5.1 支承装置

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混凝土结构试验方法标准 GB/T50152-2012

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5.1.1 试验试件的支承应满足下列要求：

1 支承装置应保证试验试件的边界约束条件和受力状态符合试验方案的计算简图；

2 支承试件的装置应有足够的刚度、承载力和稳定性；

3 试件的支承装置不应产生影响试件正常受力和测试精度的变形；

4 为保证支承面紧密接触，支承装置上下钢垫板宜预埋在试件或支墩内；也可采用砂浆或干砂将钢垫板与试件、支墩垫平。当试件承受较大支座反力时，应进行局部承压验算。

5.1.2 简支受弯试件的支座应符合下列规定：

1 简支支座应仅提供垂直于跨度方向的竖向反力；

2 单跨试件和多跨连续试件的支座，除一端应为固定铰支座外，其他应为滚动铰支座(图5.1.2-1)，铰支座的长度不宜小于试件在支承处的宽度；

图5.1.2-1 简支受弯试件的支承方式
1—试件；2—固定铰支座；3—滚动铰支座

3 固定铰支座应限制试件在跨度方向的位移，但不应限制试件在支座处的转动；滚动铰支座不应影响试件在跨度方向的变形和位移，以及在支座处的转动(图5.1.2-2)；

图5.1.2-2 铰支座的形式
1—上垫板；2—带刀口的下垫板；3—钢滚轴；4—限位钢筋；5—下垫板

4 各支座的轴线布置应符合计算简图的要求；当试件平面为矩形时，各支座的轴线应彼此平行，且垂直于试件的纵向轴线；各支座轴线间的距离应等于试件的试验跨度；

5 试件铰支座的长度不宜小于试件的宽度；上垫板的宽度宜与试件的设计支承宽度一致；垫板的厚宽比不宜小于1/6；钢滚轴直径宜按表5.1.2取用；

表5.1.2 钢滚轴的直径

6 当无法满足上述理想简支条件时，应考虑支座处水平移动受阻引起的约束力或支座处转动受阻引起的约束弯矩等因素对试验的影响。

5.1.3 悬臂试件的支座应具有足够的承载力和刚度，并应满足对试件端部嵌固的要求。悬臂支座可采用图5.1.3所示的形式，上支座中心线和下支座中心线至梁端的距离宜分别为设计嵌固长度c的1/6和5/6，上、下支座的承载力和刚度应符合试验要求。

图5.1.3 悬臂试件嵌固端支座设置
1—悬臂试件；2—上支座；3—下支座

5.1. 4 四角简支及四边简支双向板试件的支座宜采用图5.1.4所示的形式，其他支承形式双向板试件的简支支座可按图5.1. 4的原则设置。

图5.1.4 简支双向板的支承方式
1—钢球；2—半圆钢球；3—滚轴；4—角钢

5.1.5 受压试件的端支座应符合下列规定：

1 支座对试件只提供沿试件轴向的反力，无水平反力，也不应发生水平位移；试件端部能够自由转动，无约束弯矩；

2 受压试件支座可采用图5.1.5-1和图5.1.5-2所示的形式，轴心受压和双向偏心受压试件两端宜设置球形支座，单向偏心受压试件两端宜设置沿偏压方向的刀口支座，也可采用球形支座，刀口支座和球形支座中心应与加载点重合；

图5.1.5-1 受压构件的支座布置
1—门架；2—千斤顶；3—球形支座；4—柱头钢套；5—试件；6—试件几何轴线；7—底座；8—刀口支座

图5.1.5-2 受压构件的支座
1—上半球；2—下半球；3—刀口；4—刀口座

3 对于刀口支座，刀口的长度不应小于试件截面的宽度；安装时上下刀口应在同一平面内，刀口的中心线应垂直于试件发生纵向弯曲的平面.并应与试验机或荷载架的中心线重合；刀口中心线与试件截面形心间的距离应取为加载设定的偏心矩；

4 对于球形支座，轴心加载时支座中心正对试件截面形心；偏心加载时支座中心与试件截面形心间的距离应取为加载设定的偏心矩；当在压力试验机上作单向偏心受压试验时，若试验机的上、下压板之一布置球铰时，另一端也可以设置刀口支座；

5 如在试件端部进行加载，应进行局部承压验算，必要时应设置柱头保护钢套或对柱端进行局部加强，但不应改变柱头的受力状态(图5.1.5-3)。

图5.1.5-3 受压试件的局部加强
1—保护钢套；2—柱头；3—预制柱；4—榫头；5—后浇混凝土；6—加密箍筋

5.1.6 当对试件进行扭转加载试验时，试件支座的转动平面应彼此平行，并均应垂直于试件的扭转轴线。纯扭试验支座不应约束试件的轴向变形；针对自由扭转、约束扭转、弯剪扭复合受力的试验，应根据实际受力情况对支座作专门的设计。

