1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上混凝土試驗(yàn)成果集試驗(yàn)名稱(chēng)： 姓名： 學(xué)號(hào)： 試驗(yàn)老師： 任課老師： 手機(jī)號(hào)碼： 專(zhuān)心-專(zhuān)注-專(zhuān)業(yè)1超筋梁受彎實(shí)驗(yàn)報(bào)告1.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^(guò)試驗(yàn)研究認(rèn)識(shí)超筋混凝土梁在彎矩作用下開(kāi)裂、裂縫發(fā)展到破壞的全過(guò)程，掌握測(cè)試混凝土受彎構(gòu)件基本性能的試驗(yàn)方法。1.2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容對(duì)超筋梁構(gòu)件跨中施加對(duì)稱(chēng)集中力，使其中部受純彎，逐級(jí)加載至破壞。觀察并描述該過(guò)程中，裂縫的產(chǎn)生與發(fā)展。記錄、分析各階段鋼筋混凝土應(yīng)力、應(yīng)變的變化情況。1.3構(gòu)件設(shè)計(jì)1.3.1構(gòu)件設(shè)計(jì)的依據(jù)根據(jù)梁正截面受壓區(qū)相對(duì)高度和界限受壓區(qū)相對(duì)高度的比較可以判斷出受彎構(gòu)件的類(lèi)型：當(dāng)時(shí)，為適筋梁；當(dāng)時(shí)，為超筋梁。界限受壓區(qū)相對(duì)高度可

2、按下式計(jì)算： 其中在進(jìn)行受彎試件梁設(shè)計(jì)時(shí)，fy、Es分別取混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的鋼筋受拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值和彈性模量；進(jìn)行受彎試件梁加載設(shè)計(jì)時(shí)，fy、Es分別取鋼筋試件試驗(yàn)得到鋼筋受拉屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值和彈性模量。 1.3.2試件的主要參數(shù) 試件尺寸實(shí)測(cè)值：bhl1222051830mm； 測(cè)讀次數(shù)123平均截面寬度b121122122122截面高度h201206207205構(gòu)件長(zhǎng)度l1800180518031803混凝土強(qiáng)度等級(jí)：C20； 縱向受拉鋼筋的種類(lèi)：HRB335； 箍筋的種類(lèi)：HPB235（純彎段無(wú)箍筋）； 縱向鋼筋混凝土保護(hù)層厚度：15mm； 試件的配筋情況見(jiàn)下圖；1.3.3試件加載估算l

3、=1830mm, b=122mm, h=205mm, fyk=335N/mm2 , Es=2.0105N/mm2 ftk=1.54N/mm2, fck,=13.4N/mm2, Ec =2.55104N/mm2 h0=179mm, As=760mm2開(kāi)裂彎矩估算極限彎矩估算1.4實(shí)驗(yàn)裝置為本試驗(yàn)進(jìn)行梁受彎性能試驗(yàn)采用的加載裝置，加載設(shè)備為千斤頂。采用兩點(diǎn)集中力加載，在跨中形成純彎段，由千斤頂及反力梁施加壓力，分配梁分配荷載，壓力傳感器測(cè)定荷載值。梁受彎性能試驗(yàn)，取L=1800mm，a=100mm，b=600mm，c=400 mm（此為設(shè)計(jì)值）。 1.5加載方式1.5.1單調(diào)分級(jí)加載方式試件的加載

4、簡(jiǎn)圖和相應(yīng)的彎矩、剪力圖見(jiàn)上圖所示。梁受彎試驗(yàn)采用單調(diào)分級(jí)加載，每次加載時(shí)間間隔為5分鐘。在正式加載前，為檢查儀器儀表讀數(shù)是否正常，需要預(yù)加載，預(yù)加載所用的荷載是分級(jí)荷載的前2級(jí)。 對(duì)于超筋梁，在加載到開(kāi)裂試驗(yàn)荷載計(jì)算值的90以前，每級(jí)荷載不宜大于開(kāi)裂荷載計(jì)算值的20；達(dá)到開(kāi)裂試驗(yàn)荷載計(jì)算值的90以后，每級(jí)荷載值不宜大于其荷載值5；當(dāng)試件開(kāi)裂后，每級(jí)荷載值取10的承載力試驗(yàn)荷載計(jì)算值（Pu）的級(jí)距；在加載達(dá)到承載力試驗(yàn)荷載計(jì)算值的90以后，每級(jí)荷載值不宜大于開(kāi)裂試驗(yàn)荷載值的5； 實(shí)際試驗(yàn)中，各級(jí)荷載分別為： 010kN20kN30kN40kN70kN破壞1.5.2開(kāi)裂荷載實(shí)測(cè)值確定方法本實(shí)驗(yàn)采

