具
有重要意义。
强度分析
强度分析是单调加载静力实验的 重要目的之一，它涉及到材料在 受到外力作用时所能承受的最大
应力。
通过实验可以确定材料的屈服强 度、抗拉强度等强度指标，这些 指标对于评估材料的安全性和可
结构单调加载静力试验
*
测点布置
可以利用结构和荷载的对称性，在屋架一半布置主要测点，而在另一半布置校核测点。 节点位移：大量程的挠度计或者用米厘纸制成标尺通过水准仪进行观测。
*
杆件的内力测量 通过测应变来测量杆件内力。
*
杆件的内力测量测点布置
*
3）节点应变测量测点布置：上弦节点
*
端部节点应变测量
*
4）锚具性能测量
1.30
钢丝、钢绞线、热处理钢筋
1.45
受拉主筋拉断
1.50
受弯构件的受剪
腹部斜裂缝达到1.5mm,或斜裂缝末端受城市混凝土 剪压破坏
1.40
沿斜截面混凝土斜压破坏,受拉主筋在端部滑脱或其 他锚固破坏
1.55
轴心受压、小偏心受压
混凝土受压破坏
1.50
注：热轧钢筋系指HPB235级、HRB335级、HRB400级和RRB400级钢筋。
*
由荷载一应变曲线观测混凝士的开裂
*
斜裂缝测点
*
转角和曲率的测量
转角：用角位移传感器进行测量。常用的角位移传感器和线位移传感器都是测量测点相对于地面的转角，测量结果处理时应该考虑支座沉陷引起的刚体转动。 曲率：用应变计或位移计进行测量，在该截面的上下边缘布置应变或位移测点，通过测量上下边缘的应变来计算曲率。
*
1、试件安装和加载方法 就位方式：一般采用正位试验。现场试验时还可以采用成对试件的卧位试验。安装时应设置侧向支撑，以保证屋架上弦的侧向稳定。 支承方式：与梁相同，支承垫板应留有充分余地。 加载方式：可以采用重力直接或杠杆加载。当施加多点集中荷载并且节点荷载较大时，采用同步液压加载。
重 物 加 载
空载持续时间t4：1.5t2
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测点布置
可以利用结构和荷载的对称性，在屋架一半布置主要测点，而在另一半布置校核测点。 节点位移：大量程的挠度计或者用米厘纸制成标尺通过水准仪进行观测。
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杆件的内力测量 通过测应变来测量杆件内力。
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杆件的内力测量测点布置
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3）节点应变测量测点布置：上弦节点
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端部节点应变测量
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4）锚具性能测量
1.30
钢丝、钢绞线、热处理钢筋
1.45
受拉主筋拉断
1.50
受弯构件的受剪
腹部斜裂缝达到1.5mm,或斜裂缝末端受城市混凝土 剪压破坏
1.40
沿斜截面混凝土斜压破坏,受拉主筋在端部滑脱或其 他锚固破坏
1.55
轴心受压、小偏心受压
混凝土受压破坏
1.50
注：热轧钢筋系指HPB235级、HRB335级、HRB400级和RRB400级钢筋。
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由荷载一应变曲线观测混凝士的开裂
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斜裂缝测点
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转角和曲率的测量
