5.2 加载方式

5.2.1 实验室试验加载所使用的各种试验机应符合本标准第5. 2.2条规定的精度要求，并应定期检验校准、有处于有效期内的合格证书；非实验室条件进行的预制构件试验、原位加载试验等受场地、条件限制时，可采用满足试验要求的其他加载方式，加载量值的允许误差为±5％。

5.2.2 实验室加载用试验设备的精度、误差应符合下列规定：

1 万能试验机、拉力试验机、压力试验机的精度不应低于1级；

2 电液伺服结构试验系统的荷载量测允许误差为量程的±1.5％。

5.2.3 采用千斤顶进行加载时，宜采用本标准第6.2.1条规定的力值量测仪表直接测定加载量值。对非实验室条件进行的试验，也可采用油压表测定千斤顶的加载量。油压表的精度不应低于1.5级，并应与千斤顶配套进行标定，绘制标定的油压表读值-荷载曲线，曲线的重复性允许误差为±5.0％。同一油泵带动的各个千斤顶，其相对高差不应大于5m。

5.2.4 对需在多处加载的试验，可采用分配梁系统进行多点加载(图5.2.4)。采用分配梁进行试验加载时，分配比例不宜大于4：1；分配级数不应大于3级；加载点不应多于8点。分配梁的刚度应满足试验要求，其支座应采用单跨简支支座。

图5.2.4 千斤顶—分配梁加载

5.2.5 当通过滑轮组、捯链等机械装置悬挂重物或依托地锚进行集中力加载时(图5.2.5)，宜采用拉力传感器直接测定加载量，拉力传感器宜串联在靠近试件一端的拉索中；当悬挂重物加载时，也可通过称量加载物的重量控制加载值。

图5.2.5 悬挂重物集中力加载
1—试件；2—承载盘；3—重物；4—滑轮组或捯链；5—拉力传感器；6—地锚

5.2.6 长期荷载宜采用杠杆－重物的方式对试件进行持续集中力加载(图5.2.6)。杠杆、拉杆、地锚、吊索、承载盘的承载力、刚度和稳定性应符合试验要求；杠杆的三个支点应明确，并应在同一直线上，加载放大的比例不宜大于5倍。

图5.2.6 杠杆集中力加载示意
1—试件；2—杠杆；3—拉杆；4—地锚；5—重物；6—承载盘

5.2.7 墙板试件上端长度方向的均布线荷载，宜采用横梁将集中力分散，加载横梁应与试件紧密接触。当需要分段施加不同的线荷载时，横梁应分段设置。

5.2.8 同时进行竖向和侧向水平加载的试件，当发生水平侧向位移时，施加竖向荷载的千斤顶应采用水平滑动装置保证作用位置不变(图5.2.8)。

图5.2.8 剪力墙试件的加载示意
1—剪力墙试件；2—竖向加载反力架；3—竖向加载千斤顶；4—滑动小车；5—水平加载千斤顶

5.2.9 集中力加载作用处的试件表面应设置钢垫板，钢垫板的面积及厚度应由垫板刚度及混凝土局部受压承载力验算确定。钢垫板宜预埋在试件内，也可采用砂浆或干砂垫平，保持试件稳定支承及均匀受力。

图5.2.9 集中力作用处的垫板
1—砂浆；2—垫板；3—预埋钢板

5.2.10 当采用重物进行加载时，应符合下列规定：

1 加载物应重量均匀一致，形状规则；

2 不宜采用有吸水性的加载物；

3 铁块、混凝土块、砖块等加载物重量应满足加载分级的要求，单块重量不宜大于250N；

4 试验前应对加载物称重，求得其平均重量；

5 加载物应分堆码放，沿单向或双向受力试件跨度方向的堆积长度宜为1m左右，且不应大于试件跨度的1/6-1/4；

6 堆与堆之间宜预留不小于50mm的间隙，避免试件变形后形成拱作用(图5.2.10)。

图5.2.10 重物均布加载
1—单向板试件；2—双向板试件；3—堆载

5.2.11 当采用散体材料进行均布加载时，应满足下列要求：

1 散体材料可装袋称量后计数加载，也可在构件上表面加载区域周围设置侧向围挡，逐级称量加载并均匀摊平(图5.2.11)；

2 加载时应避免加载散体外漏。

图5.2.11 散体均布加载
1—试件；2—散体材料；3—围挡

5.2.12 当采用流体(水)进行均布加载时，应有水囊、围堰、隔水膜等有效防止渗漏的措施(图5. 2.12)。加载可以用水的深度换算成荷载加以控制，也可通过流量计进行控制。

图5.2.12 水压均布加载
1—水；2—试件；3—围堰；4—水囊或防水膜

5.2.13 对密封容器进行内压加载试验时，可采用气压或水压进行均布加载(图5.2.13a)；也可依托固定物利用气囊或水囊进行加载(图5.2.13b)；气压加载还可以施加任意方向的压力。加载应满足下列要求：

1 气囊或水囊加压状态下不应泄漏；

2 气囊或水囊应有依托，侧边不宜伸出试件的外边缘；

3 气压计或液压表的精度不应低于1.0级。

5.2. 14 试验试件宜采用与其实际受力状态一致的正位加载。当需要采用卧位、反位或其他异位加载方式时，应防止试件在就位过程中产生裂缝、不可恢复的挠曲或其他附加变形，并应考虑试件自重作用方向与其实际受力状态不一致的影响。