5、用以下兩種方法，確定開(kāi)裂荷載：放大鏡觀察法 用放大倍率不低于四倍的放大鏡觀察裂縫的出現(xiàn)；當(dāng)加載過(guò)程中第一次出現(xiàn)裂縫時(shí)，應(yīng)取前一級(jí)荷載作為開(kāi)裂荷載實(shí)測(cè)值；當(dāng)在規(guī)定的荷載持續(xù)時(shí)間內(nèi)第一次出現(xiàn)裂縫時(shí)，應(yīng)取本級(jí)荷載值與前一級(jí)荷載的平均值作為開(kāi)裂荷載實(shí)測(cè)值；當(dāng)在規(guī)定的荷載持續(xù)時(shí)間結(jié)束后第一次出現(xiàn)裂縫時(shí)，應(yīng)取本次荷載值作為開(kāi)裂荷載實(shí)測(cè)值。荷載撓度曲線判別法 測(cè)定試件的最大撓度，取其荷載撓度曲線上斜率首次發(fā)生突變時(shí)的荷載值作為開(kāi)裂荷載的實(shí)測(cè)值。1.6測(cè)量?jī)?nèi)容1.6.1混凝土平均應(yīng)變?cè)诹嚎缰幸粋?cè)面布置4個(gè)位移計(jì)，位移計(jì)間距40mm，標(biāo)距為150mm，以量測(cè)梁側(cè)表面混凝土沿截面高度的平均應(yīng)變分布規(guī)律，測(cè)點(diǎn)布置見(jiàn)

6、下圖。 1.6.2鋼筋縱向應(yīng)變?cè)谠嚰v向受拉鋼筋中部粘貼電阻應(yīng)變片，以量測(cè)加載過(guò)程中鋼筋的應(yīng)力變化，測(cè)點(diǎn)布置見(jiàn)下圖：1.6.3撓度對(duì)受彎構(gòu)件的撓度測(cè)點(diǎn)應(yīng)布置在構(gòu)件跨中或撓度最大的部位截面的中軸線上，如下圖所示。在試驗(yàn)加載前，應(yīng)在沒(méi)有外荷載的條件下測(cè)讀儀表的初始讀數(shù)。試驗(yàn)時(shí)在每級(jí)荷載下，應(yīng)在規(guī)定的荷載持續(xù)試件結(jié)束時(shí)量測(cè)構(gòu)件的變形。結(jié)構(gòu)構(gòu)件各部位測(cè)點(diǎn)的測(cè)度程序在整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中宜保持一致，各測(cè)點(diǎn)間讀數(shù)時(shí)間間隔不宜過(guò)長(zhǎng)。 1.6.4裂縫試驗(yàn)前將梁兩側(cè)面用石灰漿刷白，并繪制50mm50mm的網(wǎng)格。試驗(yàn)時(shí)借助放大鏡用肉眼查找裂縫。 1.7實(shí)驗(yàn)結(jié)果整理為了簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)處理過(guò)程，在荷載達(dá)到最大值之前這段時(shí)間內(nèi)，取

7、10組數(shù)據(jù)；達(dá)到峰值以后，再根據(jù)荷載特征情況取4組數(shù)據(jù)；加上最大值1組，共15組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。現(xiàn)將取值時(shí)間羅列如下：14:16:5214:17:0314:22:5414:22:5914:26:2414:29:0214:56:1115:01:1515:02:5215:03:0315:03:0815:04:2715:04:5015:05:1515:05:301.7.1荷載撓度關(guān)系：荷載測(cè)定值(kN)應(yīng)變測(cè)點(diǎn)10-1應(yīng)變測(cè)點(diǎn)10-2應(yīng)變測(cè)點(diǎn)10-7撓度0-0.02-0.008-0.0410.02710.239-0.208-0.075-0.4370.295520.725-0.29-0.13-0.841

8、0.63120.313-0.29-0.133-0.8450.633530.221-0.334-0.181-1.2540.996540.212-0.392-0.236-1.7111.39770.433-0.522-0.416-4.1243.65590.003-0.534-0.483-5.7375.228591.984-0.546-0.522-6.6566.12295.453-0.557-0.53-7.0076.463596.939-0.553-0.526-7.266.720592.728-0.553-0.557-8.9918.43679.104-0.553-0.557-10.90210.3477

9、0.516-0.549-0.561-11.43310.87869.112-0.557-0.557-11.51410.957本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)考慮了考慮支座沉降的影響，梁的實(shí)際撓度為：應(yīng)變測(cè)點(diǎn)10-7的測(cè)量值減去10-1和10-2測(cè)量值的平均值。為了方便繪圖，將撓度取為正值，得荷載撓度曲線如下。由上圖可以看出在荷載較小時(shí)，梁的剛度基本保持不變，荷載撓度曲線大致呈直線，在荷載達(dá)到40kN時(shí)曲線出現(xiàn)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，說(shuō)明此時(shí)混凝土開(kāi)裂。而且曲線斜率減小說(shuō)明開(kāi)裂以后梁的剛度減小。1.7.2荷載曲率關(guān)系：荷載測(cè)定值(kN)應(yīng)變測(cè)點(diǎn)10-3應(yīng)變測(cè)點(diǎn)10-4應(yīng)變測(cè)點(diǎn)10-5應(yīng)變測(cè)點(diǎn)10-6曲率00.004-0.0040-0