转角：用角位移传感器进行测量。常用的角位移传感器和线位移传感器都是测量测点相对于地面的转角，测量结果处理时应该考虑支座沉陷引起的刚体转动。 曲率：用应变计或位移计进行测量，在该截面的上下边缘布置应变或位移测点，通过测量上下边缘的应变来计算曲率。
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1、试件安装和加载方法 就位方式：一般采用正位试验。现场试验时还可以采用成对试件的卧位试验。安装时应设置侧向支撑，以保证屋架上弦的侧向稳定。 支承方式：与梁相同，支承垫板应留有充分余地。 加载方式：可以采用重力直接或杠杆加载。当施加多点集中荷载并且节点荷载较大时，采用同步液压加载。
重 物 加 载
空载持续时间t4：1.5t2
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【工程结构试验】第5章-结构单调加载静力试验(2课时)
裂缝测量
Suzhou University of Science and Technology 苏州科技学院
裂缝包括：弯曲裂缝、剪切裂缝、弯剪裂缝 基于力学分析在裂缝位置垂直方向布置测点 裂缝永远与σl垂直（事故处理常用原则） 裂缝出现的判别方法：
①目测②P－Δ曲线③应变值
最大裂缝宽度的测量方法：等弯矩段选取3 条，在纵筋水平位置处采用读数放大镜或裂 缝标尺 裂缝标注方法：试验完毕后绘制裂缝开展图
（二）试验观测
Suzhou University of Science and Technology 苏州科技学院
平面楼盖试验一般为非破坏性（T形梁强度 大），多梁式经常为现场试验 板、梁挠度的观测
工程中：精密水准仪、引出法 消除支座的影响
梁、板中混凝土及钢筋的原始应力测定
卸载法
荷载的施加一般采用成袋砂、石、水泥
二、单层工业厂房整体结构空间工作试验
Suzhou University of Science and Technology 苏州科技学院
单层工业厂房由排架、屋盖系统、山墙等 组成，由于屋盖系统和山墙对各榀平面排 架的约束作用，从而形成空间结构 试验目的：确定厂房整体空间作用性质及 具体分配系数
Suzhou University of Science and Technology 苏州科技学院
1、结构组成（屋盖/梁柱/基础/支撑/围护）
1. 屋面板 2. 天沟板 3. 天窗架 4. 屋架 5. 托架 6. 吊车梁 7.排架柱 8. 抗风柱 9. 基 础 10. 连系梁 11. 基础梁 12. 天窗架垂 直支撑 13. 屋架下弦 横向水平支撑 14.屋架端部 垂直支撑 15. 柱间支撑
裂缝的标注方法
第五章结构静力试验
1）采用拉压万能试验机进行加载。通过试验机的上、下 ）采用拉压万能试验机进行加载。通过试验机的上、 夹具将平板钢试件安装在试验机上， 夹具将平板钢试件安装在试验机上，用试验机控制加载量 的大小。 的大小。 2）采用电阻应变计和电阻应变测试系统测量试件在拉力作 ） 用下的纵向和横向应变，测点布置如图所示。 用下的纵向和横向应变，测点布置如图所示。 3）应变计选用 ×10mm电阻应变计。 电阻应变计。 ）应变计选用2× 电阻应变计 4）计算：由试验机所显示的拉力 和应变测试系统所测得 ）计算：由试验机所显示的拉力F和应变测试系统所测得 的应变值ε1和ε2，按下列式中计算弹性模量和泊松比ν。 的应变值ε 按下列式中计算弹性模量和泊松比ν
加载架 压力传感器
600
600
600
900
900
A
2φ8 300 2φ12
A 2000
200 A---A
