混凝土结构构件荷载试验-试验量测

、混凝土结构构件荷载试验六、试验量测教学目标重点难点教学目标：1.知识目标：通过本课教学使学生掌握结构试验量测的基本内容2.技能目标：能够进行一般工程结构试验量测3.态度目标：通过学生勤奋学习学生能正确对待学习，养成良好的学习习惯，寻找有效的学习方法重点：试验量测的内容难点：试验数据处理复习回顾复习回顾上次课题的主要内容提出本次课题学习的问题结构试验量测的基本内容？目录四、试验量测(一)量测的一般原则(二)力值量测(三)位移及变形的量测

(四)应变的量测(五)裂缝的量测(六)数据处理及结果分析(一)量测的一般原则

(1)结构试验的量测方案应符合下列原则：①根据试验目的及探讨规律所需的参数．确定量测项目；②量测仪表布置的位置应有代表性，能够反映试件的结构性能；③选择能够满足量测量程和精度要求的仪表及支架等附届设备；①除基本测点外，尚应布置一定数量的校核性测点。(2)混凝土结构试验用的量测仪表，应符合有关精度等级的规定，并应有计量主管部门定期检验的合格证书并在有效期内。(3)应根据试验所需量测项目的量程和精度选取相应的仪表，仪表的预计量程宜控制在量测仪表满量程的30％～80％范围之内。

试验量测应进行估读，读数的末位数字应比所用量测仪表的最小分度值小一位。(4)试验数据的自动记录、量测结果的初步分析宜选用静态数据采集一分析系统的仪器和动态数据采集一分析系统的仪器，精度应满足试验要求。(二)力值量测

(1)结构试验中测量集中加载力值的仪表可选用拉力或压力的弹簧式测力仪、荷载传感器等。各种力值量测仪表的精度及测量应符合下列规定：①弹簧式拉力测力仪、压力测力仪的最小分度值不应大于仪表量程的2．0％，示值误差不应大于量程的1．5％。②荷载传感器的精度不应低于C级；对于长期试验精度不应低于B级。荷载传感器仪表的最小分度值不宜大于被测力值总量的1.0％，示值误差不应大于量程的1.0％。③当采用分配梁及其他加载设备进行加载时，应注意测力仪器位置与试验试件的关系，必要时应考虑加载设备等重量的影响。当采用重物悬吊加载时，可直接称量加载物的重量计算加载值，同时应考虑加载底盘重量的影响。

(二)力值量测

(2)均布加载时，应按下列规定确定施加在试件上的荷载：①重物加载时，以每堆加载物的数量乘以单重，再折算成区格内的均布加载值。②散体装在容器内倾倒加载，称量容积内的散体重量，以加载次数计算重量，再折算成均布加载值。③水加载以量测水的深度，再乘以水的容重计算均布加载值，或采用精度不低于1．0级的水表按水的流量计算加载量，再换算为荷载值。④气体加载以气压计量测加压气体的压力，均布加载量按气囊与试件表面实际接触的面积乘气压值计算确定。

(三)位移及变形的量测

(1)试验中应根据需要布置量测位移的仪表，并由量测的位移计算挠度、转角等变形参量。试件位移量测仪表布置原则如下：①应在试件最大位移处及支座处布置测点；对宽度较大的板类试件，尚应在试件两侧布置测点，并取量测结果的平均值作为该处的实测值(图6—4—27)。②宜采用仪表测位移，也可在试验后期拆表以后采用水准仪或拉线直尺等方法直接量测位移(图6—4—28)。③试验测得的短期位移数值，如有必要，可按有关规定换算成长期位移的数值。(2)量测位移根据精度及数据采集要求，可选用百分表、千分表、水准仪、经纬仪、倾角仪、全站仪、引伸计、位移传感器、倾角传感器、激光测距仪等仪器仪表，或采用钢直尺拉线、靠尺、铅垂线、静力水准仪等方法直接测量。

(三)位移及变形的量测

(三)位移及变形的量测

(3)各种位移量测器具及仪表的精度、误差等应符合下列规定：①钢直尺、千分表、百分表和大量程百分表的误差允许值应符合表6—4—3的规定。②水准仪和经纬仪的精度分别不应低于3级精度(DS3)和2级精度(DS2)。③位移传感器的准确度不应低于1．0级；位移传感器的指示仪表的最小分度值不宜大于所测总位移的1.0％，示值误差应不大于量程的1．0％。④倾角仪的最小分度值不宜大于5〞，电子倾角计的示值误差应不大于满量程的±1．0％。(三)位移及变形的量测

