2010結(jié)構(gòu)工程師知識點：試件設(shè)計-試件形狀

更新時間：2010-09-13 10:25:27 來源：|0

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　　二、結(jié)構(gòu)試驗的試件設(shè)計

　　在進行結(jié)構(gòu)強度和變形試驗時，作為結(jié)構(gòu)試驗的試件可以取為實際結(jié)構(gòu)(原型)的整體或是它的一部分，當(dāng)不能采用原型結(jié)構(gòu)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(shè)計應(yīng)包括試件形狀的選擇、試件尺寸與數(shù)量的確定以及構(gòu)造措施的研究考慮，同時必須滿足結(jié)構(gòu)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(shè)計試件形狀時，最重要的是要造成和設(shè)計目的相一致的應(yīng)力狀態(tài)。對于從整體結(jié)構(gòu)中取出部分構(gòu)件單獨進行試驗時，特別是在比較復(fù)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(jié)構(gòu)構(gòu)件的實際工作。

　　當(dāng)作如圖18-1-1(a)所示受水平荷載作用的框架結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析時，若試驗A—A部位的柱腳、柱頭部分時，試件要設(shè)計成如圖18-1-1(b)所示;若作B—B部位的試驗，試件設(shè)計成如圖18-1-1(c);對于梁如作成18-1-1(d)(e)那樣的設(shè)計，則應(yīng)力狀態(tài)可與設(shè)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(yīng)力狀態(tài)與實際應(yīng)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(jié)點試驗時，采用十字形試件如圖18-1-1(f),節(jié)點兩側(cè)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(chǎn)生彎矩的反彎點(M=0)的位置來決定。邊柱節(jié)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(jié)點破壞，必須事先對梁柱部分進行加固。當(dāng)試驗?zāi)康臑榱私獬跏荚O(shè)計應(yīng)力狀態(tài)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(shù)設(shè)計成支座固結(jié)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(nèi)設(shè)置鋼筋混凝土剪刀撐(圖18—1—3a)。圖18—1—3b為雙肢剪力墻。