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结构分析无法解决的问题——现场荷载试验

结构分析无法解决的问题——现场荷载试验

作者:tsansan.com    发布时间:2017-12-06 09:45
  一、试验的目的
 
  当需要通过试验检验既有混凝土结构受弯构件,或对结构的理论计算模型进行验证时,可进行非破坏性的现场荷载试验。对于大型复杂钢结构体系也可进行非破坏性现场荷载试验,检验结构的性能。
 
  对于大型复杂钢结构体系也可进行非破坏性现场荷载试验,检验结构的性能。
 
  二、混凝土结构的现场荷载试验
 
  加载方式
 
  现场试验一般采用均布加载。均布荷载一般用荷重块(可以采用现场经计量后的袋砂、袋石子、袋水泥或砖块等)。荷重块应按区格成垛堆放,垛与垛之间的间隙不宜小于50mm,以免形成拱作用。
 
 
  对小型构件(如混凝土预制板)还可根据自平衡原理,设计专门的反力装置,利用千斤顶进行集中加载。
 
  若试验荷载与目标使用期内的荷载形式不同,应按荷载等效原则换算。
 
  数据采集与现象观察
 
  每级加、卸载完成后,应持续10~15min;在最大试验荷载作用下,应持续30min。在持续时间内,应观察试验构件的反应。持续时间结束时,应观察并记录各项读数。构件的挠度可用百分表、位移传感器、水平仪等进行观测。
 
  承载力检验
 
  试验时的最大荷载值(包括自重)取目标使用期内的荷载验算值(目标使用期内的荷载验算值取荷载的标准值乘以荷载分项系数)的1.55倍。
 
  当在规定的荷载持续时间内出现下表的破坏标志之一时,说明构件不能满足承载力要求,应取本级荷载值与前一级荷载值的平均值作为其承载力检验荷载的实测值,并根据表中建议的方法推算构件在目标使用期内能够承受的荷载验算值。
 
 
  受弯构件挠度检验
 
 
  注,as0----目标使用期内荷载标准值作用下构件挠度实测值;
 
  [as]----挠度允许值;
 
  [af]----按《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)确定的受弯构件的挠度限值;
 
  Mk----目标使用期内按荷载标准组合计算的弯矩值;
 
  Mq----目标使用期内按荷载准永久组合计算的弯矩值;
 
  θ----考虑荷载长期作用对挠度增大的影响系数,按《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)确定。
 
 
  主要是考虑现场试验为短期加载,实际结构长期受荷,故而引入5%的余量。
 
  注,qcr----试验中实测的开裂荷载(包括自重);
 
  qk----目标使用期内的荷载标准值(包括自重)。
 
  裂缝宽度检验
 
 
  注,----目标使用期内荷载标准值下,受拉主筋处的最大裂缝宽度实测值(mm);
 
  [wmax]----构件的最大裂缝宽度允许值,按下表取用。
 
 
  三、钢木结构的现场荷载试验
 
  实例:
 
  1)楼面活荷载标准值为1.5kN/m2,未作用在现有楼板上的恒荷载标准值为0.2kN/m2左右。
 
  2)试验楼板在标准组合下的荷载值(即荷载标准值,不考虑楼板自重和板底粉刷)为1.7kN/m2。
 
  3)基本组合下的荷载值(即设计值)计算时,恒荷载分项系数取1.2,并考虑现有楼板自重标准值(100mm厚现浇楼板和12mm厚板底粉刷,近似取2.8kN/m2)的20%;活荷载分项系数取1.4,即基本组合下的荷载值为2.9kN/m2。
 
  4)根据国家标准《混凝土结构施工质量验收规范》(GB50204-2002)有关技术规定,达到承载能力极限状态时受压区混凝土破坏的受弯构件,其承载力检验系数取1.3。
 
  5)承载能力检验荷载计算值为3.77kN/m2。
 
  6)鉴于堆载试验时不能考虑活荷载不利布置的影响,加载荷载取“承载能力检验荷载计算值x1.1”,即取4.15kN/m2。
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