9.1.1 對下列類型結(jié)構(gòu)可進(jìn)行原位加載試驗(yàn):
1 對懷疑有質(zhì)量問題的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件進(jìn)行結(jié)構(gòu)性能檢驗(yàn);
2 改建、擴(kuò)建再設(shè)計(jì)前,確定設(shè)計(jì)參數(shù)的系統(tǒng)檢驗(yàn);
3 對資料不全、情況復(fù)雜或存在明顯缺陷的結(jié)構(gòu),進(jìn)行結(jié)構(gòu)性能評估;
4 采用新結(jié)構(gòu)、新材料、新工藝的結(jié)構(gòu)或難以進(jìn)行理論分析的復(fù)雜結(jié)構(gòu),需通過試驗(yàn)對計(jì)算模型或設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行復(fù)核、驗(yàn)證或研究其結(jié)構(gòu)性能和設(shè)計(jì)方法;
5 需修復(fù)的受災(zāi)結(jié)構(gòu)或事故受損結(jié)構(gòu)。
9.1.2 原位加載試驗(yàn)分為下列類型,可根據(jù)具體情況選擇進(jìn)行:
1 使用狀態(tài)試驗(yàn),根據(jù)正常使用極限狀態(tài)的檢驗(yàn)項(xiàng)目驗(yàn)證或評估結(jié)構(gòu)的使用功能;
2 承載力試驗(yàn),根據(jù)承載能力極限狀態(tài)的檢驗(yàn)項(xiàng)目驗(yàn)證或評估結(jié)構(gòu)的承載能力;
3 其他試驗(yàn),對復(fù)雜結(jié)構(gòu)或有特殊使用功能要求的結(jié)構(gòu)進(jìn)行的針對性試驗(yàn)。
9.1.3 結(jié)構(gòu)原位試驗(yàn)的試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)能反映被檢結(jié)構(gòu)的基本性能。受檢構(gòu)件的選擇應(yīng)遵守下列原則:
1 受檢構(gòu)件應(yīng)具有代表性,且宜處于荷載較大、抗力較弱或缺陷較多的部位;
2 受檢構(gòu)件的試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)能反映整體結(jié)構(gòu)的主要受力特點(diǎn);
3 受檢構(gòu)件不宜過多;
4 受檢構(gòu)件應(yīng)能方便地實(shí)施加載和進(jìn)行量測;
5 對處于正常服役期的結(jié)構(gòu),加載試驗(yàn)造成的構(gòu)件損傷不應(yīng)對結(jié)構(gòu)的安全性和正常使用功能產(chǎn)生明顯影響。
9.1.4 原位加載試驗(yàn)的試驗(yàn)荷載值當(dāng)考慮后續(xù)使用年限的影響時(shí),其可變荷載調(diào)整系數(shù)宜根據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB 50153、《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB 50009的相關(guān)規(guī)定,并結(jié)合受檢構(gòu)件的具體情況確定。
9.1.5 試驗(yàn)結(jié)構(gòu)的自重,當(dāng)有可靠檢測數(shù)據(jù)時(shí),可根據(jù)實(shí)測結(jié)果對其計(jì)算值作適當(dāng)調(diào)整。
9.1.6 原位試驗(yàn)應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和現(xiàn)場條件選擇恰當(dāng)?shù)募虞d方式,并根據(jù)不同試驗(yàn)?zāi)康拇_定最大加載限值和各臨界試驗(yàn)荷載值。直接加載試驗(yàn)應(yīng)嚴(yán)格控制加載量,避免超加載造成超出預(yù)期的永久性結(jié)構(gòu)損傷或安全事故。計(jì)算加載值時(shí)應(yīng)扣除構(gòu)件自重及加載設(shè)備的重量。
9.1.7 根據(jù)原位加載試驗(yàn)的類型和目的,試驗(yàn)的最大加載限值應(yīng)按下列原則確定:
