第三章结构试验加载方法与设备

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1、2022-5-311School of Urban Construction and Management 2022-5-3123.1 概述工程结构的作用直接作用：荷载作用，包括结构自重与施加在结构上的荷载间接作用：主要有温度变化、地基不均匀沉降和结构内部物理或化学作用直接作用分类结构试验除极少数是在实际荷载下实测外，绝大多数是在模拟荷载条件下进行的。直接作用作用范围分布荷载作用集中荷载作用作用时间长短长期荷载作用短期荷载作用对结构的动力效应静力荷载作用动力荷载作用2022-5-313加载要求在选择试验荷载和加载方法时，应满足下列几点要求：选用试验荷载的图式应与结构设计计算的荷载图式所产生的内

2、力值相一致或基本接近；荷载传力方式和作用点明确，产生的荷载数值稳定，特别是静力荷载要不随加载时间、外界环境和结构的变形而变化；荷载分级的分度值要满足试验量测的精度要求，加载设备要有足够的强度储备；加载装置本身要安全可靠，不仅要满足强度要求，还必须按变形条件来控制加载装置的设计，即尚必须满足刚度要求。防止对试件产生卸荷作用而减轻了结构实际承担的荷载；加载设备必须操作方便，便于加载和卸载，并能控制加载速度，又能适应同步加载或先后加载的不同要求。加载设备要力求采用现代化先进技术，减轻劳动强度，提高检测质量。3.1 概述2022-5-314重物荷载可直接堆放于结构表面（如板的试验）形成均布荷载，或置于

3、荷载盘上通过吊杆挂于结构上形成集中荷载。3.2 静力加载方法重力直接加载法2022-5-315这类加载装置的优点是试验用的重物容易取得，并可重复使用，但加载过程中需要花费较大的劳动力。2022-5-316利用水作为重力加载用的荷载装置，是一个简易方便而且甚为经济的方案。对于大面积的平板试验，如楼面、平屋面等钢筋混凝土结构可以采用特殊的盛水装置作为均布荷载直接加于结构表面。在现场试验水塔、水池、油库等特种结构时，水是最为理想的试验荷载，它不仅附合结构物的实际使用条件，而且还能检验结构的抗裂抗渗情况。2022-5-317利用重物作集中荷载，会受到荷载量的限制，这时可以利用杠杆将荷重放大后作用在结构

4、上，不仅能扩大重力荷载的使用范围，而且还可减轻加载的劳动强度。3.2 静力加载方法杠杆加载法2022-5-3182022-5-319优点：设备简单，取材方便，荷载恒定，加载形式灵活。，对持久荷载试验及进行刚度与裂缝的研究尤为合适。缺点：荷载量不能很大，操作笨重而费工。此外，当采用重力加载方式试验时，一旦结构达到极限承载能力，因荷重不能随结构变形而自动卸载，容易使结构产生过大变形而倒塌。因此，安全保护措施应当足够重视。3.2 静力加载方法杠杆加载法特点2022-5-3110液压加载器又称千斤顶，是液压加载设备中的一个主要部件。主要工作原理是用高压油泵将具有一定压力的液压油压入液压加载器的工作油缸

5、，使之推动活塞，对结构施加荷载。液压加载器3.2 静力加载方法2022-5-3111液压加载系统3.2 静力加载方法液压加载系统主要是由储油箱、高压油泵、液压加载器、测力装置和各类阀门组成的操纵台通过高压油管连接组成。当使用液压加载系统在试验台座上或现场进行试验时尚必须配置各种支承系统，来承受液压加载器对结构加载时产生的平衡力。2022-5-3112液压加载法中利用普通手动液压加载器配合加荷承力架和静力试验台座使用，是最简单的一种加载方法。液压加载系统3.2 静力加载方法设备简单，作用力大，加载卸载安全可靠，与重力加载法相比，可大大减轻笨重的体力劳动。但如要求多点加载时则需要多人同时操纵多台液