(四)应变的量测

(1)可根据试验的目的对试件中混凝土和钢筋的应变进行测量，应变量测仪表可按下列规定选用：①钢筋应变宜采用电阻应变计、静态电阻应变仪、动态电阻应变仪、振弦式应变计、光纤光栅应变计等进行量测。②混凝土应变宜采用电阻应变计、静态电阻应变仪、动态电阻应变仪、振弦式应变计、位移计、光纤光栅应变计、手持式引伸仪等进行量测。(四)应变的量测

(2)各种应变量测仪表的精度应满足下列规定：①电阻应变计的精度不应低于C级；对于疲劳试验精度不应低于B级。②静态电阻应变仪的精度不应低于B级，最小分度值不宜大于10×10-6。③动态电阻应变仪的精度不应低于B级，基准量程不宜小于200×10-4，分辨率不宜低于0.1mA／10-6或者0．1mV／10-6，载波频率不宜低于10倍被测应变的频率。④振弦式应变计的分辨率应不大于满量程的0.15％，综合误差不大于量程的1．5％。⑤光纤光栅应变计的分辨率应不大于量程的0.10％，精度不应小于量程的1.0％。⑥手持式引伸仪的准确度不应低于1级，手持式引伸仪的分辨率宜大于所测总位移的0.5％，示值误差应不大于量程的1．0％。⑦当采用千分表或位移传感器等位移计构成的装置测量应变时，其标距误差应不大于1．0％，最小分度值不宜大于被测总应变的1．0％，相关位移计的精度要求见本部分“(三)位移及变形的量测”。(五)裂缝的量测(1)可采用下列方法判断试件开裂(出现裂缝)：①直接观察法：在试件表面涂刷大白，用肉眼或放大倍数不小于4倍的放大镜或电子裂缝观测仪观察第一次裂缝出现。②仪表动态判定法：当以重物加载时，荷载不增加而量测位移变形的仪表读数不停地连续增加(自动挠曲)；当以千斤顶加载时，在某一位移下荷载读数不停地连续减小(自动卸载)，则表明试件已经开裂。③挠度转折法：测定加载过程中试件的荷载—变形关系曲线，按图6—4—29(a)所示方法判断开裂和开裂荷载。④应变量测判断法：在试件受拉区边缘连续布置应变计[图6—4—29(b)]监测应变值的发展。取某一应变计的应变增量有突变时的荷载值作为开裂荷载实测值，且判断裂缝就出现在该应变计的范围内。(五)裂缝的量测(2)对试件斜截面的受剪斜裂缝，可在预计出现主要斜裂缝的方向上垂直地布置应变计，监测斜裂缝的出现(图6—4—30)，取某一应变计应变增量有突变时的荷载值作为开裂荷载实测值。裂缝出现后应在试件上描绘裂缝的位置、分布和形态，记录裂缝对应的荷载值和宽度，全过程观察记录裂缝形态和宽度的变化，绘制构件裂缝形态图(图6—4—31)，并判断裂缝的性质及类型。(五)裂缝的量测(3)裂缝宽度量测位置如下：①梁、柱、墙的弯曲裂缝应在构件侧面受拉主筋处量测最大裂缝宽度；②梁、柱、墙的剪切裂缝应在构件侧面斜裂缝最宽处量测最大裂缝宽度；③板类构件可在板面或板底量测最大裂缝宽度；④其余试件根据试验目的量测预定区域的裂缝宽度。(4)可选用刻度放大镜、电子裂缝观测仪、振弦式测缝计、裂缝宽度检验卡等仪表测量试件裂缝的宽度，并应符合下列要求：①刻度放大镜最小分度不宜大于0.05mm；②电子裂缝观察仪的测量精度不应低于0.02mm；③振弦式测缝计的量程不应大于50mm，分辨率不应大于量程的0．05％；④也可采用经标定的裂缝宽度检验卡量测裂缝宽度，最小分度值不大于0.05mm。(五)裂缝的量测(六)数据处理及结果分析(1)结构试验中对单次量测的误差，可取所用量测仪表的精度作为基本试验误差；对间接量测结果应按误差传递的原则进行误差分析。间接量测结果与直接测量值之间的关系可以用下面的函数形式表示：(6—4-1)所要计算物理量的最大绝对误差为：(6-4-2)式中xi—直接测量值；y—所要计算物理量的值，即间接量测结果；Δy—所要计算物理量的最大绝对误差；δy——所要汁算物理量的最大相对误差；n—直接测量值的数量。(六)数据处理及结果分析(2)对一定数量同类试件的直接试验量测结果，统计特征值应按下列公式计算：

平均值(6—4—4)标准差(6-4-5)变异系数(6-4-6)式中xi—各试件的实测值；n—试件的数量。(六)数据处理及结果分析

(3)对试验中多次量测系列数据中与其余量测值有明显差异的可疑数据xi，可按下列公式决定取舍：