结构试验的试件设计
在进行结构强度和变形试验时，作为结构试验的试件可以取为实际结构(原型)的整体或是它的一部分，当不能采用原型结构进行试验时，也可用1：1的足尺模型或缩小比例的缩尺模型。
试件设计应包括试件形状的选择、试件尺寸与数量的确定以及构造措施的研究考虑，同时必须满足结构与受力的边界条件、试件的破坏特征、试验加载条件的要求。
（一）试件形状
在设计试件形状时，最重要的是要造成和设计目的相一致的应力状态。对于从整体结构中取出部分构件单独进行试验时，特别是在比较复杂的超静定体系中必须要注意其边界条件的模拟，使其能如实反映该部分结构构件的实际工作。
当作如图１８－１－１（a）所示受水平荷载作用的框架结构应力分析时，若试验A—A部位的柱脚、柱头部分时，试件要设计成如图１８－１－１（b）所示；若作B—B部位的试验，试件设计成如图１８－１－１（c）；对于梁如作成１８－１－１（d）（e）那样的设计，则应力状态可与设计目的相一致。
作钢筋混凝土柱的试验研究时，若要探讨其挠曲破坏性能，如图１８－１－１（h）的试件是足够的，但若作剪切性能的探讨，则反弯点附近的应力状态与实际应力情况有所不同，为此有必要采用图１８－１－１（i）中的适用于反对称加载的试件。
在作梁柱连接的节点试验时，采用十字形试件如图１８－１－１（f）,节点两侧梁柱的长度一般均取1／2梁跨和1／2柱高，即按框架承受水平荷载时产生弯矩的反弯点(M=0)的位置来决定。边柱节点可采用T字形试件。为了避免在试验过程中梁柱部分先于节点破坏，必须事先对梁柱部分进行加固。当试验目的为了解初始设计应力状态下的性能，并同理论作对比时，可以采用如图１８－１－１（g）的X形试件。
在框架试验中，多数设计成支座固结的单层单跨框架。如图18—l—2。剪力墙试件形式多样，有无框剪力墙，墙体是一块钢筋混凝土平板。有框剪力墙，其中一种是与框架整体相连的钢筋混凝土板，另一种是在框架内设置钢筋混凝土剪刀撑(图18—1—3a)。图18—1—3b为双肢剪力墙。
砖石与砌块试件主要用于墙体试验，可以采用带翼缘或不带翼缘的单层单片墙，也可采用双层单片墙或开洞墙体的砌体试件，如图18—1—4所示。对于纵墙由于外墙有大量窗口，试验可采用有两个或一个窗间墙的双肢或单肢窗间墙试件(图18－１—5)。
基本构件性能研究时，压弯构件的截面为16cm×l6cm一35cm×35cm，短柱(偏压剪)为15cm×15cm～50cm×50cm，双向受力构件为10cm×10cm一30cm×30cm。剪力墙单层墙体的外形尺寸为80cm×100cm～178cm×274cm，多层的剪力墙为原型的1／10—1／3。我国昆明南宁等地区曾先后进行过装配式混凝土和空心混凝土大板结构的足尺房屋试验。
砖石及砌块的砌体试件尺寸一般取为原型的1／4—1/2。国内先后做过四幢足尺砖石和砌块多层房屋以及若干单层足尺房屋的试验。
一般来说，静力试验试件太小要考虑尺寸效应。在满足构造模拟要求的条件下太大的试件尺寸也没有必要。实践证明：足尺结构虽然具有反映实际构造的优点，但试验所耗费的经费和人工如用来做小比例尺试件，可以大大增加试验数量和品种，而且试验室的条件比野外现场要好，测试数据的可信度也高。因此，局部性的试件尺寸可取为原型的1／4～1，整体性的结构试验试件可取1／10—1 / 2。
对于动力试验，试件尺寸经常受试验激振加载条件等因素的限制，一般可在现场的原型结构上进行试验，如量测结构的动力特性。对于在试验室内进行的动力试验，可以对足尺构件进行疲劳试验，至于在地震模拟振动台上试验时，由于受振动台台面尺寸载重和激振力大小等参数限制，一般只能作缩尺的模型试验。目前国内在地震模拟振动台试验中能够完成比例在1／50—1／4的各类房屋结构和构筑物的结构模型试验。