1 僅檢驗(yàn)構(gòu)件在正常使用極限狀態(tài)下的撓度、裂縫寬度時(shí),試驗(yàn)的最大加載限值宜取使用狀態(tài)試驗(yàn)荷載值,對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件取荷載的準(zhǔn)永久組合,對預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件取荷載的標(biāo)準(zhǔn)組合;
2 當(dāng)檢驗(yàn)構(gòu)件承載力時(shí),試驗(yàn)的最大加載限值宜取承載力狀態(tài)荷載設(shè)計(jì)值與結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γ0乘積的1.60倍;
3 當(dāng)試驗(yàn)有特殊目的或要求時(shí),試驗(yàn)的最大加載限值可取各臨界試驗(yàn)荷載值中的最大值。
9.1.8 試驗(yàn)前應(yīng)收集結(jié)構(gòu)的各類相關(guān)信息,包括原設(shè)計(jì)文件、施工和驗(yàn)收資料、服役歷史、后續(xù)使用年限內(nèi)的荷載和使用功能、已有的缺陷以及可能存在的安全隱患等。還應(yīng)對材料強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)損飭和變形等進(jìn)行檢測。
9.1.9 對裝配式構(gòu)中的預(yù)制梁、板,若不考慮后澆面層的共同工作,應(yīng)將板縫、板端或梁端的后澆面層斷開,按單個(gè)構(gòu)件進(jìn)行加載試驗(yàn)。
條文說明
9.1 一般規(guī)定
9.1.1 結(jié)構(gòu)原位加載試驗(yàn)是為檢驗(yàn)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)性能而在實(shí)體結(jié)構(gòu)上進(jìn)行的試驗(yàn),本條根據(jù)不同試驗(yàn)?zāi)康牧信e了原位加載試驗(yàn)的類型。此類試驗(yàn)具有下列特點(diǎn):
1 工程改擴(kuò)建或驗(yàn)收時(shí),缺乏工程資料、對質(zhì)量存在懷疑或存在質(zhì)量缺陷,需要通過試驗(yàn)來判定質(zhì)量是否符合設(shè)計(jì)要求或確定有關(guān)參數(shù)。此類試驗(yàn)的性質(zhì)接近預(yù)制構(gòu)件產(chǎn)品的合格性檢驗(yàn),目的是對結(jié)構(gòu)的安全性進(jìn)行評估;但與預(yù)制構(gòu)件合格性檢驗(yàn)的區(qū)別在于,試驗(yàn)對象不是成批的預(yù)制構(gòu)件產(chǎn)品而是確定的實(shí)體結(jié)構(gòu),試驗(yàn)一般無需檢驗(yàn)所有的結(jié)構(gòu)性能,且不宜造成難以修復(fù)的損傷。
2 采用新結(jié)構(gòu)、新材料、新工藝的結(jié)構(gòu)或難以進(jìn)行理論分析的復(fù)雜結(jié)構(gòu),需要通過試驗(yàn)復(fù)核、驗(yàn)證設(shè)計(jì)參數(shù)或研究其性能和設(shè)計(jì)分析方法。此類試驗(yàn)屬驗(yàn)證性試驗(yàn).可為以后類似結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和推廣應(yīng)用積累經(jīng)驗(yàn)和提供實(shí)測數(shù)據(jù)以供參考。
3 原位加載試驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)的區(qū)別在于,試驗(yàn)對象不是模型而是實(shí)體結(jié)構(gòu),試驗(yàn)為非破壞性試驗(yàn)。
9.1.2 結(jié)構(gòu)原位加載試驗(yàn)一般不需要檢驗(yàn)全部性能,只需根據(jù)結(jié)構(gòu)的具體情況和實(shí)際需要,驗(yàn)證特定狀態(tài)下的性能指標(biāo)。如果僅需要驗(yàn)證正常使用極限狀態(tài)下的性能,則進(jìn)行使用狀態(tài)試驗(yàn);如果需要驗(yàn)證其受彎、受剪等承載能力,則進(jìn)行承載力試驗(yàn);有其他特定的試驗(yàn)?zāi)康臅r(shí),試驗(yàn)方式應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康木唧w確定。
