第六章结构的静载试验

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1、第六章结构的静载试验在第六章结构的静载试验中只介绍一种最常用也最基本的构件，就是梁的静载试验，在梁的试验当中，只介绍其中的试验观测部分，就是观测它的挠度，应变和裂缝。另一部分内容为结构静载试验的数据处理与分析。一、梁的静载试验（一）挠度观测对于一个结构来讲，最主要的是它的整体变形。对于梁就是挠度，挠度是梁性能当中很重要的一个性质。同时通过挠度的变化，也能看出梁中间某一部分，局部出现破坏的部分，它在挠度上也有很明显的反应。因此，对于观测挠度，实际上是观测梁变形当中最基本的观测。1．最大挠度观测在观测梁的挠度的时候,要充分考虑两个支座的沉陷。教材图6—2(a)。在图上表示的是这么一个梁，在

2、没受力之前，当然是直的，而且支座在图上这个位置。当加上一个力，受力以后，即使这个梁本身不变形，那么它由于支座的沉陷，也会使梁产生一个刚性的位移。比如说它左边位移一个YA，右边产生位移是YB，这个是支座沉陷，而在中点，这个最大挠度位置上，我们测得的这个读数，实际上它不是真正的挠度，而是包括梁的刚性位移。因此，我们在求最大挠度的时候，要把两个支座的沉陷的影响去除掉，就是Y代表位移的读数，包括刚性位移在内的。图上的就是梁真正产生的变形。根据它的几何关系，我们可以得到，首先减去左边支座，然后再减去这两个之差，然后再乘上一个测量挠度的位置被跨度来除的比例，这是测量梁的最大挠度。测量完最大挠度以后

3、，实际上要把它描绘成一个荷载和挠度的曲线。纵坐标用的是荷载，横坐标是它的挠度，然后可以描绘成一条曲线。这条曲线一般说来就是这样了，在开始阶段接近于一条直线。在某一个位置，比如说混凝土梁开裂了，当然挠度会突然增大，出现第一个拐点。以后随着它的开裂的发展，那么它的挠度就越来越大了，就是说它和荷载就不是线性关系了，荷载增加不多，但是挠度增加比较快，一般的混凝土梁的形式，大体上是这么个形式，这是做挠度的荷载关系的曲线。在测挠度除了做荷载的关系曲线之外，还要做某一级荷载下梁本身的变形，各个点的变形，把这个变形，叫做梁的挠度曲线。教材图6—2（b），下面看这个图，要想做出挠度曲线，要在这段跨度之内

4、，包括这两个支座之内，最少要设置五个测点，这样才能连出一条曲线来。当然，你设置测点时候，两端这两个测点是在支座处，测量支座的沉陷，那么其它每个测挠度点，距某一个支座，当然图上画的是左边支座，都要有固定距离。这个距离也要事先量好，同样得到它的读数，这个读数都包含了支座沉陷引起的梁的刚性位移。那么在做出挠度的时候，也和上面讲的一样，要把刚性位移去掉，计算它的几何关系实际和上面一样。就是说它的某一点的读数减去其中一个支座的位移，然后再减去这两个支座位移的差，乘上测点所在位置与跨度之比，这样就可以求出第一点的挠度，第二点的挠度，第三点的挠度，求出每一点挠度以后。就可以把这五点挠度连成一条曲线，

5、而这个曲线要在每一级荷载下都要做一条。整个试验做完了，那就从第一级荷载，第二级荷载，第三级荷载，每一级荷载都有一条曲线。2．转角的观测。测量梁的转角主要是测量梁的曲率，实际上目的是测量梁的曲率。一般就是在一根梁没有变截面的情况下，等截面的某一段要取两个截面，然后分别测出这两个截面的相对转角，当然就可以求出曲率了。那么测量相对转角的时候，就是倾角仪了，测什么呢？测每一个截面转角，然后把这两个转角之差求出来，那么就是这两个截面的相对转角。（二）测量梁的应变1．选取测量应变截面的原则应变是反应梁局部变形的一个量，所以测出来就是某一个截面的应变，因此这个截面要选择的有代表性，一般选择这么几个部

6、位。首先，要选择在弯矩或者剪力最大的地方。因为弯矩最大，当然，那个地方正应力最大。剪力最大是它剪应变最大，那么对混凝土来讲是它的拉应力最大。这是一个特点。第二个特殊的地方，就是弯矩和剪力均比较大的截面。那就是说，虽然弯矩也不是最大，剪力也不是最大，可是这两项同时都比较大，那么这时候，由于弯矩和剪力共同引起来的应力可能是大，就是说有可能它变成最大，因此，这样的位置也应该观测。第三个要观测的是截面面积突变的地方。因为截面面积突变，那么这个地方的应变就有可能产生突变，所以这也要观测。第四项要观测的位置，就是抗弯或者抗剪控制截面，就是我们在做设计的时候的控制截面。这个控制截面当然是这个梁最薄弱

7、的截面。一般测应变测量都选择这四个方面，去考虑你要观测的某一个部位。教材图6—3。具体做法，大家看图,（a）这个图是表示是一个简支梁。它的左边是个固定支座，它的右边是个活动支座，是固定的简支梁。上面作用了两个两个相等力，这个简支梁分成这么几段，在这两个力中间这一段是个纯弯段，它的剪力等于零，只是弯矩作用，而在支座到力之间是剪力和弯矩共同作用的区段。对于一般的做研究性试验的梁，大多采用这种加荷模式，用两个相等的力作用在简支梁上。它的好处就是中间形