低周往复荷载作用下混凝土结构力学性能试验是检测墩柱抗震性能的重要试验方法。混凝土结构试验方法标准《GB50152-92》第十章中规定了试验方法及加载制度。以下内容为规范中相应节选。
一、加载装置
(1)加载设备和实验装置应根据构件的最大荷载和变形的要求来设置。
(2)抗侧力装置(剪力墙)应具有足够的抗弯,抗剪刚度。
(3)推拉千斤顶应具有足够的量程,两端应设立铰支座。
(4)对于剪切变形为主的试验构件,当构件顶端截面不允许产生转角时,可采用下图实验装置;千斤顶宜安装在试件的1/2高度上,平行联杆机构的试件和L型试件应有足够的刚度,连接饺应精密加工,且应减小间隙。
(5)对弯剪受力为主的试验构件,可采用下图实验装置。其中,垂直荷载的施加宜采用仿真力荷载装置,尽可能减小滚动摩擦力对推力的抵消作用。
(6)对于梁-柱结点试验,当需要考虑柱本身的荷载-变形效应时,可采用下图实验装置;实验装置中各杆应具有足够的抗弯刚度,并减小各联结的摩擦阻力。
二、加载方法
(1)实验时应先施加轴向荷载,并在施加反复试验荷载时保持轴向荷载值稳定;反复荷载的加载程序宜采用荷载-变形混合加载方法;在结构构件达到屈服荷载前,宜采用荷载控制;在构件达到屈服荷载后,宜采用位移控制。
(2)在结构构件的荷载达到屈服荷载前,宜取屈服荷载的0.5倍,0.75倍,1倍作为加载控制点;在结构荷载达到屈服荷载后,宜取屈服变形的倍数作为控制加载点。
(3)反复加载次数应根据试验目的确定。一般情况下每一级反复加载次数宜取3次;若在某级控制荷载下结构构件的残余变形很小,则在该级荷载下进行一次反复加载;
(4)试验中应保证反复加载过程中的连续性,每次循环试件宜一致。
三、测量内容
(1)水平荷载值及支座反力值;
(2)结构构件受拉和受压钢筋的应变;
(3)结构构件受力箍筋的应变;
(4)各级荷载下构件的变形(包括挠度、截面转角、支座转动、曲梁、剪切应变);
(5)结构构件主钢筋的粘结滑移;
(6)裂缝的出现及裂缝宽度;
四、注意事项
(1)屈服荷载和屈服变形应取试验结构构件的受拉主钢筋达到屈服强度时的试验荷载作为屈服荷载,其相应的变形作为屈服变形;
(2)极限荷载应取试验结构构件所承受的最大荷载作为极限荷载;
(3)破坏荷载和破坏位移应取极限荷载下降15%时所对应的值;