1.3 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的荷載設(shè)計(jì)
1.3.1 試驗(yàn)加載圖式的選擇與設(shè)計(jì)
試驗(yàn)時(shí)的荷載應(yīng)該使結(jié)構(gòu)處于某一種實(shí)際可能的最不利的工作情況。試驗(yàn)時(shí)荷載的圖式要與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算的荷載圖式一樣。這時(shí)，結(jié)構(gòu)的工作和其實(shí)際情況最為接近。但是，在試驗(yàn)時(shí)也常常由于下列的原因采用不同于設(shè)計(jì)計(jì)算所規(guī)定的荷載圖式。 ?、賹υO(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)采用的荷載圖式的合理性有所懷疑，因而在試驗(yàn)時(shí)采用某種更接近于結(jié)構(gòu)實(shí)際受力情況的荷載布置方式。
②由于受試驗(yàn)條件的限制，為了加載的方便和減少荷載量，在不影響結(jié)構(gòu)的工作和試驗(yàn)結(jié)果分析的前提下，可以改變加載的圖式。
如可用幾個(gè)集中荷載來代替均布荷載，但是集中荷載的數(shù)量與位置應(yīng)盡可能的符合均布荷載所產(chǎn)生的內(nèi)力值，這時(shí)，試驗(yàn)荷載的大小要根據(jù)相應(yīng)等效條件換算得到。采用這樣方法的荷載叫做等效荷載。
采用等效荷載時(shí)，必須全面驗(yàn)算由于荷載圖式的改變對結(jié)構(gòu)的各種影響。必要時(shí)應(yīng)對結(jié)構(gòu)構(gòu)件作局部加強(qiáng)，或?qū)δ承﹨?shù)進(jìn)行修正。當(dāng)構(gòu)件滿足強(qiáng)度等效時(shí)，而整體變形(如撓度)條件不等效，則需對所測變形進(jìn)行修正。取彎矩等效時(shí)，尚需驗(yàn)算剪力對構(gòu)件的影響。
1.3.2 試驗(yàn)加載裝置的設(shè)計(jì)
為了保證試驗(yàn)工作的正常進(jìn)行，驗(yàn)加載的設(shè)備裝置也必須進(jìn)行專門的設(shè)計(jì)。在使用試驗(yàn)室內(nèi)現(xiàn)有的設(shè)備裝置時(shí)，也要按每項(xiàng)試驗(yàn)的要求對裝置的強(qiáng)度剛度進(jìn)行復(fù)核計(jì)算。
對于加載裝置的強(qiáng)度，首先要滿足試驗(yàn)荷載量的要求，并保證有足夠的安全儲備，同時(shí)要考慮到結(jié)構(gòu)受載后有可能使局部構(gòu)件的強(qiáng)度有所提高，以致試件的承載力常比預(yù)計(jì)的大，所以，在作試驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)，加載裝置的承載能力要求提高70％左右。
試驗(yàn)加載裝置還必須考慮剛度要求。如果剛度不足，將難以獲得試件極限荷載后的變形和受力性能。
設(shè)計(jì)試驗(yàn)加載裝置還要求能符合結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受力條件，要求能模擬結(jié)構(gòu)構(gòu)件的邊界條件和變形條件?！≡诩虞d裝置中還必須注意試件的支承方式，梁的彎剪試驗(yàn)中，在加載點(diǎn)和支承點(diǎn)的摩擦力均會(huì)產(chǎn)生次應(yīng)力，使梁所受的彎矩減小。當(dāng)支承反力增大時(shí)，滾軸可能產(chǎn)生變形，甚至接近塑性，會(huì)有非常大的摩擦力，使試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生誤差。
1.3.3 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的加載制度
試驗(yàn)加載制度是指結(jié)構(gòu)試驗(yàn)進(jìn)行期間控制荷載與加載時(shí)間的關(guān)系。它包括加載速度的快慢、加載時(shí)間間歇的長短、分級荷載的大小和加載卸載循環(huán)的次數(shù)等。結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能力和變形性質(zhì)與其所受荷載作用的時(shí)間特征有關(guān)。不同性質(zhì)的試驗(yàn)必須根據(jù)試驗(yàn)的要求制訂不同的加載制度。
對于預(yù)制混凝土構(gòu)件在進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)評定時(shí)，可按《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB 50204—2002)附錄C預(yù)制構(gòu)件結(jié)構(gòu)性能檢驗(yàn)方法的規(guī)定進(jìn)行。一般混凝土結(jié)構(gòu)靜力試驗(yàn)的加載程序可按《混凝土結(jié)構(gòu)試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50152—92)的規(guī)定。對于結(jié)構(gòu)抗震試驗(yàn)則可按《建筑抗震試驗(yàn)方法規(guī)程》(JGl01—96)的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)。