10、.004-0.007110.239-0.0160-0.0040.0040.017620.725-0.063-0.0160.0080.0160.069720.313-0.063-0.01200.020.073230.221-0.103-0.0190.0040.0280.115640.212-0.103-0.0350.0160.0360.122670.433-0.142-0.1170.0360.0910.205690.003-0.205-0.160.040.1220.288591.984-0.10314.0630.3030.1260.202195.453-0.1114.0590.2990.1460

11、.225996.939-0.10714.0630.3030.1460.223292.72814.72114.0630.3030.1979.10414.72114.0670.2110.23770.51614.71714.0590.1950.24569.11214.71714.0670.1830.253由上表我們可以看出，各級(jí)荷載下，各應(yīng)變測(cè)點(diǎn)的測(cè)值基本關(guān)于其高度成線性比例關(guān)系。由此可見(jiàn)平截面假定是合理的。顯然，應(yīng)變測(cè)點(diǎn)10-3和應(yīng)變測(cè)點(diǎn)10-4由于應(yīng)變計(jì)的脫落突然產(chǎn)生了較大的位移，測(cè)得數(shù)據(jù)為問(wèn)題數(shù)據(jù)，因此表中后四行的曲率不予計(jì)算。荷載為90.003 kN時(shí)，應(yīng)變測(cè)點(diǎn)10-3的測(cè)量值突然增大，導(dǎo)致

12、曲率計(jì)算值偏大。以下是扣除這些問(wèn)題數(shù)據(jù)后獲得的荷載曲率關(guān)系圖。1.7.3荷載縱筋應(yīng)變關(guān)系：荷載測(cè)定值(kN)34-134-234-334-434-534-6平均應(yīng)變010161918223419.810.23991115106868610698.320.725203240247183252199220.720.313203240246185253198220.830.221326369375290360342343.740.212483521527431506529499.570.43310301081102889193311541019.590.00313461426135311671215

13、15231338.391.9841446154814611255130516581445.595.4531500161715291303136517371508.596.9391526166015741333140817951549.392.7281567196617001356161419841697.879.1041418224516661247185519541730.870.5161311226515451153184518421660.269.1121289226015141133183618161641.3從下圖我們可以看出，縱筋的應(yīng)變與荷載值基本保持線性關(guān)系，說(shuō)明了此超筋梁中縱筋

14、過(guò)多，在梁發(fā)生破壞時(shí)，鋼筋應(yīng)力還是不能達(dá)到屈服響度。1.7.4裂縫發(fā)展情況描述及裂縫照片 隨著荷載增加，在梁受拉區(qū)先出現(xiàn)裂縫（此時(shí)荷載為40kN）。且裂縫的數(shù)目增加，但沒(méi)有發(fā)展成寬度較大的裂縫。而受壓區(qū)混凝土達(dá)到極限壓應(yīng)變發(fā)生開(kāi)裂，寬度和數(shù)目都迅速發(fā)展，直至壓區(qū)混凝土壓碎，梁破壞。梁上部混凝土壓碎超筋梁破壞時(shí)形態(tài)1.8實(shí)驗(yàn)結(jié)論實(shí)驗(yàn)所得極限承載力為96.9kN，與計(jì)算結(jié)果89.8kN相比很接近，誤差在10%以?xún)?nèi)。說(shuō)明超筋梁加載過(guò)程符合平截面假定，且實(shí)際材料性質(zhì)與設(shè)計(jì)值相差不大。由試驗(yàn)結(jié)果可以看出，超筋梁變形能力很差，且破壞形式為脆性破壞，具有突然性。1.9實(shí)驗(yàn)建議為了更好的確定超筋梁的破壞形態(tài)，

15、以及保證計(jì)算結(jié)果的可靠性，應(yīng)用同樣的實(shí)驗(yàn)材料，在同等試驗(yàn)環(huán)境下進(jìn)行平行對(duì)比試驗(yàn)，以得出準(zhǔn)確的結(jié)果。而且可以考慮改變集中荷載的施加位置，以研究不同荷載作用點(diǎn)對(duì)超筋梁極限承載力的影響。2梁斜拉破壞試驗(yàn)報(bào)告2.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^(guò)試驗(yàn)研究認(rèn)識(shí)鋼筋混凝土梁在剪力作用下發(fā)生斜拉破壞的全過(guò)程，掌握測(cè)試混凝土受彎構(gòu)件基本性能的試驗(yàn)方法。2.2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容控制梁的抗剪承載了小于抗彎強(qiáng)度，且發(fā)生斜拉破壞。構(gòu)件跨中施加對(duì)稱(chēng)集中力，逐級(jí)加載至破壞。觀察并描述該過(guò)程中，裂縫的產(chǎn)生與發(fā)展。記錄、分析各階段縱筋、箍筋及混凝土應(yīng)力、應(yīng)變的變化情況。2.3試件的設(shè)計(jì)2.3.1試件設(shè)計(jì)的依據(jù)根據(jù)剪跨比和彎剪區(qū)箍筋配筋量的調(diào)整，可將試件設(shè)

