混凝土结构试验方法标准 GB50152-92
六、试验结构构件的延性系数应按下式计算:
式中μ——试验结构构件的延性系数;
uu——在荷载下降段相应于破损荷载的变形; uy——相应于屈服荷载的变形。
七、试验结构构件的承载力退化可用承载力降低系数表示,承载力降低系数应按下式计算:
八、试验结构构件的刚度退化可用环线刚度表示,环线刚度应按下式计算:
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九、应画出滞回环的形状并求出面积,再根据此形状和面积对试验结构构件的破坏机制作出判断。
第二节 混凝土受弯构件等幅疲劳试验
第10.2.1条 本节适用于混凝土受弯构件在等幅稳定的多次重复荷载作用下正截面和斜截面的疲劳性能试验。
混凝土的疲劳性能试验应符合现行国家标准《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》的有关规定。钢筋的疲劳性能试验应参照现行国家标准《金属轴向疲劳试验方法》的有关规定。
第10.2.2条 混凝土受弯构件疲劳试验应包括如下内容对于研究性试验,应测定试验结构构件的疲劳强度、变形和裂缝; 对于检验性试验,应包括下列内容:
一、检验在吊车荷载标准值作用下,能否通过规定的重复次数(中级工作制吊车梁为23106次,重级工作制吊车梁为43106次); 二、量测构件的挠度、抗裂和裂缝宽度等。
第10.2.3条 疲劳试验的加载设备及量测仪表应符合下列要求:
一、疲劳试验宜采用结构疲劳试验机脉动千斤顶等设备,并应符合以下要求: 1 荷载精度应满足本标准第三章的要求;
2 荷载量程应同时满足最大荷载及最小荷载值的要求; 3 脉冲量应大于脉动千斤顶活塞面积与振幅的乘积。
二、荷载架在荷载平面内及侧向均应有足够的刚度和疲劳强度。疲劳试验台座必须满足强度的要求。
三、疲劳试验支座,除满足计算简图及本标准第三章试验支座的要求外,还应具有防止疲劳试验过程中试件滑移、脱落的功能(图10.2.3);
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四、为防止疲劳试验过程中和破坏时试验结构构件侧向移动或倾覆,应设置侧向支撑。
五、试验中用的量测仪表,应符合本标准第三章的要求,并在疲劳试验过程中应与试验结构构件脱离接触。在疲劳试验过程中的动态量测,应采用动态量测仪器。
第10.2.4条 制定试验方案应包括下列内容:
一、对于检验性的正截面、斜截面疲劳试验,应分别根据设计文件中吊车荷载最不利作用位置时的吊车荷载标准值产生的效应值,分别确定试验时的加载位置、最大荷载值和最小荷载值。选择规格合适的脉动千斤顶;
二、确定重复加载的次数、加载程序和加载频率。加载频率不应大于试验结构构件或荷载架自振频率的80%,同时不应小于其自振频率的130%; 三、根据试验目的,拟定仪表布置方案(见本标准第三章和第六章的有关条款);
四、制定疲劳试验过程中的安全防护措施,除按本标准第十章的要求外,应设置可靠的自动停车装置。
第10.2.5条 疲劳试验应按下述程序进行:
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一、疲劳试验前,应对钢筋、混凝土进行所需的材料力学性能试验; 二、先作2次或3次加载卸载循环的静载试验。荷载分级可采取最大荷载值Qmax的20%为一级。加载时宜分五级加到最大荷载,但在经过荷载最小值时应增加一级;卸载时宜分五级卸载到零,但在经过最小荷载值时应增加一级;对于允许出现裂缝的试验结构构件,在第一循环加载过程中,裂缝出现前,应适当加密荷载等级;
