梁的弯曲试验依据国家标准GBT50344的实施要点说明

梁的弯曲试验是评估建筑结构梁构件抗弯承载力、变形性能与裂缝控制能力的关键手段，直接服务于结构安全性鉴定与加固改造决策。GBT50344-2019《建筑结构检测技术标准》作为国内建筑结构检测领域的基础性标准，针对梁弯曲试验的实施流程、技术参数与质量控制作出了系统性规定。本文结合标准核心条款与工程实践经验，从前期准备、试件处理、加载装置、加载制度、测量要点、数据处理及安全管理等环节，详细说明梁弯曲试验依据GBT50344的实施要点，为检测人员提供贴合现场操作的技术指引。

试验前期准备的核心要点

试验开展前，首要任务是深入理解GBT50344的相关条款，特别是第5章“结构构件性能检测”与第6章“混凝土结构检测”的具体要求。检测单位需根据工程概况（如建筑年代、结构形式、梁的使用环境）、检测目的（如承载力验证、裂缝原因分析）编制专项检测方案，方案应明确试件数量（按标准要求，同批构件检测数量不应少于3根）、截取部位（避开受力薄弱区，如支座附近已开裂区域）、加载方式（简支梁常采用两点对称加载或均布加载）及测量项目（挠度、应变、裂缝宽度）。

人员资质是前期准备的重要环节。参与试验的检测人员需持有建筑结构检测相关资质（如中国计量认证CMA证书或建设工程质量检测机构资质），且熟悉万能试验机、位移计等仪器的操作流程。设备校准同样不可忽视：所有测量仪器（如力传感器、百分表、应变仪）需在检定有效期内，且在试验前进行空载校验——例如，力传感器需验证零点稳定性，百分表需检查指针转动是否顺畅，确保数据准确性。

此外，还需准备试验辅助工具，如金刚石锯片（用于截取试件）、钢尺（测量试件尺寸）、记号笔（标记加载点与测量位置）及裂缝宽度仪（测量裂缝发展）。若采用现场原位试验（不截取试件），需提前加固支座区域，避免试验过程中支座破坏影响结果。

试件选取与处理的标准执行

试件选取需严格遵循GBT50344第5.1.3条“试件应具有代表性”的要求。优先选取同类构件中受力状态典型、外观质量良好的梁——例如，框架梁应选取跨中无次梁搭接的区段，避免荷载传递复杂影响试验结果。若需从原结构截取试件，截取长度应满足试验跨度要求（简支梁试验跨度一般为梁计算跨度的0.9~1.0倍），且截取时采用金刚石锯片缓慢切割，禁止使用氧气乙炔焰等高温工具，防止损伤混凝土强度与钢筋力学性能。

试件处理的第一步是尺寸测量。按标准要求，需测量梁的截面宽度（b）、截面高度（h）及试验跨度（L），每个尺寸测量3个点（如截面宽度测两端及跨中），取算术平均值作为最终值。例如，某框架梁截面设计尺寸为250mm×500mm，实测两端宽度为248mm、252mm，跨中宽度为250mm，平均值为250mm，可按设计尺寸计入数据。

外观检查是试件处理的关键环节。需用肉眼或放大镜检查试件表面是否存在裂缝、蜂窝、麻面或露筋等缺陷，记录缺陷位置、大小与程度——若发现跨中区域有贯通裂缝（宽度超过0.3mm）或主筋露筋，应更换试件，避免缺陷影响抗弯性能评估。此外，需清理试件表面的浮浆、灰尘，确保应变片粘贴牢固。

加载装置与仪器的配置要求

加载装置需模拟梁的实际受力状态。简支梁试验的支座应采用“固定铰支座+滚动铰支座”组合：固定铰支座限制水平与竖向位移，滚动铰支座仅限制竖向位移，两者间距需与试验跨度一致（误差不超过5mm）。加载方式优先选择两点对称加载（加载点位于跨度的1/3或1/4处），可通过分配梁实现——例如，用型钢制作分配梁，将万能试验机的集中荷载转化为两个对称的集中荷载，模拟梁的均布荷载效应。

力值测量仪器需满足GBT50344第6.2.2条“力值测量精度不应低于1级”的要求，通常采用万能试验机自带的力传感器，试验前需用标准力源校准。位移测量采用百分表或电子位移计，精度需达到0.01mm：跨中位移计应布置在梁底面中轴线上，支座位移计布置在支座顶面中心位置，用于计算净挠度（净挠度=跨中位移-支座平均沉降）。

应变测量需根据试验目的选择仪器：若需测量钢筋应变，应在受拉主筋（梁底钢筋）与受压主筋（梁顶钢筋）表面粘贴应变片，应变片标距宜为100mm（适配混凝土应变梯度）；若需测量混凝土应变，应在梁侧面沿截面高度粘贴5~7片应变片（间距约50mm），形成应变花，验证平截面假定。应变仪需选择静态应变仪，采样频率不低于1Hz，确保捕捉每级荷载下的应变变化。

加载制度的严格执行

加载制度是保证试验结果可靠性的核心环节，需遵循GBT50344第5.2.4条“分级加载、缓慢匀速”的原则。首先进行预加载：预加载值取设计荷载的10%~20%（如设计弯矩为100kN·m，预加载弯矩为10~20kN·m），目的是消除试件与支座、加载装置之间的间隙，检查位移计、应变片的工作状态——若预加载时位移计读数无变化，需调整位移计接触状态；若应变片读数异常，需重新粘贴。