16、計(jì)為剪壓、斜壓和斜拉破壞。進(jìn)行試件設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)保證梁受彎極限荷載的預(yù)估值比剪極限荷載預(yù)估值大。2.3.2試件的主要參數(shù)構(gòu)件尺寸（矩形截面）：bhl1202001800mm；實(shí)測(cè)值見(jiàn)下表：測(cè)讀次數(shù)123平均截面寬度b120.6120.5122.0121.0截面高度h225.6216.0233.0224.9構(gòu)件長(zhǎng)度l1803.51802.51803.01083.0構(gòu)件凈跨度：1500mm;混凝土強(qiáng)度等級(jí)：C20；縱向受拉鋼筋的種類(lèi)：HRB335；箍筋的種類(lèi)：HPB300；縱向鋼筋混凝土保護(hù)層厚度：15mm；試件的配筋情況見(jiàn)下圖和下表：試件編號(hào)試件特征配筋情況加載位置b（mm）預(yù)估受剪極限荷載PuQ

17、(kN)預(yù)估受彎極限荷載PuM (kN)QC斜拉破壞6250(2)2182106005069斜拉破壞試件2.3.3試件加載預(yù)估抗彎承載力分析：AS=18242=508.68mm2 AS=10242=157mm2取h0=h-15-182mm=178mm計(jì)算nbnb=11+fy0.0033Es =0.618 =Asbh0= 2.4%=Asbh0=0.72%min=0.2%經(jīng)計(jì)算有n=1.253(fyfc-fyfc)=0.705nnb，故縱筋未能屈服：Mu=0.798fcbh02n1-0.412+sASh0ash0=19.4kNm因而，預(yù)估極限荷載為Pcr=Mcr0.3=64.80kN斜截面抗剪承載

18、力分析：s=50mm sv,min=0.24ftfyk=0.0009受集中荷載，梁的抗剪承載力計(jì)算公式為：Vu=1.75+1ftkbh0+fykAsvsh0該梁計(jì)算剪跨比=3.373取3 ，把相關(guān)數(shù)據(jù)帶入上式，得：Vu斜=22.91kN Pu/2=32.4 kN故理論上來(lái)說(shuō)，斜截面會(huì)出現(xiàn)斜拉破壞。理論承載力：P=22.912=45.82kN2.4實(shí)驗(yàn)裝置 下圖為進(jìn)行梁受剪性能試驗(yàn)采用的加載裝置，加載設(shè)備為千斤頂。采用兩點(diǎn)集中力加載，在跨中形成純彎段，由千斤頂及反力梁施加壓力，分配梁分配荷載，壓力傳感器測(cè)定荷載值。梁受剪性能試驗(yàn)，取L=1800mm，a=100mm，b=600mm，c=400 m

19、m。1試驗(yàn)梁；2滾動(dòng)鉸支座；3固定鉸支座；4支墩；5分配梁滾動(dòng)鉸支座；6分配梁滾動(dòng)鉸支座；7集中力下的墊板；8分配梁；9反力梁及龍門(mén)架；10千斤頂；（a）加載簡(jiǎn)圖（kN，mm）（b）彎矩圖（kNm）（c）剪力圖（kN）2.5加載方式試件的加載簡(jiǎn)圖和相應(yīng)的彎矩、剪力圖見(jiàn)上圖所示。梁受彎試驗(yàn)采用單調(diào)分級(jí)加載，每次加載時(shí)間間隔為5分鐘。在正式加載前，為檢查儀器儀表讀數(shù)是否正常，需要預(yù)加載，預(yù)加載所用的荷載是分級(jí)荷載的前2級(jí)。 對(duì)于超筋梁，在加載到開(kāi)裂試驗(yàn)荷載計(jì)算值的90以前，每級(jí)荷載不宜大于開(kāi)裂荷載計(jì)算值的20；達(dá)到開(kāi)裂試驗(yàn)荷載計(jì)算值的90以后，每級(jí)荷載值不宜大于其荷載值5；當(dāng)試件開(kāi)裂后，每級(jí)荷載值

20、取10的承載力試驗(yàn)荷載計(jì)算值（Pu）的級(jí)距；在加載達(dá)到承載力試驗(yàn)荷載計(jì)算值的90以后，每級(jí)荷載值不宜大于開(kāi)裂試驗(yàn)荷載值的5； 實(shí)際試驗(yàn)中，各級(jí)荷載分別為： 010kN20kN30kN40kN50kN破壞2.6測(cè)量?jī)?nèi)容2.6.1混凝土平均應(yīng)變?cè)诹嚎缰幸粋?cè)面布置4個(gè)位移計(jì)，位移計(jì)間距40mm，標(biāo)距為150mm，以量測(cè)梁側(cè)表面混凝土沿截面高度的平均應(yīng)變分布規(guī)律，測(cè)點(diǎn)布置見(jiàn)下圖。2.6.2縱向鋼筋應(yīng)變?cè)谠嚰v向受拉鋼筋中部粘貼電阻應(yīng)變片，以量測(cè)加載過(guò)程中鋼筋的應(yīng)力變化，測(cè)點(diǎn)布置見(jiàn)圖3.6.5。圖3.6.5 縱筋應(yīng)變片布置2.6.3撓度對(duì)構(gòu)件的撓度測(cè)點(diǎn)應(yīng)布置在構(gòu)件跨中或撓度最大的部位截面的中軸線上，如圖

