什么時(shí)候需要做非破損性的現(xiàn)場荷載試驗(yàn)?zāi)?

① 當(dāng)需要通過試驗(yàn)檢驗(yàn)既有混凝土結(jié)構(gòu)受彎構(gòu)件(如梁、樓板、屋面板、陽臺板等)的承載力、剛度或抗裂等結(jié)構(gòu)性能時(shí);

② 或?qū)Y(jié)構(gòu)的理論計(jì)算模型進(jìn)行驗(yàn)證時(shí)，可進(jìn)行非破損性的現(xiàn)場荷載試驗(yàn);

③ 對于大型復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)體系也可進(jìn)行非破損性現(xiàn)場荷載試驗(yàn)，檢驗(yàn)結(jié)構(gòu)的性能。

1、加荷方式

現(xiàn)場荷載試驗(yàn)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件要求具有代表性，且宜位于受荷zui大、zui薄弱的部位。

現(xiàn)場試驗(yàn)加載方法一般采用均布加載。對大型復(fù)雜的鋼結(jié)構(gòu)體系也可采用集中吊載;對小型構(gòu)件還可以根據(jù)自平衡原理，設(shè)計(jì)專門的反力裝置，利用千斤頂進(jìn)行集中加載。

均布荷載一般用荷重塊，荷重塊應(yīng)按區(qū)格成垛堆放，垛與垛直接的間隙不宜小于50mm，以免形成拱作用。

對于構(gòu)件中的連續(xù)板應(yīng)按下圖1和圖2的多種情況進(jìn)行均布加載。

圖1 單向板均布加載情況(陰影部分為加載范圍)

圖2 雙向板均布加載情況(陰影部分為加載范圍)

對于構(gòu)件中的連續(xù)梁應(yīng)按圖3的多種情況進(jìn)行均布加載。

圖3 連續(xù)梁均布加載情況(陰影部分為加載范圍)

對裝配式結(jié)構(gòu)中的預(yù)制梁板，若不考慮后澆面層所引起的連續(xù)性，可將辦縫、板端或梁端的后澆面層切開，按單個(gè)構(gòu)件進(jìn)行試驗(yàn)。

試驗(yàn)應(yīng)采用分級加載，每級荷載不應(yīng)大于zui大試驗(yàn)荷載的20%。

2、數(shù)據(jù)采集與現(xiàn)象觀察

每級加、卸載完成后，應(yīng)持續(xù)10~15min;在zui大試驗(yàn)荷載作用下，應(yīng)持續(xù)30min。在持續(xù)時(shí)間內(nèi)，應(yīng)觀察試驗(yàn)構(gòu)件的反應(yīng)。結(jié)束時(shí)，記錄各種讀數(shù)。

構(gòu)件的撓度可用百分表、位移傳感器、水平儀等進(jìn)行觀測。

當(dāng)采用等效集中荷載模擬均布荷載進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，撓度實(shí)測值應(yīng)乘以修正系數(shù)。

當(dāng)采用三分點(diǎn)加載時(shí)，修正系數(shù)為0.98;當(dāng)采用其它形式集中加載時(shí)，修正系數(shù)應(yīng)計(jì)算確定。

可采用應(yīng)力磁測儀或電阻應(yīng)變儀進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)桿件應(yīng)力檢測。

3、承載力檢驗(yàn)

試驗(yàn)時(shí)，zui大荷載值取目標(biāo)試用期內(nèi)的荷載驗(yàn)算值得1.55倍。

當(dāng)在規(guī)定的荷載持續(xù)時(shí)間內(nèi)，出現(xiàn)表1中的破壞標(biāo)志之一時(shí)，說明構(gòu)件在目標(biāo)試用期內(nèi)的荷載作用下，不能滿足承載力要求，應(yīng)取本級荷載值與前一級荷載值得平均值作為其承載力檢驗(yàn)荷載的實(shí)測值，并根據(jù)表1中建議的方法推算構(gòu)件在目標(biāo)使用期內(nèi)能夠承受的荷載驗(yàn)算值。

當(dāng)在規(guī)定的荷載持續(xù)時(shí)間結(jié)束后出現(xiàn)上述破壞標(biāo)志時(shí)，說明構(gòu)件在目標(biāo)使用期內(nèi)的荷載作用下，能滿足承載力要求，應(yīng)取本級荷載作為其承載力檢驗(yàn)荷載實(shí)測值。

4、撓度檢驗(yàn)

混凝土受彎構(gòu)件的撓度檢驗(yàn)時(shí)，應(yīng)按下列規(guī)定進(jìn)行：

a0s≤[as]

[as]=Mk/(Mq(θ-1)+ Mk)*[af]

式中，

a0s——目標(biāo)使用期內(nèi)荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下構(gòu)件撓度實(shí)測值;

[as]——撓度允許值;

[af]——按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》確定的受彎構(gòu)件的撓度限制;

Mk——目標(biāo)使用期內(nèi)按荷載標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算的彎矩值;

Mq——目標(biāo)使用期內(nèi)按荷載準(zhǔn)組合計(jì)算的彎矩值;

θ——考慮荷載長期作用對撓度增大的影響系數(shù)，按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》確定。

5抗裂度檢驗(yàn)

由于無法估計(jì)出既有預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件預(yù)應(yīng)力在構(gòu)件抗拉邊緣混凝土內(nèi)產(chǎn)生的法向應(yīng)力值，因此，用下式的簡單方法來檢驗(yàn)構(gòu)件抗裂度。

式中右端的1.05主要是考慮現(xiàn)場試驗(yàn)為短期荷載，實(shí)際結(jié)構(gòu)為長期受荷，所以引入5%的余量。

qcr/qk≥1.05

式中，

qcr——試驗(yàn)中實(shí)測的開裂荷載(包括自重);

qk——目標(biāo)使用期內(nèi)的荷載標(biāo)準(zhǔn)值(包括自重)。

6、裂縫寬度檢驗(yàn)

裂縫寬度可采用精度為0.05mm的讀數(shù)顯微鏡或裂縫觀測片等進(jìn)行觀測。

混凝土受彎構(gòu)件的裂縫寬度檢驗(yàn)時(shí)，按下式的規(guī)定進(jìn)行：

w0s,max≤[wmax]

式中，

w0s,max——目標(biāo)使用期內(nèi)荷載標(biāo)準(zhǔn)值下，受拉主筋處的zui大裂縫寬度實(shí)測值(mm);

[wmax]——構(gòu)件的zui大裂縫寬度允許值，按下表2取用。

注：既有混凝土受彎構(gòu)件一直受恒載作用，因此將《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》中的zui大裂縫寬度允許值分別由0.15mm、0.2mm、0.25mm提高到0.22mm、0.25mm和0.3mm。

對大型復(fù)雜剛結(jié)構(gòu)體系以及木結(jié)構(gòu)體系，現(xiàn)場試驗(yàn)荷載不宜超過正常使用短期荷載標(biāo)準(zhǔn)值，根據(jù)試驗(yàn)與理論分析結(jié)果綜合評價(jià)結(jié)果的性能。