在每级加载或卸载时,读取仪表读数,观测裂缝等; 三、疲劳试验宜按下列次序加载:
调节计数器开动试验机(待机器达到正常状态)加最小荷载调节加载频率加最大荷载反复调节最大、最小荷载至规定值;
疲劳试验过程中应保持荷载的稳定性,其误差不应超过最大荷载的±3%; 四、根据试验要求宜在重复加载到10323
及43
、1003
、5003
、13
、
次时,停机进行一个循环的静载试验,读仪表读数和观测裂缝
等;加卸载方法同前述; 宜在加载到10313
、1.53
、23
、203、33
、503及43
、1003
、2003
、5003
、
次时,读取动应变和动挠度;
五、当疲劳破坏发生时,应记下疲劳破坏的次数、破坏特征、荷载值等。钢筋发生疲劳断裂时,应打开混凝土,观察钢筋断裂的情况。
第10.2.6条 混凝土受弯构件疲劳破坏标志可根据下列情况判别: 一、正截面疲劳破坏的标志是某一根纵向受拉钢筋疲劳断裂,或受压区混凝土疲劳破坏;
二、斜截面疲劳破坏的标志是某一根与临界斜裂缝相交的腹筋(箍筋或弯筋)疲劳断裂,或混凝土剪压疲劳破坏,或与临界斜裂缝相交的纵向钢筋疲劳断裂; 三、在锚固区钢筋与混凝土的粘结锚固疲劳破坏;
四、在停机进行一个循环的静载试验时,出现本标准第8.0.1条规定的标志之一。
第三节 钢筋和混凝土粘结强度对比试验
第10.3.1条 本节适用于直径大于10mm的各类非预应力钢筋的粘结强度对比试验,并根据对比试验结果评价钢筋和混凝土粘结性能。
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第10.3.2条 钢筋和混凝土的粘结强度应采用无横向钢筋的立方体中心拔出试件(简称拔出试件)确定。拔出试件应符合下列要求:
一、拔出试件应采用边长为10倍钢筋直径的混凝土立方体试件(图10.3.2)。钢筋放置在立方体的中轴线上,埋入部分长度和无粘结部分长度各为5d。钢筋伸出混凝土试件表面的长度:自由端为20mm,加载端应根据垫板厚度、穿孔球铰高度及加载装置的夹具长度确定,但不宜小于300mm;
二、钢筋表面不应有锈蚀、油污及不正常的横肋轧制标记,安装百分表的钢筋端面应加工成垂直于钢筋轴的平滑表面;
在混凝土中无粘结部分的钢筋应套上硬质的光滑塑料套管,套管末端与钢筋之间空隙应封闭; 钢筋直径;
试件的混凝土强度等级为C30,混凝土立方体抗压强度允许偏差应为±3MPa。
四、拔出试件数量每组应制作六个。应同时制作混凝土立方体试件,每组三个,其振捣方法与养护条件应与拔出试件一致;
五、试件应在钢模或不变形的试模中成型。模板上应预留钢筋位置孔。宜用振动台振捣;
试件的浇注面应与钢筋纵轴平行。钢筋应与混凝土承压面垂直,并水平设置在模板内。钢筋的两纵肋平面应放置在水平面上;
六、试件应在标准养护室内进行养护。在试件龄期为28d时进行试验。 第10.3.3条 试验装置承压垫板的边长不应小于拔出试件的边长,其厚度不应小于15mm。垫板中心孔径应为2倍钢筋直径(图10.3.3)。
第10.3.4条 加载速度应根据各种钢筋的直径确定,每种钢筋施加荷载的速度应按下式计算:
式中VF——加载速度(kN/min); d——钢筋直径(mm)。 加载速度应均匀,不应施加冲击荷载。
于粘结破坏时的最大荷载值的2%。
试验机的最大荷载值不应小于钢筋试件的破坏荷载值。
第10.3.5条 粘结强度试验的试验机精度不应低于2级,最小分度值不应大
三、试件的混凝土应采用普通骨料,粗骨料最大颗粒粒径不得大于1.25倍
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