21、3.6.6所示。在試驗(yàn)加載前，應(yīng)在沒(méi)有外荷載的條件下測(cè)讀儀表的初始讀數(shù)。試驗(yàn)時(shí)在每級(jí)荷載下，應(yīng)在規(guī)定的荷載持續(xù)試件結(jié)束時(shí)量測(cè)構(gòu)件的變形。結(jié)構(gòu)構(gòu)件各部位測(cè)點(diǎn)的測(cè)度程序在整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中宜保持一致，各測(cè)點(diǎn)間讀數(shù)時(shí)間間隔不宜過(guò)長(zhǎng)。2.7實(shí)驗(yàn)結(jié)果整理為了簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)處理過(guò)程，在荷載達(dá)到最大值之前這段時(shí)間內(nèi)，取10組數(shù)據(jù)；達(dá)到峰值以后，再根據(jù)荷載特征情況取4組數(shù)據(jù)；加上最大值1組，共15組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。現(xiàn)將取值時(shí)間羅列如下：16:30:2616:41:5616:55:0417:10:5117:19:1317:22:5817:36:5617:37:3417:38:0517:38:1917:38:2317:38:

22、3717:38:5617:39:2117:39:402.7.1荷載撓度關(guān)系：荷載測(cè)定值(kN)應(yīng)變測(cè)點(diǎn)10-1應(yīng)變測(cè)點(diǎn)10-2應(yīng)變測(cè)點(diǎn)10-7撓度0.1650.0080.0080.0040.00410.074-0.263-0.012-0.3550.217520.065-0.393-0.083-0.7750.53729.891-0.648-0.216-1.3580.92640.047-0.652-0.22-1.8551.41950.038-0.679-0.267-2.4912.01859.864-0.691-0.338-3.3072.792570.599-0.715-0.322-4.9054.3

23、86580.342-0.715-0.326-6.3485.827582.489-0.738-0.322-7.3026.77282.654-0.738-0.334-7.5677.03178.278-0.738-0.334-8.5548.01870.186-0.754-0.338-10.1159.56960.442-0.746-0.33-11.88511.34751.277-0.75-0.33-13.99713.457本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)考慮了考慮支座沉降的影響，梁的實(shí)際撓度為：應(yīng)變測(cè)點(diǎn)10-7的測(cè)量值減去10-1和10-2測(cè)量值的平均值。為了方便繪圖，將撓度取為正值，得荷載撓度曲線如下。由上圖可以看出在

24、荷載較小時(shí)，梁的剛度基本保持不變，荷載撓度曲線大致呈直線，在荷載達(dá)到30kN時(shí)曲線出現(xiàn)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，說(shuō)明此時(shí)混凝土開(kāi)裂。而且曲線斜率減小說(shuō)明開(kāi)裂以后梁的剛度減小。2.7.2荷載曲率關(guān)系：荷載測(cè)定值(kN)應(yīng)變測(cè)點(diǎn)10-3應(yīng)變測(cè)點(diǎn)10-4應(yīng)變測(cè)點(diǎn)10-5應(yīng)變測(cè)點(diǎn)10-6曲率0.1650.0040.0120.080.0040.000010.074-0.0040.0160.0920.0080.010620.065-0.05500.0880.0320.076829.891-0.10700.2670.0670.153540.047-0.103-0.0080.2830.0950.174750.038-0.111

25、-0.0120.3030.1310.213559.864-0.107-0.0270.3620.1620.237470.599-0.111-0.0780.3780.190.265680.342-0.103-0.0970.3940.2260.290382.4890.075-0.1050.4020.2340.442282.6540.146-0.1050.390.2340.442278.2780.182-0.1010.3980.2380.442270.18615.92515.26713.88317.35860.44215.92515.26713.88317.35451.27715.92915.2711

26、3.88317.37顯然，在荷載達(dá)到70.186kN時(shí)由于應(yīng)變計(jì)的脫落突然產(chǎn)生了較大的位移，測(cè)得數(shù)據(jù)為問(wèn)題數(shù)據(jù)，因此表中后三行的曲率不予計(jì)算。以下是扣除這些問(wèn)題數(shù)據(jù)后獲得的荷載曲率關(guān)系圖。2.7.3荷載縱筋應(yīng)變關(guān)系：荷載測(cè)定值(kN)34-134-234-334-434-534-6平均應(yīng)變0.165-224663124.510.07447162603125177110204.020.065106375983310640159428.829.89117859510025481110337628.340.0472838409857851312532789.550.03837210601197103

27、31552740992.359.86445812511616125417749141211.270.599544149318871540203511231437.080.342652173021231825230513371662.082.489685178921401880236913911709.082.654679178721371878236813921706.878.278624175220991803230913351653.770.186538158119511626211411721497.060.442477143118191482194210241362.551.27743