5.1.7 当进行开口薄壁受弯试件的加载试验时，应设置专门的薄壁试件定形架或卡具(图5.1.7)，以固定截面形状，避免加载引起试件扭曲失稳破坏。

图5.1.7 开口薄壁试件的定形架
1—薄壁构件；2—卡具；3—定形架

5.1.8 侧向稳定性较差的屋架、桁架、薄腹梁等受弯试件进行加载试验时，应根据试件的实际情况设置平面外支撑或加强顶部的侧向刚度，保持试件的侧向稳定。平面外支撑及顶部的侧向加强设施的刚度和承载力应符合试验要求，且不应影响试件在平面内的正常受力和变形。不单独设置平面外支撑时，也可采用构件拼装组合的形式进行加载试验(图5.1.8)。

图5.1.8 薄腹试件的试验
1—试件；2—侧向支撑；3—辅助构件；4—横向支撑；5—上弦系杆

5.1.9 重型受弯构件进行足尺试验时，可采用水平相背放置的两榀试件，两端用拉杆连接互为支座，采用对顶加载的方式进行试验(图5.1.9)。试件应水平卧放，构件下部应设置滚轴，保证试件在受力平面内的自由变形，拉杆的承载力和抗拉刚度应进行验算并应符合试验要求。

图5.1.9 试件互为支座的对顶加载
1—试件；2—支座钢板；3—刀口支座；4—拉杆；5—滚动铰支座；6—千斤顶

5.1.10 试验时试件支座下的支墩和地基应符合下列规定：

1 支墩和地基在试验最大荷载作用下的总压缩变形不应超过试件挠度值的1/10；

2 连续梁、四角支承和四边支承双向板等试件需要两个以上的支墩时，各支墩的刚度应相同；

3 单向试件两个铰支座的高差应符合支座设计的要求，其允许偏差为试件跨度的1/200；双向板试件支墩在两个跨度方向的高差和偏差均应满足上述要求；

4 多跨连续试件各中间支墩宜采用可调式支墩，并宜安装力值量测仪表，根据支座反力的要求调节支墩的高度。

条文说明

5.1.1 本条为对试验支承装置的原则性要求。设置试件的支承装置时，应使试件的受力状态符合试验方案的要求，避免因试验装置的刚度、承载力、稳定性不足而影响试验结果。同时支承装置在试验时的受力变形应不影响构件在加载过程的受力、变形。

5.1.2 本条为对简支梁以及单向简支板等简支受弯试件支座的规定。试验中也可采用其他形式的支座构造，但应满足本条的要求。对无法满足理想简支条件时，一般情况下水平移动受阻会在加载之初引起水平推力，在加载后期引起水平拉力，而转动受阻会引起阻止正常受力变形的约束弯矩。

5.1.3 本条给出了悬臂试件嵌固端的支座形式，在受弯、受剪情况下支座应不产生水平力，不发生水平和竖向位移及转动，符合嵌固端支座受力状态的要求。试验也可采用其他构造形式的支座，但应满足上述要求。

5.1.4 本条给出了常用的两种简支双向板支座形式，支座只提供向上的竖向反力而无水平力和弯矩，允许有水平方向的位移和转动，但应保证不发生水平滑脱。其他支承形式的简支双向板，支座形式可参考图5.1. 4的方式进行布置。支座应具有足够的承载力和刚度，钢球、滚轴及角钢与试件之间应设置垫板。

5.1.5 受压试件端支座的构造要求体现在下列3个方面：

1 在试件的竖向受力方向，支座提供轴向力并可随试件变形产生竖向位移；

2 水平方向不产生水平位移，也无水平力；

3 支座不约束试件端部的自由转动，无约束弯矩。

为此，受压试件的端支座应采用球形支座和刀口支座，并根据受力状态进行布置。为避免试件端部局压破坏影响整体试验结果，本条还提出了对试件端部进行加强的构造措施。

5.1.6 由于实际结构中受纯扭的构件很少，受扭试件试验时的实际受力工况往往比较复杂，难以对支座作统一的规定。应根据试验所模拟的具体受力状态，对支座进行设计。

5.1.7 在进行V形折板等开口薄壁试件的受弯、受剪承载力试验时，容易发生试件的屈曲失稳或局部破坏，为此应在支座或跨中设置定形架或卡具，保持截面形状，避免屈曲失稳。对于专门考察稳定性能的开口薄壁试件，则应按照实际情况设置支座。

5.1.8 薄腹试件平面外刚度较小，加载时容易侧向丧失稳定，发生侧弯，甚至翻倒，故应布置可靠的侧向支撑。侧向支撑的设置一般可利用现有结构、反力墙或在两侧设置撑杆或者三脚架，也可拼装组合成稳定的结构组件后进行加载试验。

5.1.9 吊车梁等重型结构构件所受的荷载和构件尺寸很大，一般试验机的加载能力已难以满足要求，故可以采用两榀试件互为支座的对顶加载方式。但拉杆的刚度和承载力应满足试验要求，且平卧的加载试件下应设置滚轴以减少摩擦，使试件能够自由变形。

5.1.10 本条针对简支和连续受弯试件的受力状态，规定了对支墩和地基的要求。主要保证试件的水平状态并防止过大的支座沉降影响试验结果。对于其他受力条件复杂的试件，其支墩根据试验的要求确定。

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