1、鄭州大學現代遠程教育試驗指導趙軍 楚留聲編一、 試驗名稱：鋼筋混凝土梁正截面受彎性能試驗（一）試驗目的了解適筋梁、超筋梁和少筋梁的受力過程和破壞特征以及配筋率對破壞特征的影響。驗證鋼筋混凝土受彎構件正截面承載力計算理論和計算公式。掌握鋼筋混凝土受彎構件的試驗方法及荷載、應變、 撓度、 裂縫寬度等數據的測試技術和有關儀器的使用方法。培養學生對鋼筋混凝土構件試驗分析的初步能力。試驗構件和儀器布置試驗梁分三種，即、 ，其幾何尺寸及配筋見圖1。試驗梁制作時每根梁（或每盤混凝土）取 150 150 150mm試塊三個， 以確定混凝土強度。每種直徑和鋼筋取300mm長試件三根，以測定鋼筋的屈服強度、極限強

2、度和延伸率。加荷裝置和儀表布置試驗梁放置于靜力試驗臺座上，通過加荷架用千斤頂施加荷載。加荷裝置見圖 2 所示。 每根梁布置百分表5 塊， 以測定跨中撓度。用電阻應變儀量測鋼筋和混凝土在各級荷載作用下的應變。試驗準備工作認真學習有關專業知識，了解鋼筋混凝土梁的正截面破壞形態。試驗前在材料試驗機上對鋼筋試件和混凝土試塊進行試驗，以確定鋼筋的屈服強度和極限強度、延伸率以及混凝土的立方體抗壓。根據測定的求出混凝土棱柱體抗壓強度、抗拉強度及彈性模量的試驗值。12估算開裂荷載3 為試驗梁加荷時的計算簡圖。純彎段CD的彎矩為3開裂彎矩按下式計算Mcr=0.292(1+2.5a1)ftbh2式中b、 h 分別

3、為試驗梁的寬度和高度。 為鋼筋的截面積。， 為鋼筋的彈性模量，取值2.1 Mpa, 為砼彈性模量。則開裂荷載為估算破壞荷載1. 計算max= 1fc/fymin =0.45ft/fy本試驗單排鋼筋a=35mm。2. 計算破壞彎矩若 表示試驗梁為少筋梁則=若 表示試驗梁為超筋梁則由 1fcbx= sAs解出 x 按下式計算破壞彎矩：M u= sAs(h0-0.5x)3. 計算破壞荷載（七）試驗步驟1量測實際尺寸，熟悉儀表操作。加荷載前，仔細量測試驗梁的長、寬、高、電阻應變片位置以及支座和加荷點位置的實際尺寸并作記錄。熟悉電阻應變儀、千斤頂、 百分表和刻度放大鏡等儀表操作。加荷方法（ 1）確定加荷

4、級差，每級加載值約為破壞荷載的10-15%，臨近開裂和破壞時應適當減少級差。試加荷 1-2 級，檢查儀表反應是否正常。（ 3）分級加荷，從0 逐級增加到試驗梁破壞為止。每次加載后靜止2-5 分鐘， 待試驗梁變形趨于穩定后再量測各種數據，校核無誤后方可進行下一級加載。（ 4）加載過程中應隨時注意觀察試驗裝置儀表工作是否正常，如有過大偏差應糾正后才能繼續加載。在試驗梁接近破壞時，應在梁下加安全支撐，當超過80%的破壞荷載后，應將易損儀表拆除，防止測試人員受傷及儀表遭受不必要的損失。測試內容測定每級荷載下跨中正截面混凝土和鋼筋的應變、 以及混凝土開裂時的極限拉應變和破壞時的極限壓應變。2）測定每級荷

5、載下百分表的讀數，以確定跨中撓度和曲率。3）測定初裂荷載。4） 用肉眼借助放大鏡觀察裂縫，用鉛筆標志裂縫出現和開展過程，在裂縫頂端劃一短橫線注明相應的荷載值，并按出現的先后順序將裂縫編號，用刻度放大鏡量測指定位置的裂縫寬度。5）測定破壞荷載并記錄試驗梁的破壞特征。6）用方格紙繪制裂縫分布圖。7）試驗結束后整理試驗數據，寫試驗報告。（八）試驗報告整理試驗結果并繪圖1）整理原始數據，剔除經判斷是錯誤的數據。2）根據百分表的讀數，消除支座沉降后繪制荷載（F）撓度（f ）曲線以及不消除沉降繪制沿梁長的撓度分布圖。3）根據鋼筋應變值繪制荷載（F）鋼筋應力（）曲線當時當時4）根據混凝土應變值繪出跨中截面應