2）采用50mm百分表量测梁最大挠度，测点布置如图所示。 ）采用 百分表量测梁最大挠度， 百分表量测梁最大挠度 测点布置如图所示。 3）在梁跨中顶面中间布置一片电阻应变计量测混凝土最大压应变，在梁底 ）在梁跨中顶面中间布置一片电阻应变计量测混凝土最大压应变， 每根钢筋上跨中位置布置2个电阻应变计量测钢筋最大拉应变 个电阻应变计量测钢筋最大拉应变， 每根钢筋上跨中位置布置 个电阻应变计量测钢筋最大拉应变，测点布置 如图。混凝土应变计选择3× 电阻应变计， 如图。混凝土应变计选择 ×80mm电阻应变计，钢筋应变计选择 电阻应变计 2×10mm电阻应变计，采用电阻应变仪量测。 电阻应变计， × 电阻应变计 采用电阻应变仪量测。
第五章 结构静力试验
●
结构静力试验的加载制度
100%
预载时间
加载时间
加载架 压力传感器
600
600
600
900
900
A
2φ8 300 2φ12
A 2000
200 A---A
2）采用50mm百分表量测梁最大挠度，测点布置如图所示。 ）采用 百分表量测梁最大挠度， 百分表量测梁最大挠度 测点布置如图所示。 3）在梁跨中顶面中间布置一片电阻应变计量测混凝土最大压应变，在梁底 ）在梁跨中顶面中间布置一片电阻应变计量测混凝土最大压应变， 每根钢筋上跨中位置布置2个电阻应变计量测钢筋最大拉应变 个电阻应变计量测钢筋最大拉应变， 每根钢筋上跨中位置布置 个电阻应变计量测钢筋最大拉应变，测点布置 如图。混凝土应变计选择3× 电阻应变计， 如图。混凝土应变计选择 ×80mm电阻应变计，钢筋应变计选择 电阻应变计 2×10mm电阻应变计，采用电阻应变仪量测。 电阻应变计， × 电阻应变计 采用电阻应变仪量测。
第五章 结构静力试验
●
结构静力试验的加载制度
100%
预载时间
加载时间
工程结构试验第5章 结构单调加载静力试验2课时
? 单向应力测定：单向片 ? 平面应力测定：多个单向片、应变花 ? 箍筋和弯筋应力测量：预埋式和表面开槽式 ? 翼缘与孔边应力测量：连续贴片（力学分析结果） ? 校核测点：不受力位置，检验系统误差
裂缝测量
? 裂缝包括： 弯曲裂缝、剪切裂缝、弯剪裂缝 ? 基于力学分析在裂缝位置垂直方向布置测点 ? 裂缝永远与 σ l垂直（事故处理常用原则） ? 裂缝出现的判别方法：
? 梁的真实挠度f ? 剔除支座位移 ? 对宽度较大的梁，两边对称贴片，以消除扭转的影 响（支座偏心、加载点偏心） ? 挠度的预计大小（选择仪器的量程）
应变测量
? 截面：M +max 、M -max 、σ l、σ y 或弯矩突变处 ? 贴片的原则
? ①按应变梯度； ? ②受拉区少、压区密（如采用引伸仪则不用） ? ③一般情况下多采用不均匀布置的方法
? 开裂后，直至达到荷载短期效应组合值→仍按20％分 级
? 超过荷载短期效应组合值后，直到结构屈服前→按10 ％分级
? 结构屈服后，按Δy的倍数施加荷载→按2Δy、3Δy、 4Δy分级(why???important)
5.2 单调加载静力试验的加载制度
? 分级加载级间间歇时间 t1（卸载级间间歇时间 t3）
? 单调加载静力试验是 最普遍的试验类型 ? 单调加载静力试验主要用于模拟结构 承受静荷载
作用下观测和研究结构构件的 强度、刚度、抗裂 性等基本性能和破坏机制
5.2 单调加载静力试验的加载制度
? 加载制度定义：
? 试验进行期间荷载与时间的关系
? 试验加载应与结构的实际受力情况吻合
? 如三种荷载组合（短期、长期、基本）情况
建筑结构试验
课时安排
? 第1章 结构试验概论 2 课时）
裂缝测量
? 裂缝包括： 弯曲裂缝、剪切裂缝、弯剪裂缝 ? 基于力学分析在裂缝位置垂直方向布置测点 ? 裂缝永远与 σ l垂直（事故处理常用原则） ? 裂缝出现的判别方法：
? 梁的真实挠度f ? 剔除支座位移 ? 对宽度较大的梁，两边对称贴片，以消除扭转的影 响（支座偏心、加载点偏心） ? 挠度的预计大小（选择仪器的量程）
