以施加负弯矩的试验为例说明加载装置。如图3a,试件下端用两个固定在试件上的铰承担竖向荷载,试件上端的荷载是两个同步油缸分别通过两个铰作用到试件上。试件上端左侧面由两个铰共同承担水平荷载,试件下端左侧面由一个铰来承担水平荷载。试件中部右侧面的两个水平荷载在作用到试件之前要分别通过两个铰,在作用到试件上之后变成分布荷载,水平分部宽度约为75cm,竖向分部宽度为10cm。

　　2.3 位移测点布置

　　竖向相对位移的测点布置见图4,在A1与A2、B1与B2、C1与C2、D1与D2、E1与E2、F1与F2、G1与G2和H1与H2之间测量相对位移。通过测取这些位移可以得到管片接头处不同位置上的相对转角,见表1。此外,还对附加偏心距进行测量。

　　试验过程如下:

　　1)把安装有铰的上下试件组装在一起,对正后拧紧两个连接螺栓。

　　2)把组装好的一套试件(上下两个小试件)吊装到加载架下,并与上端的两个和侧面的两个加载压头对正。

　　3)拧紧连接上下试件的两个螺栓,使预紧力达到72kN。

　　4)预压竖向荷载到80～100kN,打开加载油缸的回油阀,让竖向荷载基本回零。

　　5)采集系统初始化。

　　6)开始正式的加载试验(表2)。加载分为两步:a.用试件上端的两个同步油缸施加竖向荷载,到两个油缸的合力达到750kN时停止。这一过程中施加水平荷载的两个油缸也在进行调整,以保证施加竖向荷载的过程中试件在接触面附近的相对转角不大于0.001rad。b.维持竖向荷载不变,施加水平荷载,直到试件的相对转角达到0.008rad。

　　3 管片接头弯曲变形特性试验结果　　图5、图6分别为正、负弯矩作用下环向压力为750kN时管片接头处的弯矩-转角关系曲线,它们可直接用来对地铁工程中的接头转角进行计算。由于环向钢筋的面积占管片整个断面积的比例很小,在混凝土开裂前两种管片的刚度相差很小,试验中区分不出来。所以在研究接头弯曲刚度时把它们视为同样的管片。

　　如图5,当水平推力方向向内时(正弯矩),曲线近似地分为AB和BC两段。在弯曲过程中当两个管片的接触面(即高台平面)的四周任何一边都没有张开时,相应的过程与AB段对应。当接触面靠管片内侧的部分张开后,相应的过程与BC段对应。

　　如图6,当水平推力方向向外时(负弯矩),曲线特点与水平推力向内(正弯矩)时的弯曲过程相似,弯矩-转角关系曲线也分为AB和BC两段。当加载过程处在AB段时两个管片的高台表面四周相互接触,当处在BC段时高台表面在靠近管片外侧的部分互相分离。

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