一般情況下,由于試驗(yàn)后結(jié)構(gòu)仍需繼續(xù)使用,原位加載試驗(yàn)宜控制在結(jié)構(gòu)承載能力范圍內(nèi)。試驗(yàn)最大荷載取值滿足性能檢驗(yàn)的要求即可,一般不宜加載到結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不可恢復(fù)且影響使用功能的缺陷。
9.1.3 結(jié)構(gòu)原位試驗(yàn)受到加載方式、試驗(yàn)條件、使用要求等諸多因素的限制,加載區(qū)域不宜過大,也不宜進(jìn)行多次試驗(yàn)。因此受檢構(gòu)件或受檢區(qū)域的選擇非常關(guān)鍵,需要兼顧試驗(yàn)的代表性和客觀試驗(yàn)條件的可能性,并考慮試驗(yàn)后結(jié)構(gòu)的繼續(xù)使用。
9.1.4 1998年的國際標(biāo)準(zhǔn)《結(jié)構(gòu)可靠性總原則》ISO2394提出了可以依據(jù)用戶提出的使用年限,對可變作用采用修正系數(shù)的方法加以修正。對既有結(jié)構(gòu)引入可變荷載考慮結(jié)構(gòu)后續(xù)使用年限調(diào)整系數(shù)的目的,是為解決后續(xù)使用年限與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期不同時(shí),對可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值的調(diào)整問題。當(dāng)后續(xù)使用年限與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期不同時(shí),采用調(diào)整系數(shù)對荷載的標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行調(diào)整。確定結(jié)構(gòu)的合理后續(xù)使用年限應(yīng)綜合考慮原設(shè)計(jì)的使用年限、結(jié)構(gòu)的具體情況(包括實(shí)際尺寸、配筋、材料強(qiáng)度、已有缺陷等)和后期使用的需要等因素。
現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB 50153—2008附錄A.1給出了設(shè)計(jì)使用年限為5年、50年和100年時(shí),考慮后續(xù)使用年限偏于安全的可變荷載調(diào)整系數(shù)分別為0.9、1.0和1.1,當(dāng)后續(xù)使用年限不為上述值時(shí),可按線性內(nèi)插確定。
根據(jù)后續(xù)使用年限定義的可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期定義的標(biāo)準(zhǔn)值具有相同概率分位值的原則,當(dāng)可變荷載服從極值I型分布時(shí),可得到不同后續(xù)使用年限的荷載調(diào)整系數(shù)如表2所示。當(dāng)后續(xù)使用年限不為表中數(shù)值時(shí).可按線性內(nèi)插確定。對比《工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB 50153—2008的規(guī)定可以看出,該標(biāo)準(zhǔn)的安全度是相當(dāng)充裕的。
表2 后續(xù)使用年限及相應(yīng)的荷載調(diào)整系數(shù)
當(dāng)結(jié)構(gòu)原位荷載試驗(yàn)表明結(jié)構(gòu)性能達(dá)不到要求時(shí),可經(jīng)修補(bǔ)、加固后繼續(xù)使用;也可出于經(jīng)濟(jì)的原因保持結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀,但通過改變功能降低使用荷載,或減少后續(xù)使用年限以降低荷載取值,使結(jié)構(gòu)性能符合設(shè)計(jì)要求。
9.1.5 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),考慮施工離差的影響,結(jié)構(gòu)自重設(shè)計(jì)值需要乘荷載分項(xiàng)系數(shù)加以放大。但通過原位荷載試驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)構(gòu)的性能時(shí),由于結(jié)構(gòu)已實(shí)際存在,其自重是確定的數(shù)值,因此結(jié)構(gòu)自重可根據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)際檢測結(jié)果加以調(diào)整。