1.3.1 試驗(yàn)加載圖式的選擇與設(shè)計(jì)
試驗(yàn)時(shí)的荷載應(yīng)該使結(jié)構(gòu)處于某一種實(shí)際可能的最不利的工作情況。試驗(yàn)時(shí)荷載的圖式要與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算的荷載圖式一樣。這時(shí)，結(jié)構(gòu)的工作和其實(shí)際情況最為接近。但是，在試驗(yàn)時(shí)也常常由于下列的原因采用不同于設(shè)計(jì)計(jì)算所規(guī)定的荷載圖式。 ?、賹υO(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)采用的荷載圖式的合理性有所懷疑，因而在試驗(yàn)時(shí)采用某種更接近于結(jié)構(gòu)實(shí)際受力情況的荷載布置方式。
②由于受試驗(yàn)條件的限制，為了加載的方便和減少荷載量，在不影響結(jié)構(gòu)的工作和試驗(yàn)結(jié)果分析的前提下，可以改變加載的圖式。
如可用幾個(gè)集中荷載來代替均布荷載，但是集中荷載的數(shù)量與位置應(yīng)盡可能的符合均布荷載所產(chǎn)生的內(nèi)力值，這時(shí)，試驗(yàn)荷載的大小要根據(jù)相應(yīng)等效條件換算得到。采用這樣方法的荷載叫做等效荷載。
采用等效荷載時(shí)，必須全面驗(yàn)算由于荷載圖式的改變對結(jié)構(gòu)的各種影響。必要時(shí)應(yīng)對結(jié)構(gòu)構(gòu)件作局部加強(qiáng)，或?qū)δ承﹨?shù)進(jìn)行修正。當(dāng)構(gòu)件滿足強(qiáng)度等效時(shí)，而整體變形(如撓度)條件不等效，則需對所測變形進(jìn)行修正。取彎矩等效時(shí)，尚需驗(yàn)算剪力對構(gòu)件的影響。
1.3.2 試驗(yàn)加載裝置的設(shè)計(jì)
為了保證試驗(yàn)工作的正常進(jìn)行，驗(yàn)加載的設(shè)備裝置也必須進(jìn)行專門的設(shè)計(jì)。在使用試驗(yàn)室內(nèi)現(xiàn)有的設(shè)備裝置時(shí)，也要按每項(xiàng)試驗(yàn)的要求對裝置的強(qiáng)度剛度進(jìn)行復(fù)核計(jì)算。
對于加載裝置的強(qiáng)度，首先要滿足試驗(yàn)荷載量的要求，并保證有足夠的安全儲備，同時(shí)要考慮到結(jié)構(gòu)受載后有可能使局部構(gòu)件的強(qiáng)度有所提高，以致試件的承載力常比預(yù)計(jì)的大，所以，在作試驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)，加載裝置的承載能力要求提高70％左右。
試驗(yàn)加載裝置還必須考慮剛度要求。如果剛度不足，將難以獲得試件極限荷載后的變形和受力性能。
設(shè)計(jì)試驗(yàn)加載裝置還要求能符合結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受力條件，要求能模擬結(jié)構(gòu)構(gòu)件的邊界條件和變形條件?！≡诩虞d裝置中還必須注意試件的支承方式，梁的彎剪試驗(yàn)中，在加載點(diǎn)和支承點(diǎn)的摩擦力均會(huì)產(chǎn)生次應(yīng)力，使梁所受的彎矩減小。當(dāng)支承反力增大時(shí)，滾軸可能產(chǎn)生變形，甚至接近塑性，會(huì)有非常大的摩擦力，使試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生誤差。
1.3.3 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的加載制度
試驗(yàn)加載制度是指結(jié)構(gòu)試驗(yàn)進(jìn)行期間控制荷載與加載時(shí)間的關(guān)系。它包括加載速度的快慢、加載時(shí)間間歇的長短、分級荷載的大小和加載卸載循環(huán)的次數(shù)等。結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能力和變形性質(zhì)與其所受荷載作用的時(shí)間特征有關(guān)。不同性質(zhì)的試驗(yàn)必須根據(jù)試驗(yàn)的要求制訂不同的加載制度。
對于預(yù)制混凝土構(gòu)件在進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)評定時(shí)，可按《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB 50204—2002)附錄C預(yù)制構(gòu)件結(jié)構(gòu)性能檢驗(yàn)方法的規(guī)定進(jìn)行。一般混凝土結(jié)構(gòu)靜力試驗(yàn)的加載程序可按《混凝土結(jié)構(gòu)試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50152—92)的規(guī)定。對于結(jié)構(gòu)抗震試驗(yàn)則可按《建筑抗震試驗(yàn)方法規(guī)程》(JGl01—96)的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)。