应变测量
? 截面：M +max 、M -max 、σ l、σ y 或弯矩突变处 ? 贴片的原则
? ①按应变梯度； ? ②受拉区少、压区密（如采用引伸仪则不用） ? ③一般情况下多采用不均匀布置的方法
? 开裂后，直至达到荷载短期效应组合值→仍按20％分 级
? 超过荷载短期效应组合值后，直到结构屈服前→按10 ％分级
? 结构屈服后，按Δy的倍数施加荷载→按2Δy、3Δy、 4Δy分级(why???important)
5.2 单调加载静力试验的加载制度
? 分级加载级间间歇时间 t1（卸载级间间歇时间 t3）
? 单调加载静力试验是 最普遍的试验类型 ? 单调加载静力试验主要用于模拟结构 承受静荷载
作用下观测和研究结构构件的 强度、刚度、抗裂 性等基本性能和破坏机制
5.2 单调加载静力试验的加载制度
? 加载制度定义：
? 试验进行期间荷载与时间的关系
? 试验加载应与结构的实际受力情况吻合
? 如三种荷载组合（短期、长期、基本）情况
建筑结构试验
课时安排
? 第1章 结构试验概论 2 课时）
第五章 结构单调加载静力试验
第五章结构单调加载静力试验5．1概述建筑结构单调加载静力试验是结构试验中最基本最大量的一种试验。
单调加载静力试验是指在短时期内对试验对象进行平稳地一次连续施加荷载，荷载从“零”开始一直加到结构构件破坏，或是在短时期内平稳地施加若干次预定的重复荷载后，再连续增加荷载直到结构构件破坏。
单调加载静力试验主要用于模拟结构承受静荷载作用下观测和研究结构构件的强度、刚度、抗裂性等基本性能和破坏机制。
建筑结构中大量的基本构件试验主要是承受拉、压、弯、剪、扭等最基本作用力的梁、板、柱和砌体等一系列构件，通过单调加载静力试验研究在各种力的要素的单独或组合作用下构件的荷载和变形的关系。
对于混凝土构件还有荷载与开裂的相关关系和反映结构构件变形与时间关系的徐变问题。
对于钢结构构件则有比之其他构件更为突出的局部或整体失稳问题。
对于框架、连续梁、单层厂房排架、屋架、壳体、折板和网架等由若干基本构件组成的扩大构件，在实际工程中除了有需要研究与基本构件相类似的问题外，尚有构件间相互作用的次应力、内力重分布等问题。
对于整体结构通过单调加载静力试验能揭示结构空间工作，整体刚度，非承重构件和某些薄弱环节对结构整体工作的影响。
随着大量工程实践和为编制各类结构设计规范而进行的试验研究，为结构单调加载静力试验积累了许多经验，试验技术与试验方法已趋成熟。
我国建国以来第一本完整反映钢筋混凝土和预应力混凝土结构试验方法的国家标准<<混凝土结构试验方法标准》已经编制完成并颁布施行。
它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，是一本具有中国特色的混凝土结构试验方法标准，它将有利于促进结构工程质量的提高和建筑结构学科的发展。
5．2结构单调加载静力试验的加载制度试验加载制度指的是试验进行期间荷载与时间的关系。
正确制订试验的加载制度和加载程序，才能够正确了解结构的承载能力和变形性质，才能够将试验的结果相互进行比较。
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三、基本构件的单调静力试验
2. 受压构件的试验
加载方案
♦ 受压试验可以采用正位或卧位试验加载方案；
安装、观 测费力
♦ 正位试验（试验机上或大型荷载架上进行）、卧 安装就位复 位试验（大型试件）两端采用可动铰支座；
杂、自重
♦ 对受压构件的安装就位，关键在于对中：首先进 行几何对中，再进行物理对中（通过应变测量， 施加20-40％试验荷载）。
①正负弯矩最大的截面
②弯矩有突变的截面 ③抗弯控制截面（截面较弱而弯矩值较大的截面） ④截面突然变化