9.1.6 結(jié)構(gòu)原位試驗(yàn)應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的具體情況和可能的條件選擇加載方式,并應(yīng)控制加載量,避免造成意外的結(jié)構(gòu)損傷或安全事故。
9.1.7 與其他類型試驗(yàn)不同,結(jié)構(gòu)原位加載過程需要高度重視對受檢結(jié)構(gòu)的保護(hù)。試驗(yàn)前應(yīng)采用結(jié)構(gòu)的實(shí)際參數(shù)計(jì)算確定各級臨界試驗(yàn)加載值,并設(shè)定最大加載限值。試驗(yàn)的最大加載限值是原位加載試驗(yàn)最重要的指標(biāo)之一,合理確定該限值一方面可以避免荷載超出合理范圍,造成結(jié)構(gòu)損傷或安全事故;另一方面可以避免加載量不足,達(dá)不到試驗(yàn)檢驗(yàn)的目的。
計(jì)算確定的最大加載限值并非試驗(yàn)一定要達(dá)到的荷載值。如試驗(yàn)中結(jié)構(gòu)性能檢驗(yàn)指標(biāo)均處于允許范圍內(nèi),則可分級加載到最大加載限值,表明結(jié)構(gòu)性能可滿足要求;如試驗(yàn)中結(jié)構(gòu)某檢驗(yàn)項(xiàng)目提前達(dá)到允許值,則應(yīng)停止加載,并按照本標(biāo)準(zhǔn)第9.4.2條和第9.4.4條的規(guī)定進(jìn)行判斷和處理。
承載力試驗(yàn)的最大加載限值應(yīng)取各種臨界試驗(yàn)荷載值中的最大值。根據(jù)表7.3.3最大的承載力加載系數(shù)為1.60,因此承載力試驗(yàn)的最大加載限值可取荷載基本組合值與結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γ0乘積的1.60倍。當(dāng)試驗(yàn)不需要檢驗(yàn)表7.3.3的全部項(xiàng)目時(shí),最大加載限值可直接取所檢騎項(xiàng)目對應(yīng)的各臨界試驗(yàn)荷載值的最大值。
9.1.8 試驗(yàn)之前掌握試驗(yàn)結(jié)構(gòu)的基本情況,對編制試驗(yàn)方案和確定合理的后續(xù)使用年限是非常必要的。試驗(yàn)結(jié)論中對結(jié)構(gòu)性能的評估和建議措施,也應(yīng)基于通過調(diào)查獲得的結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀。除一般的信息資料應(yīng)當(dāng)完整以外,還應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和試驗(yàn)?zāi)康倪M(jìn)行針對性的重點(diǎn)調(diào)查。如果工程資料缺失或載明的結(jié)構(gòu)情況與實(shí)際結(jié)構(gòu)存在較大出入時(shí),應(yīng)當(dāng)對受檢結(jié)構(gòu)進(jìn)行現(xiàn)場檢測。
9.1.9 裝配式結(jié)構(gòu)構(gòu)件的邊界條件直接影響試驗(yàn)結(jié)果和對結(jié)果的判斷,對邊界的處理方法應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康拇_定。如試驗(yàn)需要模擬實(shí)際邊界條件,則應(yīng)直接在實(shí)體結(jié)構(gòu)上進(jìn)行加載試驗(yàn);如果需要通過試驗(yàn)來檢驗(yàn)預(yù)制構(gòu)件本身的性能、質(zhì)量,則試驗(yàn)前應(yīng)將受檢構(gòu)件與后澆層及相鄰構(gòu)件進(jìn)行隔離,按單個(gè)構(gòu)件受力進(jìn)行加載試驗(yàn)。
當(dāng)結(jié)構(gòu)原位荷載試驗(yàn)表明結(jié)構(gòu)性能達(dá)不到要求時(shí),可經(jīng)修補(bǔ)、加固后繼續(xù)使用;也可出于經(jīng)濟(jì)的原因保持結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀,但通過改變功能降低使用荷載,或減少后續(xù)使用年限以降低荷載取值,使結(jié)構(gòu)性能符合設(shè)計(jì)要求。