28、512221634131917448611202.5從下圖我們可以看出，縱筋的應(yīng)變與荷載值基本保持線性關(guān)系，而且荷載減小時(shí)曲線基本原路返回，這也充分的說(shuō)明了斜拉破壞時(shí)縱筋應(yīng)力未達(dá)到屈服強(qiáng)度。2.7.4裂縫發(fā)展情況描述及裂縫照片 裂縫試驗(yàn)資料可根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康陌聪铝幸筮M(jìn)行整理：（1）各級(jí)試驗(yàn)荷載下的最大裂縫寬度和最大裂縫所在位置，并說(shuō)明裂縫的種類(lèi)；（2）繪制各級(jí)試驗(yàn)荷載作用下的裂縫發(fā)生、發(fā)展的展開(kāi)圖；（3）統(tǒng)計(jì)各級(jí)試驗(yàn)荷載作用下的裂縫寬度平均值、裂縫間距平均值。圖4.2.1 試驗(yàn)梁裂縫示意圖圖4.2.2 試驗(yàn)梁裂縫照片最大裂縫出現(xiàn)在處（如圖4.2.1），為明顯的斜拉破壞。繼續(xù)加載，最終梁破壞如下圖

29、：2.8試驗(yàn)結(jié)論實(shí)驗(yàn)測(cè)得正截面承載力：由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可知，實(shí)驗(yàn)測(cè)得梁的最大承載力為82.6kN。 兩者的比較分析：實(shí)驗(yàn)測(cè)得量的承載力大于理論計(jì)算值，誤差為：45.82-82.6 45.82100%=-80%實(shí)驗(yàn)所得數(shù)極限承載力為82.6kN，與計(jì)算結(jié)果45.82kN比較，誤差在80%左右。說(shuō)明實(shí)際材料性質(zhì)與設(shè)計(jì)值相差比較大。由試驗(yàn)結(jié)果得知，箍筋未屈服，而只有縱筋屈服，構(gòu)件是被拉壞，故判斷為斜拉破壞。加載破壞時(shí)荷載峰值為82.6kN遠(yuǎn)大于預(yù)估受剪極限荷載45.82kN。產(chǎn)生這種情況的原因可能有以下幾個(gè)方面：1、受剪承載力計(jì)算理論的計(jì)算公式過(guò)于保守。2、混凝土、鋼筋材料不均勻，可能局部的強(qiáng)度高于計(jì)算

30、值。3適筋梁受彎性能試驗(yàn)設(shè)計(jì)3.1試驗(yàn)?zāi)康?、通過(guò)觀察混凝土適筋梁受彎破壞的全過(guò)程，研究認(rèn)識(shí)混凝土適筋梁的受彎性能。2、理解和掌握鋼筋混凝土適筋梁受彎構(gòu)件的實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，通過(guò)實(shí)踐掌握試件的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果整理的方法。3、通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程，加深對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)適筋梁構(gòu)件受彎性能的理解。3.2試件設(shè)計(jì)3.2.1試件設(shè)計(jì)依據(jù)根據(jù)梁正截面受壓區(qū)相對(duì)高度和界限受壓區(qū)相對(duì)高度的比較可以判斷出受彎構(gòu)件的類(lèi)型：當(dāng)時(shí)，為適筋梁；當(dāng)時(shí)，為超筋梁。界限受壓區(qū)相對(duì)高度可按下式計(jì)算： 其中在進(jìn)行受彎試件梁設(shè)計(jì)時(shí)，fy、Es分別取混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的鋼筋受拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值和彈性模量；進(jìn)行受彎試件梁加載設(shè)計(jì)時(shí)，fy、Es

31、分別取鋼筋試件試驗(yàn)得到鋼筋受拉屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值和彈性模量。 3.2.2試件的主要參數(shù)：試件尺寸：bhl120mm200mm1800mm；混凝土強(qiáng)度等級(jí)：C20；縱向受拉鋼筋的種類(lèi)：HRB335；箍筋的種類(lèi)：HPB300（純彎段無(wú)箍筋）；縱向鋼筋混凝土保護(hù)層厚度：15mm；試件的配筋情況見(jiàn)圖1和表1； 圖1 適筋梁受彎試驗(yàn)試件配筋表1 適筋梁受彎試件的配筋試件編號(hào)試件特征配筋情況預(yù)估荷載P (kN)PcrPyPuMLA適筋梁214210850(2)13.054.260.23.3試驗(yàn)裝置和加載方式3.3.1試驗(yàn)裝置圖2為進(jìn)行適筋梁受彎性能試驗(yàn)采用的加載裝置，加載設(shè)備為千斤頂。采用兩點(diǎn)集中力加載，在跨