变截面梁
三、基本构件的单调静力试验
1. 受弯构件的试验
只要求σ max，梁上下 边缘布置即可，应变 测点布置在对称轴上
应变测点沿截面高度的布置可以是等距离的， 也可以是不等距而外密里疏；对于布置在靠 近中和轴位置处的仪表，由于应变读数值较 小，因此相对误差可能很大，以致不起任何 效用。但是，在受拉区混凝土开裂以后，可 以通过该测点读数值的变化来工业大学建工学院
一、概述
1. 定义
单调加载静力试验是指在短时期内对试验对 象进行平稳的一次连续施加荷载，荷载从“零” 开始一直加到结构构件破坏，或是在短时期内平 稳地施加若干次预定的重复荷载后，再连续增加 荷载直到结构构件破坏； 单调加载静力试验是最普遍的试验类型； 单调加载静力试验主要用于观测和研究承受 静荷载作用下, 结构构件的强度、刚度、抗裂性 等基本性能和破坏机制。
二、单调静力试验的加载制度
2. 正式加载 空载持续时间
♦ 空载时间：受载结构卸载后到下一次重新开始受 载之间的间歇时间；
♦ 目的：量测结构的残余变形和变形的恢复情况； ♦ 相关规定：对于一般的混凝土结构空载时间取 45min；对于较重要的结构构件和跨度大于12m 的结构取18h；对于钢结构不应少于30min。
三、基本构件的单调静力试验
1. 受弯构件的试验
a) 单向应力测量：单向片
纯弯曲区域内
三、基本构件的单调静力试验
1. 受弯构件的试验
b) 平面应力测定：多个单向片
梁截面Ⅱ－Ⅱ在荷载作用下存在正应力和剪应力，为了 求得该截面上的最大主应力及剪应力的分布规律，需要布 置直角应变网络，通过3个方向上应变的测定，求得最大 主应力值及作用方向。
三、基本构件的单调静力试验
1. 受弯构件的试验 (3)裂缝量测
对于混凝土构件， 主要是控制弯矩最 大的受拉区及剪力 较大且靠近支座部 位的斜截面开裂。
连续设置测点
斜截面上的主拉应力裂缝 与水平轴成45°；为了进 行分析，在测定斜裂缝的 同时，也可同时设置测量 主应力或剪应力的应变网 络
三、基本构件的单调静力试验
注意：
♦ 三级，每级20％，分级卸载，2～3级卸完，每加(卸)一
级荷载，停歇10min； ♦ 预加载荷载值为开裂荷载的70％左右，一般为开裂荷载 的30-70％。
二、单调静力试验的加载制度
2. 正式加载
荷载量分级要求：
① 正常使用荷载之前，每级加载值不应大于正常使用荷载的20％， 一般分5级加至正常使用荷载； ② 之后，每级不宜大于正常使用荷载的10％； ③ 当荷载加至计算极限荷载的90％后，每级应取不大于极限荷载 的5％； ④ 做抗裂检测的结构，加载到计算开裂荷载的90％后，应改为不 大于开裂荷载的5％施加，直至第一条裂缝出现； ⑤ 柱子加载，一般按计算极限荷载的 l/15～1/10分级，接近开裂 或破坏荷载时，应减至原来的1/3～1/2。
1. 受弯构件的试验
(3)裂缝量测
4号和5号测点产生突然 转折现象，4号测点的应 变减少，而5号测点的应 变增加，表明5号测点处 混凝土已经开裂；至于 裂缝的宽度，则可根据 裂缝出现前后5号测点两 级荷载间仪器读数差值 来计算。
试验完毕后应绘 出裂缝展开图
荷载应变曲线
结构静力试验
此钢筋混凝土梁1、2、 3、4、5各曲线特征， 试解释
二、单调静力试验的加载制度
试验加载制度：
试验加载制度是指试验实施过程中荷载的施 加程序或步骤，从试验实施的进程来看，也可以 认为是施加的荷载与时间的关系。
试验加载应与结构的实际受力情况吻合，如 三种荷载组合（短期、长期、基本）情况。
试验的加载程序：
试验的加载程序是指试验进行期间荷载与时 间的关系，一般分为预载、正常使用荷载、极限 荷载三个阶段，每个阶段应分若干级加载。
c)箍筋和弯筋应力测量：预埋式和表面开槽式