9.1.5 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),考慮施工離差的影響,結(jié)構(gòu)自重設(shè)計(jì)值需要乘荷載分項(xiàng)系數(shù)加以放大。但通過原位荷載試驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)構(gòu)的性能時(shí),由于結(jié)構(gòu)已實(shí)際存在,其自重是確定的數(shù)值,因此結(jié)構(gòu)自重可根據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)際檢測結(jié)果加以調(diào)整。
9.1.6 結(jié)構(gòu)原位試驗(yàn)應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的具體情況和可能的條件選擇加載方式,并應(yīng)控制加載量,避免造成意外的結(jié)構(gòu)損傷或安全事故。
9.1.7 與其他類型試驗(yàn)不同,結(jié)構(gòu)原位加載過程需要高度重視對受檢結(jié)構(gòu)的保護(hù)。試驗(yàn)前應(yīng)采用結(jié)構(gòu)的實(shí)際參數(shù)計(jì)算確定各級臨界試驗(yàn)加載值,并設(shè)定最大加載限值。試驗(yàn)的最大加載限值是原位加載試驗(yàn)最重要的指標(biāo)之一,合理確定該限值一方面可以避免荷載超出合理范圍,造成結(jié)構(gòu)損傷或安全事故;另一方面可以避免加載量不足,達(dá)不到試驗(yàn)檢驗(yàn)的目的。
計(jì)算確定的最大加載限值并非試驗(yàn)一定要達(dá)到的荷載值。如試驗(yàn)中結(jié)構(gòu)性能檢驗(yàn)指標(biāo)均處于允許范圍內(nèi),則可分級加載到最大加載限值,表明結(jié)構(gòu)性能可滿足要求;如試驗(yàn)中結(jié)構(gòu)某檢驗(yàn)項(xiàng)目提前達(dá)到允許值,則應(yīng)停止加載,并按照本標(biāo)準(zhǔn)第9.4.2條和第9.4.4條的規(guī)定進(jìn)行判斷和處理。
承載力試驗(yàn)的最大加載限值應(yīng)取各種臨界試驗(yàn)荷載值中的最大值。根據(jù)表7.3.3最大的承載力加載系數(shù)為1.60,因此承載力試驗(yàn)的最大加載限值可取荷載基本組合值與結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γ0乘積的1.60倍。當(dāng)試驗(yàn)不需要檢驗(yàn)表7.3.3的全部項(xiàng)目時(shí),最大加載限值可直接取所檢騎項(xiàng)目對應(yīng)的各臨界試驗(yàn)荷載值的最大值。
9.1.8 試驗(yàn)之前掌握試驗(yàn)結(jié)構(gòu)的基本情況,對編制試驗(yàn)方案和確定合理的后續(xù)使用年限是非常必要的。試驗(yàn)結(jié)論中對結(jié)構(gòu)性能的評估和建議措施,也應(yīng)基于通過調(diào)查獲得的結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀。除一般的信息資料應(yīng)當(dāng)完整以外,還應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和試驗(yàn)?zāi)康倪M(jìn)行針對性的重點(diǎn)調(diào)查。如果工程資料缺失或載明的結(jié)構(gòu)情況與實(shí)際結(jié)構(gòu)存在較大出入時(shí),應(yīng)當(dāng)對受檢結(jié)構(gòu)進(jìn)行現(xiàn)場檢測。
9.1.9 裝配式結(jié)構(gòu)構(gòu)件的邊界條件直接影響試驗(yàn)結(jié)果和對結(jié)果的判斷,對邊界的處理方法應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康拇_定。如試驗(yàn)需要模擬實(shí)際邊界條件,則應(yīng)直接在實(shí)體結(jié)構(gòu)上進(jìn)行加載試驗(yàn);如果需要通過試驗(yàn)來檢驗(yàn)預(yù)制構(gòu)件本身的性能、質(zhì)量,則試驗(yàn)前應(yīng)將受檢構(gòu)件與后澆層及相鄰構(gòu)件進(jìn)行隔離,按單個(gè)構(gòu)件受力進(jìn)行加載試驗(yàn)。

鋼結(jié)構(gòu)防火涂料 GB149