32、中形成純彎段，由千斤頂及反力梁施加壓力，分配梁分配荷載，壓力傳感器測(cè)定荷載值。適筋梁受彎性能試驗(yàn)，取L=1800mm，a=150mm，b=500mm，c=500 mm。1試驗(yàn)梁；2滾動(dòng)鉸支座；3固定鉸支座；4支墩；5分配梁滾動(dòng)鉸支座；6分配梁滾動(dòng)鉸支座；7集中力下的墊板；8分配梁；9反力梁及龍門(mén)架；10千斤頂；圖2 適筋梁受彎試驗(yàn)裝置圖（a） 加載簡(jiǎn)圖（kN，mm）（b）彎矩圖（kNm）（c）剪力圖（kN）圖3 適筋梁受彎試驗(yàn)加載和內(nèi)力簡(jiǎn)圖3.3.2加載方式 （1）單調(diào)分級(jí)加載機(jī)制試件的加載簡(jiǎn)圖和相應(yīng)的彎矩、剪力圖見(jiàn)圖2和3所示。梁受彎試驗(yàn)采用單調(diào)分級(jí)加載，每次加載時(shí)間間隔為15分鐘。在正式加

33、載前，為檢查儀器儀表讀數(shù)是否正常，需要預(yù)加載，預(yù)加載所用的荷載是分級(jí)荷載的前2級(jí)。對(duì)于本實(shí)驗(yàn)：（1）在加載到開(kāi)裂試驗(yàn)荷載計(jì)算值的90以前，每級(jí)荷載不宜大于開(kāi)裂荷載計(jì)算值的20；（2）達(dá)到開(kāi)裂試驗(yàn)荷載計(jì)算值的90以后，每級(jí)荷載值不宜大于其荷載值的5；（3）當(dāng)試件開(kāi)裂后，每級(jí)荷載值取10的承載力試驗(yàn)荷載計(jì)算值（Pu）的級(jí)距；（4）當(dāng)加載達(dá)到縱向受拉鋼筋屈服后，按跨中位移控制加載，加載的級(jí)距為鋼筋屈服工況對(duì)應(yīng)的跨中位移；（5）加載到臨近破壞前，拆除所有儀表，然后加載至破壞。實(shí)際試驗(yàn)中，各級(jí)荷載分別為： 010kN20kN30kN40kN50kN破壞（2）開(kāi)裂荷載實(shí)測(cè)值確定方法本實(shí)驗(yàn)宜采用以下兩種方法

34、，確定開(kāi)裂荷載：放大鏡觀察法 用放大倍率不低于四倍的放大鏡觀察裂縫的出現(xiàn)；當(dāng)加載過(guò)程中第一次出現(xiàn)裂縫時(shí)，應(yīng)取前一級(jí)荷載作為開(kāi)裂荷載實(shí)測(cè)值；當(dāng)在規(guī)定的荷載持續(xù)時(shí)間內(nèi)第一次出現(xiàn)裂縫時(shí)，應(yīng)取本級(jí)荷載值與前一級(jí)荷載的平均值作為開(kāi)裂荷載實(shí)測(cè)值；當(dāng)在規(guī)定的荷載持續(xù)時(shí)間結(jié)束后第一次出現(xiàn)裂縫時(shí)，應(yīng)取本次荷載值作為開(kāi)裂荷載實(shí)測(cè)值。荷載撓度曲線判別法 測(cè)定試件的最大撓度，取其荷載撓度曲線上斜率首次發(fā)生突變時(shí)的荷載值作為開(kāi)裂荷載的實(shí)測(cè)值；（3）承載力極限狀態(tài)確定方法對(duì)梁試件進(jìn)行受彎承載力試驗(yàn)時(shí)，在加載或持載過(guò)程中出現(xiàn)下列標(biāo)記即可認(rèn)為該結(jié)構(gòu)構(gòu)件已經(jīng)達(dá)到或超過(guò)承載力極限狀態(tài)，即可停止加載：對(duì)有明顯物理流限的熱軋鋼筋，其

35、受拉主筋的受拉應(yīng)變達(dá)到0.01；受拉主鋼筋拉斷； 受拉主鋼筋處最大垂直裂縫寬度達(dá)到1.5mm；撓度達(dá)到跨度的1/30；受壓區(qū)混凝土壓壞。3.4量測(cè)內(nèi)容、方法和工況3.4.1混凝土平均應(yīng)變?cè)诹嚎缰幸粋?cè)面布置4個(gè)位移計(jì)，位移計(jì)間距40mm，標(biāo)距為150mm，以量測(cè)梁側(cè)表面混凝土沿截面高度的平均應(yīng)變分布規(guī)律，測(cè)點(diǎn)布置見(jiàn)圖4。圖4 適筋梁受彎試驗(yàn)混凝土平均應(yīng)變測(cè)點(diǎn)布置3.4.2縱向鋼筋應(yīng)變?cè)谠嚰v向受拉鋼筋中部粘貼電阻應(yīng)變片，以量測(cè)加載過(guò)程中鋼筋的應(yīng)力變化，測(cè)點(diǎn)布置見(jiàn)圖5。圖5 縱筋應(yīng)變片布置3.4.3撓度對(duì)受彎構(gòu)件的撓度測(cè)點(diǎn)應(yīng)布置在構(gòu)件跨中或撓度最大的部位截面的中軸線上，如圖6所示。在試驗(yàn)加載前，應(yīng)