为研究梁的抗剪强度， 除了混凝土表面需要布 置测点外。通常在梁的 弯起钢筋和箍筋上布置 应变测点
三、基本构件的单调静力试验
1. 受弯构件的试验
孔边最 大应力
d)翼缘与孔边应力测量：连续贴片（力学分析结果）
对于翼缘较宽较薄的T型 梁，其翼缘部分一般不能 全部参加工作，即受力不 均匀，这时应该沿翼缘宽 度布置测点，测定翼缘上 应力分布情况。
三、基本构件的单调静力试验
1. 受弯构件的试验
利用几个集中荷载代替均布荷载
三、基本构件的单调静力试验
1. 受弯构件的试验
量测方案
♦ 检验性试验：承载力、挠度、抗裂度、裂缝量测
♦ 研究性试验：除此之外，还得测量应变，分析构 件中某些部位的应力大小和分布规律。
(1)挠度测量
♦ 梁的挠度f，P－f曲线、框架的P－Δ曲线、节点 的P－γ曲线；
注意：
结构屈服后，按Δ y的倍数施加荷载，按2Δy、3Δy、4Δy分级。
二、单调静力试验的加载制度
2. 正式加载 分级加载级间间歇时间
♦ 基本原则：变形、应变等基本稳定； ♦ 砼、木结构≥15min，钢结构≥5min 。
恒载持续时间
♦ 钢结构和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； ♦新结构和大跨结构≥12h； ♦ 对预应力混凝土构件，满载30min后加至开裂，在开裂 荷载下再持续30min；
三、基本构件的单调静力试验
1. 受弯构件的试验 (1)挠度测量
♦ 梁的真实挠度f
a)剔除支座位移； b)对宽度较大的梁，两 边对称贴片，以消除 扭转的影响； c)挠度的预计大小（选 择仪器的量程）。
（a）
支座沉陷的影响
（b） 图 5.1.3 梁的挠度测点布置
三、基本构件的单调静力试验
1. 受弯构件的试验 (2)应变测量 测点布置位置：
可确定有效 翼缘宽度
e)校核测点：不受力位置，检验系统误差
为了校核试验量测的正确性，常在梁的 端部凸角上的零应力处布置少量测点。
三、基本构件的单调静力试验
1. 受弯构件的试验 (3)裂缝量测
♦ 主要内容：包括测定开裂荷载、裂缝位置，裂 缝的宽度和深度以及描述裂缝的发展和分布； ♦ 裂缝类型：弯曲裂缝、剪切裂缝、弯剪裂缝； ♦ 基于力学分析，在裂缝位置的垂直方向布置测点； ♦ 裂缝永远与σ l垂直（事故处理常用原则）。
三、基本构件的单调静力试验
2. 受压构件的试验 量测方案
♦ 主要内容：包括测定破坏荷载、各 级荷载下的侧向挠度值及变形曲线 （P－Δ曲线）、控制截面或区域的 应力变化规律以及裂缝开展情况。
试件的挠度是由布置在受拉边的百分表 或挠度计进行量测，除了量测中点最大的挠 度值外，5点测挠度曲线，对于正位试验的 长柱，它的侧向变形可用全站仪量测； 受压区边缘布置应变测点，可以单排布点于对称轴线上或在截面边 缘两排对称布点；为验证构件平截面变形的性质，沿压杆截面高度布 置5～7个应变测点；受拉区钢筋应变同样可以用电阻应变计进行量测。
二、单调静力试验的加载制度
单调静力试验的加载程序
二、单调静力试验的加载制度
单调静力试验的加载程序
二、单调静力试验的加载制度
1. 预载 目的：
① 使试件各部分接触良好，进入正常工作状态，荷载与变形 关系趋于稳定； ② 检验全部试验装置的可靠性； ③ 检验全部量测仪表工作正常与否； ④ 检查现场组织工作和人员的工作情况，起演习作用。
3. 卸载
可按加载级距进行，也可以放大一倍或分两次卸完。
三、基本构件的单调静力试验
1. 受弯构件的试验 加载方案
♦ 板和梁是受弯构件中的典型构件； ♦ 板一般承受均布荷载,重物直接加载时，板面划 分区格，避免卸荷作用； ♦ 梁所受的荷载较大，施加集中荷载时，常用液 压加载器通过分配梁施加或用液压加载系统控 制多台加载器直接加载； ♦ 当试验条件受限制时，一般可采用等效荷载的 加载图式（按照所研究的界面位置）。