图5.2.13 气压或水压均布加载
1—密封容器；2—试件；3—压缩空气或压力水；4—气压计或液压表；5—气囊或水囊

5.2.15 试件的加载布置应符合计算简图。当试验加载条件受到限制时，也可采用等效加载的形式。等效加载应满足下列要求：

1 控制截面或部位上主要内力的数值相等；

2 其余截面或部位上主要内力和非主要内力的数值相近、内力图形相似；

3 内力等效对试验结果的影响可明确计算。

5.2.16 当采用集中力模拟均布荷载对简支受弯试件进行等效加载时，可按表5.2.16所示的方式进行加载。加载值P及挠度实测值的修正系数ψ应采用表中所列的数值。

表5.2.16 简支受弯试件等效加载模式及等效集中荷载P扰度修正系数ψ
表5.2.16 简支受弯试件等效加载模式及等效集中荷载P扰度修正系数ψ

条文说明

5.2.1 对实验室试验的各种试验机、千斤顶等加载设备提出精度和定期检验合格证的要求，有利于保证试验结果的准确性。对结构现场的原位加载等试验，受各种客观因素的影响，要求加载设备具有很高的精度并进行定期校准往往存在较大困难，故允许适当放宽要求。根据工程经验和常规的误差要求，加载精度确定为±5％。

5.2.2 本条对实验室加载最常用的试验机提出了精度和误差要求，实验室可根据本身条件及试验要求采用更高精度的加载设备。

5.2.3 千斤顶是最常用的加载设备之一，对实验室试验千斤顶只作为加载设备.加载量值由压力传感器直接测定。对预制构件试验和原位加载试验，如不便采用压力传感器，允许通过油压表读数计算千斤顶的加载量，但精度较低，本条提出了保证量测力值精度的措施。

5.2.4 试验可采用分配梁进行多点加载，但一般不应超过三级，否则难以保证试验装置的精度和稳定性。分配梁应具有足够的刚度，避免发生过大的变形而影响力的分配、分配梁支座的稳定以及试件的变形。

5.2.5 现场进行的预制构件试验和原位加载试验可采用悬挂重物、捯链—地锚等方式进行加载。荷载值宜采用荷载传感器直接测定，对于原位加载试验，受条件限制或为简化荷载量测，也可采用称重的方法，但总荷载值应考虑试件自重及加载装置的重量。

5.2.6 长期荷载采用杠杆集中力加载的优点是加载装置简单、荷载值稳定，且不受徐变变形等因素的影响。通过杠杆的方式可以减少加载所需重物的数量，如加载量不大，也可采用重物直接加载。

5.2.7 为模拟墙体试件上端的受力状态，一般采用加载横梁将集中力转化成均布荷载。横梁应有较大的承载力和刚度，加载横梁和试件顶面之间宜采用水泥砂浆或干砂垫层，保证其接触紧密，否则易因竖向加载不均匀而在试件顶部产生竖向裂缝。当混凝土的强度较高时，也可以在试件顶部设计承载力和刚度较大的横梁，并与试件浇筑成一体。

5.2.8 剪力墙试件同时承受竖向和水平荷载，为避免水平位移对竖向加载装置和加载值的影响，竖向千斤顶与加载横梁之间可设置滑动装置。滑动装置应有足够的受压承载力，并应尽量减少摩擦。

5.2.9 集中荷载作用处的混凝土存在局部承压问题，故支座及加载点应采取预埋或后置钢板的构造措施。垫板的作用是垫稳试件并将集中力分散。采用砂浆找平，目的是保持试件支承的稳定性和试件均匀受力。

5.2.10 预制板类构件试验及结构现场原位试验常采用重物直接加载的形式，本条对重物加载提出了有关要求。在单块加载物重量均匀的前提下，可方便地通过加载物数量控制加载重量。如受试验条件限制，采用吸水性强的加载物时，应有防止含水率变化的措施，并应在试验后抽检复核加载量是否有变化。要求加载物形状规则，主要是为便于堆积码放。分堆码放重物之间的空隙不宜过小，这是因为试件在加载后期弯曲变形较大，重物之间留有足够空隙可避免其互相接触形成拱作用卸载。

5.2.11 散体加载主要用于现场进行板类试件或者楼盖的原位加载试验。散体材料多为就地取用的砂或碎石，本条列出了对散体加载方式的要求。

5.2.12 流体加载主要用于现场进行板类试件或者楼盖的原位加载试验。一般利用水作为加载物，加载的均匀度好，但应有效地控制加载量并防止渗漏。为保证荷载的均匀，液体底部水平度应予以保证；加载后期构件挠度较大时，宜考虑跨中与支座处液体深度不均匀的影响。

5.2.13 气压(水压)加载一般用于密封容器的原位加载试验，如油库、水箱、气柜、安全壳等，也可用于普通构件的均布加载。本条提出了气压(水压)加载试验的一般要求，当采用水压加载时，应考虑水自重的影响。当容器密封性不满足试验要求时，可以设置气囊(水囊)以保持压力的稳定。

5.2.14 试件一般应正位加载，不具备正位加载的条件时，可采用卧位、反位等异位加载方式，但应考虑因此而引起的与正常受力状态差异的影响。如预应力构件采用反位试验时，很可能由于预应力与自重作用的叠加在预拉区域产生裂缝。

5.2.15 等效加载是指用局部加载模拟对结构或构件上的实际荷载效应；通常为用集中加载模拟均布加载。本条提出了等效加载的原则及注意事项，如受弯构件的均布加载试验采用等效集中力加载时，除应满足主要内力(弯矩)等效外，还应考虑次要内力(剪力等)相近。此外，计算挠度时需要考虑变形(挠度)差异的修正。

5.2.16 本条通过表格列出了简支受弯试件等效加载的具体做法。其中挠度修正系数是指试件在均布荷载下跨中挠度与等效加载时试件跨中挠度的比值。

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