36、在沒(méi)有外荷載的條件下測(cè)讀儀表的初始讀數(shù)。試驗(yàn)時(shí)在每級(jí)荷載下，應(yīng)在規(guī)定的荷載持續(xù)試件結(jié)束時(shí)量測(cè)構(gòu)件的變形。結(jié)構(gòu)構(gòu)件各部位測(cè)點(diǎn)的測(cè)度程序在整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中宜保持一致，各測(cè)點(diǎn)間讀數(shù)時(shí)間間隔不宜過(guò)長(zhǎng)。圖6 適筋梁受彎試驗(yàn)撓度測(cè)點(diǎn)布置3.4.4裂縫試驗(yàn)前將梁兩側(cè)面用石灰漿刷白，并繪制50mm50mm的網(wǎng)格。試驗(yàn)時(shí)借助放大鏡用肉眼查找裂縫。構(gòu)件開(kāi)裂后立即對(duì)裂縫的發(fā)生發(fā)展情況進(jìn)行詳細(xì)觀測(cè)，用讀數(shù)放大鏡及鋼直尺等工具量測(cè)各級(jí)荷載(0.4Pu0.7Pu)作用下的裂縫寬度、長(zhǎng)度及裂縫間距，并采用數(shù)碼相機(jī)拍攝后手工繪制裂縫展開(kāi)圖，裂縫寬度的測(cè)量位置為構(gòu)件的側(cè)面相應(yīng)于受拉主筋高度處。最大裂縫寬度應(yīng)在使用狀態(tài)短期試驗(yàn)荷載

37、值持續(xù)15min結(jié)束時(shí)進(jìn)行量測(cè)。3.5相關(guān)計(jì)算書(shū)l=1800mm, b=120mm, h=200mm, fy=335N/mm2 , Es=2.0105N/mm2 ft=1.54 N/mm2, fc,=13.4 N/mm2, Ec =2.55104N/mm2 h0=178mm, As=308mm21、開(kāi)裂彎矩計(jì)算：， ，2、極限彎矩計(jì)算：對(duì)于適筋構(gòu)件：，3、屈服彎矩估算：，4思考題4.1 兩點(diǎn)集中力加載的簡(jiǎn)支梁可能的破壞模式有哪些？如何預(yù)估其極限荷載？（1） 正截面受彎破壞適筋梁（）少筋梁（）超筋梁（2） 斜截面受剪破壞當(dāng)或：非以上條件時(shí)：（3） 梁端部錨固失效，鋼筋被拔出（4） 帶肋縱筋在混凝

38、土中產(chǎn)生環(huán)向拉應(yīng)力，梁底出現(xiàn)沿縱向裂縫。（5） 荷載作用點(diǎn)附近產(chǎn)生局部受壓破壞。4.2 梁受剪破壞特征？（1） 剪壓破壞當(dāng)剪跨比，且配箍量適中時(shí)多發(fā)生剪壓破壞。破壞特征：臨界裂縫上端剪壓區(qū)混凝土被壓碎，箍筋屈服。（2） 斜壓破壞當(dāng)剪跨比時(shí)，發(fā)生斜壓破壞。破壞特征：在梁腹部發(fā)生類(lèi)似短柱的破壞，箍筋未屈服。（3） 斜拉破壞當(dāng)剪跨比，發(fā)生斜拉破壞。斜裂縫一出現(xiàn)迅速延伸至荷載作用點(diǎn)處，混凝土未被壓碎。4.3梁受彎破壞特征？1、適筋梁破壞是延性破壞，此時(shí)鋼筋與混凝土同時(shí)達(dá)到破壞。這種破壞有明顯征兆，過(guò)程比較緩慢，破壞前有較大變形。2、超筋梁破壞是脆性破壞。此時(shí)壓區(qū)混凝土破裂而拉區(qū)鋼筋未到屈服強(qiáng)度。這種破

39、壞變形不明顯，事前無(wú)明顯征兆。3、少筋梁破壞是脆性破壞。此時(shí)拉區(qū)鋼筋超過(guò)屈服強(qiáng)度而壓區(qū)混凝土未破壞。由于混凝土一開(kāi)裂試件立即折斷破壞，所以變形不明顯，破壞很突然。4.4 若采用位移計(jì)測(cè)應(yīng)變，如何處理得到應(yīng)變值？根據(jù)圖中位移計(jì)的布置，各位移計(jì)處應(yīng)變4.5何謂平截面假定？試驗(yàn)中如何驗(yàn)證？變形之前的平面變形后仍保持為平面的假定稱(chēng)為平截面假定。根據(jù)梁側(cè)混凝土應(yīng)變?cè)囼?yàn)數(shù)據(jù)，將沿梁高度方向的各點(diǎn)應(yīng)變值連線，若各點(diǎn)大致在一條直線上，則在該時(shí)刻梁變形滿(mǎn)足平截面假定。4.6 對(duì)于HRB335/HPB235鋼筋，其屈服應(yīng)變大致是多少？HRB335：HPB235：4.7 進(jìn)行試驗(yàn)試件設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)采用材料標(biāo)準(zhǔn)值還是設(shè)計(jì)值？為什么？應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)值。因?yàn)樵O(shè)計(jì)值