为了有效地把握采用钢板-砖砌体组合梁在拆除承重砖墙的托换改造中的有效性,作者就该工程进行了现场试验。考虑到现场测量的可操作性,选择了组合梁(1)/(D)~(E)。主要采用在外侧钢板上布置铜头,采用手持应变仪器测量其控制截面(梁端和跨中)的应变分布。
组合梁(1)/(D)~(E)上具体铜头的布置点见图15-5所示。铜头的布置安排在对拉螺栓固定焊死,且对应铜头位置的局部底板焊接之后,目的是为了避免焊接热应力对铜头的影响。由于施工现场试验条件的局限性,最后测得的有效数据只有跨中的五组试验数据以及(D)、(E)端部最上面各一组数据,总共七组数据。具体实测数据见表15-5。图15-6为当时的测量现场,将跨中的五组数据按照手持应变仪的标距(250mm)换算得到的应变分布特征见图15-7。
表15-5 手持应变仪实测数据
图15-5 测置铜头布置点
图15-6 试验现场(www.xing528.com)
图15-7 梁(1)/(D)~(E)跨中截面应变分布
从图15-7可以发现,跨中截面的应变分布近似地呈线性分布,这也进一步证实了第6章中的试验研究结果。梁底的最大拉应变为0.000184,对应拉应力为38.6MPa;梁顶的最大压应变为0.000212,对应压应力为44.5MPa。此外(D)、(E)两端梁顶的最大拉应变分别为0.000304和0.000404,则对应的拉应力分别为63.8MPa和84.8MPa。实测结果表明:钢板的工作应力状态未超过其设计屈服应力的40%,根据梁(1)/(D)~(E)上部布置的墙体情况,如参考《砌体结构设计规范》中关于墙梁的构造规定,此组合梁可归纳为墙梁。实测数据的分析结果表明:此时组合梁的工作状态与墙梁拉弯构件的工作特性有点相似,即组合梁的中和轴位置发生了一定的上移(作者认为早期文献[7]关于此结论有误)。
该工程于2007年9月底竣工,已投入正常使用至今。根据组合梁的上一层墙体现状观察,没有发现裂缝等任何异常现象,这也说明钢板-砖砌体组合托换技术是可靠的。
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