正式加载采用分级加载法，每级荷载增量不应超过设计荷载的10%（或屈服荷载的5%~10%）。例如，某梁设计荷载为100kN，每级加载10kN，加载时通过万能试验机的液压系统控制加载速度（每秒加载0.5~1kN），避免冲击荷载。达到每级荷载后，保持1~2分钟，待变形稳定（位移计读数变化小于0.01mm/分钟）后记录数据——对于徐变较大的低强度混凝土（C20及以下），保持时间可延长至3分钟。

破坏荷载的确定需结合试件的受力状态：当试件出现以下情况之一时，停止加载并记录破坏荷载——跨中挠度达到跨度的1/50（适用于正常使用极限状态）、受拉钢筋屈服（应变片读数达到钢筋屈服应变，如HRB400钢筋屈服应变约为2000με）、混凝土受压区破碎（梁顶出现明显压碎痕迹）或裂缝宽度超过1.5mm（适用于承载能力极限状态）。需注意，破坏试验需全程录像，保留试件破坏形态的影像资料。

变形与内力测量的操作要点

变形测量的核心是准确获取跨中净挠度。试验前需标记位移计的安装位置：跨中位移计固定在梁底面中轴线上，用磁性表座吸附在试验台座上；支座位移计固定在支座顶面，对准梁的端部侧面。每级荷载后，读取跨中位移（δ_m）、左支座位移（δ_l）与右支座位移（δ_r），计算净挠度δ=δ_m - (δ_l + δ_r)/2——例如，跨中位移为10mm，左支座位移为1mm，右支座位移为1.2mm，净挠度为10 - (1+1.2)/2 = 8.9mm。

内力测量需重点关注钢筋与混凝土的应变分布。钢筋应变测量时，应变片需沿钢筋轴线方向粘贴，避开钢筋接头（如焊接点、绑扎点），粘贴前用砂纸打磨钢筋表面至露出金属光泽，再用丙酮清洗，确保应变片与钢筋粘结牢固。混凝土应变测量时，应变片需粘贴在梁侧面的平整区域，避免蜂窝、麻面部位，且应变片轴线需与梁轴线垂直（测量竖向应变）或平行（测量纵向应变）。

裂缝测量是变形测量的补充。每级荷载后，用裂缝宽度仪测量裂缝的宽度（精确至0.01mm），用钢尺测量裂缝的长度（精确至1mm），记录裂缝出现的位置（如跨中、1/3跨度处）与发展方向（如垂直裂缝、斜裂缝）。例如，加载至50kN时，跨中出现第一条垂直裂缝，宽度0.05mm，长度100mm；加载至80kN时，裂缝宽度扩展至0.2mm，长度延伸至梁高的1/2处——这些数据需与荷载、挠度同步记录。

数据记录与处理的规范要求

数据记录需遵循“实时、准确、完整”的原则，采用GBT50344推荐的“结构构件性能检测记录表”格式，内容包括试件信息（编号、尺寸、混凝土强度、钢筋配筋率）、加载信息（加载时间、荷载等级、荷载值）、测量信息（位移、应变、裂缝宽度）及外观描述（裂缝发展、混凝土剥落、钢筋屈服）。记录时需用钢笔或签字笔，禁止涂改——若需修改，应在原数据上划横线，注明修改原因与新数据。

数据处理的第一步是异常值剔除。例如，某级荷载下，某位移计读数比其他位移计高2倍以上，需检查该位移计是否松动，若确认是仪器故障，应剔除该数据，用其他位移计的平均值替代。第二步是计算特征值：跨中挠度取3个位移计的平均值（若布置多个位移计），钢筋应力用应变值乘以钢筋弹性模量（如HRB400钢筋弹性模量取2.0×10^5MPa），混凝土应力用应变值乘以混凝土弹性模量（如C30混凝土弹性模量取3.0×10^4MPa）。

数据可视化是结果分析的重要手段。需绘制荷载-挠度曲线（横坐标为荷载P，纵坐标为净挠度δ）、荷载-钢筋应变曲线（横坐标为P，纵坐标为钢筋应变ε_s）及荷载-混凝土应变曲线（横坐标为P，纵坐标为混凝土应变ε_c）。例如，荷载-挠度曲线在弹性阶段呈线性关系，屈服阶段出现拐点，破坏阶段曲线斜率急剧下降——这些特征可直观反映梁的受力性能。

试验安全与异常情况处理

试验安全需贯穿全程。加载装置需固定在试验台座上，用锚栓或压重块防止倾覆；试件两端需用挡板防护，避免破坏时混凝土碎块飞出；试验人员需站在安全区域（距离试件1.5m以外），佩戴安全帽、防护眼镜与手套。若采用现场原位试验，需封闭试验区域，禁止无关人员进入。

异常情况需及时处理。若加载时力传感器读数突然下降（如从80kN降至50kN），可能是试件出现脆性破坏（如混凝土压碎），需立即停止加载，检查试件状态；若位移计读数急剧增加（如每秒增加1mm），可能是支座松动或加载点偏移，需调整支座位置或加载装置；若应变片读数为零，可能是应变片断路或导线接触不良，需重新粘贴应变片或检查导线连接。

试件破坏后的处理也需符合规范：需保留破坏试件的外观形态（如裂缝分布、钢筋屈曲），拍摄多角度照片（正面、侧面、底面），并在试件上标记破坏位置与荷载值。若试验结果异常（如承载力低于设计值20%以上），需重新选取试件进行平行试验，验证结果的可靠性——平行试验的试件数量不应少于2根，且试验条件需与原试验一致。