混凝土结构静载及现场荷载试验荷载和加载方法.pdf

先天下之忧而忧，后天下之乐而乐。——范仲淹

混凝土结构静载及现场荷载试验荷载和加载方法

结构静载试验的荷载，按作用的形式有集中荷载和均布

荷载；按作用的方向分有垂直荷载、水平荷载和任意方向的

荷载，有单向作用和双向反复作用荷载等。根据试验目的的

不同，要求试验时能正确地在试件上呈现上述荷载。

一、加载图式和等效荷载

试验荷载在试验结构构件上的布置形式（包括荷载类型

和分布情况）称为加载图式。为了使试验结果与理论计算结

果便于比较，加载图式应与理论计算简图相一致，如计算简

图为均布荷载，加载图式也应为均布荷载；简图为集中荷载，

则加载图式也应按简图的集中荷载大小、数量及作用位置布

置。如因条件限制而无法实现或为方便加载，也应根据试验

的目的要求，采用与计算简图等效的荷载图式。

等效荷载是指加在试件上，使试件产生的内力图形与计

算简图相近，控制截面的内力值相等的荷载。采用等效荷载

时必须注意，除控制截面的某个效应与理论计算荷载相同

外，该截面的其它效应和非控制截面的效应则可能有差别，

所以必须全面验算因加载图式改变对试验结构构件的各种

影响；必须特别注意结构构造条件是否会因最大内力区域的

某些变化而影响承载性能。在试验加载时，由于结构构件的

自重对试验控制截面的内力也会产生影响，此使便可采用等

效荷载的方法扣除结构自重的影响。

先天下之忧而忧，后天下之乐而乐。——范仲淹

二、试验荷载的计算

1．极限状态的定义和分类

极限状态是指结构或构件能够满足设计规定的某一功

能要求的临界状态，超过这一状态，结构或构件便不再满足

设计要求。《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068和《混

凝土结构设计规范》GB50010均将结构功能的极限状态分为

两大类：

（1）承载能力极限状态：这种极限状态对应于结构或

构件达到最大承载力、出现疲劳破坏或不适于继续承载的变

形。

（2）正常使用极限状态：这种极限状态对应于结构或

构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值。

同时还规定结构构件应按不同的荷载效应组合设计值

进行承载力计算及稳定、变形、抗裂和裂缝宽度验算。因此

在进行混凝土结构试验前，首先应确定相应于各种受力阶段

的试验荷载值：

（1）当进行承载力极限状态试验时，应确定承载力的

试验荷载值。

（2）对构件的刚度、裂缝宽度进行试验时，应确定正

常使用极限状态的试验荷载。

（3）当试验混凝土构件的抗裂性时，应确定构件的开

裂试验荷载值。

先天下之忧而忧，后天下之乐而乐。——范仲淹

2．试验荷载的计算

由于研究性试验并不一定是针对某一具体工程的实际

荷载来进行试验，因此没有给定的荷载值。这时应根据构件

实测强度和构件的实际几何参数按下式进行计算：

式中，fC0,fS0,a0——分别为混凝土抗压强度、钢

材抗拉强度和截面几何尺寸的实测值。控制截面上的正常

使用极限状态短期效应计算值按下式计算：

式中，——荷载分项系数的平均值，采用以下简化公式

计算：

式中，ρ——可变荷载Q与永久荷载G的比值，应根据

试验目的确定：

当ρ=Q/G=0时，γ=1.2；