建筑结构试验第五章建筑结构试验设计.doc

建筑结构试验第五章建筑结构试验设计
《建筑结构试验》第五章建筑结构试验设计
2004-12-28
建筑结构试验设计中应注意的问题
　　建筑结构试验设计要解决的问题：试件设计应从哪些方面立的和完整的，即在这组基本量纲中，任何一个量纲不可能
由其它量纲组成而且所研究的物理过程中的全部有关物理量的量纲都可由这组基本量纲组成。两个物理量量纲相同，才能相加减。一个物理方程式中，等式两边各项的量纲必须相同。常把这一性质称为“量纲和谐”；量纲和谐的概念是量纲分析法的基础。
　　量纲分析法归纳如下：列出与所研究的物理过程有关的物理参数，根据第二相似定理和量纲和谐的概念找出π数，并使模型和原型的π数相等，从而得出模型设计的相似条件。
　　二、试验加载
　　加载图式的选择与设计
　　结构试验时的荷载作用应使结构处于某一种实际可能的最不利工作状态。试验时，荷载的图式要与结构设计计算的荷载图式一样，结构的工作和其实际情况才最为接近。有时，也常由于一些原因而采用不同于设计计算所规定的荷载图式，对这些情况应注意。如试验时采用某种更接近于结构实际受力情况的荷载布置方式。或采用等效荷载的方式来改变原来的加载图式。采用等效荷载试验时，必须全面验算由于荷载图式改变对结构产生的各种影响。必要时，应对结构构件作局部加强，或对某些参数进行修正。当构件满足强度等效而整体变形条件不等效时，则需对所测变形进行修正。当取弯矩等效时，尚需验算剪力对构件的影响。同时要求采用等效荷载的试验结果所产生的误差控制在试验允许的范围以内。
　　试验加载装置的设计
　　为保证试验工作的正常进行，对于试验加载用的设备装置，也必须进行专门的设计。在使用实验室内现有的设备装置时，也要按每项试验的要求对装置的强度刚度进行复核计算。
　　对于加载装置的强度，首先要满足试验最大荷载量的要求，保证有足够的安全储备，同时要考虑到结构受载后有可能使局部构件的强度有所提高。试验加载装置在满足强度要求的同时，还必须考虑刚度的要求，在结构试验时，如果加载装置刚度不足时，将难以获得试件极限荷载下的性能。
　　试验加载装置设计还要求使它能符合结构构件的受力条件，要求能模拟结构构件的边界条件和变形条件，否则就失去了受力的真实性。在加载装置中还必须注意试件的支承方式。试验加载装置除了在设计上要满足一系列要求外，应尽可能使其构造简单，组装时花费时间少，特别是当要做同类型试件的连续试验时，还应考虑能
方便试件的安装，并缩短其安装同调整的时间。要掌握结构试验时构件空间就位形式的不同和特点。
　　结构试验的加载制度
　　试验加载制度是指结构试验进行期间控制荷载与加载时间的关系。它包括加载速度的快慢、加载时间间歇的长短、分级荷载的大小和加载、卸载循环的次数等。结构构件的承载能力和变形性质与其所受荷载作用的时间特征有关。对于不同性质的试验，必须根据试验的要求制订不同的加载制度。
　　对于预制混凝土构件，在进行质量检验评定时，可按《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002)的规定进行。一般混凝土结构静力试验的加载程序可按《混凝土结构试验方法标准》(GB50152-92)的规定进行。对于结构抗震试验，则可按《建筑抗震试验方法规程》(JGJl01—96)的有