二、結構試驗的試件設計

　　在進行結構強度和變形試驗時，作為結構試驗的試件可以取為實際結構(原型)的整體或是它的一部分，當不能采用原型結構進行試驗時，也可用1：1的足尺模型或縮小比例的縮尺模型。

　　試件設計應包括試件形狀的選擇、試件尺寸與數量的確定以及構造措施的研究考慮，同時必須滿足結構與受力的邊界條件、試件的破壞特征、試驗加載條件的要求。

　　(一)試件形狀

　　在設計試件形狀時，最重要的是要造成和設計目的相一致的應力狀態。對于從整體結構中取出部分構件單獨進行試驗時，特別是在比較復雜的超靜定體系中必須要注意其邊界條件的模擬，使其能如實反映該部分結構構件的實際工作。

　　當作如圖18-1-1(a)所示受水平荷載作用的框架結構應力分析時，若試驗A—A部位的柱腳、柱頭部分時，試件要設計成如圖18-1-1(b)所示;若作B—B部位的試驗，試件設計成如圖18-1-1(c);對于梁如作成18-1-1(d)(e)那樣的設計，則應力狀態可與設計目的相一致。

　　作鋼筋混凝土柱的試驗研究時，若要探討其撓曲破壞性能，如圖18-1-1(h)的試件是足夠的，但若作剪切性能的探討，則反彎點附近的應力狀態與實際應力情況有所不同，為此有必要采用圖18-1-1(i)中的適用于反對稱加載的試件。

　　在作梁柱連接的節點試驗時，采用十字形試件如圖18-1-1(f),節點兩側梁柱的長度一般均取1/2梁跨和1/2柱高，即按框架承受水平荷載時產生彎矩的反彎點(M=0)的位置來決定。邊柱節點可采用T字形試件。為了避免在試驗過程中梁柱部分先于節點破壞，必須事先對梁柱部分進行加固。當試驗目的為了解初始設計應力狀態下的性能，并同理論作對比時，可以采用如圖18-1-1(g)的X形試件。

　　在框架試驗中，多數設計成支座固結的單層單跨框架。如圖18—l—2。剪力墻試件形式多樣，有無框剪力墻，墻體是一塊鋼筋混凝土平板。有框剪力墻，其中一種是與框架整體相連的鋼筋混凝土板，另一種是在框架內設置鋼筋混凝土剪刀撐(圖18—1—3a)。圖18—1—3b為雙肢剪力墻。

　　磚石與砌塊試件主要用于墻體試驗，可以采用帶翼緣或不帶翼緣的單層單片墻，也可采用雙層單片墻或開洞墻體的砌體試件，如圖18—1—4所示。對于縱墻由于外墻有大量窗口，試驗可采用有兩個或一個窗間墻的雙肢或單肢窗間墻試件(圖18-1—5)。

2010年結構師考試9月18、19日      

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