6、變圖，并標明破壞時測得的混凝土極限壓應變的值。5）繪制裂縫形態圖6）有余力的同學可在教師指導下繪制彎矩（M） - 曲率（ ）圖試驗報告的主要內容及格式1）試驗報告封面內容專業、班級、姓名、報告日期、指導教師2）試驗名稱3）試驗目的4）試驗構件、加荷裝置、儀表布置包括試驗梁編號、尺寸、實測混凝土立方體強度及鋼筋屈服強度、極限強度、延伸率。畫出加荷裝置圖，說明加載方法及程序。（ 5）試驗現象的描述描述試驗梁從加載到破壞的過程中，鋼筋和混凝土的應力、應變及撓度變化的情況，裂縫的出現、發展情況，最終的破壞形態，可以結合應力應變曲線，荷載撓度曲線及裂縫圖說明。6）繪出全部試驗曲線（F-f 、 F- ，截

7、面應力圖）和裂縫圖。7）試驗結果與理論計算值比較。按照試驗梁的實際尺寸以及混凝土、鋼筋的實際強度分別計算開裂荷載、破壞荷載的理論計算值，并與試驗結果進行比較，如二者相差較遠，應分析原因。8）對其他自己感興趣的問題的說明。9）結論。二、試驗名稱：無腹筋梁斜截面受剪性能試驗（一）試驗目的了解斜拉破壞、剪壓破壞和斜壓破壞對應的的受力過程和破壞特征以及剪跨比對破壞特征的影響。2驗證斜截面受剪承載力的計算公式。3其他同正截面受彎性能試驗。（二）試驗構件：試驗梁編號為，其截面及配筋同梁，但不配箍筋。（三）加荷裝置和儀表布置加荷裝和百分表布置同受彎性能試驗。砼電阻片位置及加荷簡圖如圖所示：a=500mm圖4

8、（四）估算梁斜截面承載力及計算破壞荷載：如圖 4所示，剪跨比：a/h0，500/240分別取=1,2,3,4，并計算斜截面承載力Vcchftbh0其中系數c 反映剪跨比的影響，系數反映縱筋配筋率的影響，系數h 反映截面尺寸的影響。對于集中荷載作用下的獨立梁，c=1.75/（ +1.0），當剪跨比1.5時，取1.5 ；當3時，取3?？v筋配筋率影響系數可取0.7 20 ，當 1.5時，取1.5；當3.0時，取3.0% 。截面尺寸影響系數h可取 h 800h 14， 當 h小于 800mm 時， 取 h 800mm； 當 h2000mm 時，取 h 2000mm。根據本次試驗情況，公式轉化為Vucs

9、1.75 ftbh0 ： fyv Asv h0 TOC o 1-5 h z ucs 1.0 tyv s=1 時，取1.5：Vucs1.75Vcfstbh01=.70f5.y7v0Afstvbh0fyv Asvh1.01.0 ss=2 時，取2：Vucs1.75 Vcfstbh01=.07f.5y5v 8 fst vbh0fyvsv h1.01.0 ss=3時，取3：Vucs1.75Vcfstbh01=.07f.5y4v4Afstvbh0fyvAsvh1.01.0 ss=4 時，取3：Vucs1.75 Vcfstbh01=.07f.5y4v4Afstvbh0fyvAsv hucs 1.0 cst

10、 01y.v0 st 0 yv s則估算破壞荷載：Fu Vu。試驗步驟和試驗報告同正截面受彎試驗60mm、 90mm、 120mm和 150mm。三、試驗名稱：鋼筋混凝土柱正截面受壓性能試驗（一）試驗目的了解鋼筋混凝土柱受拉破壞（大偏心受壓破壞）和受壓破壞（小偏心受壓破壞）以及軸力偏心距e0對破壞特征的影響。驗證鋼筋混凝土受壓構件正截面承載力計算理論和計算公式。掌握鋼筋混凝土受壓構件的試驗方法及荷載、應變、 變形、 裂縫寬度等數據的測試技術和有關儀器的使用方法。培養學生對鋼筋混凝土構件試驗分析的初步能力。（二）試驗構件：試驗柱編號為Z1-Z6， 其截面及配筋如圖5 所示。 偏心距分別為15mm

11、、 30mm、60mm、 90mm、 120mm和150mm。試驗柱制作時每根柱（或每盤混凝土）取150150 150mm試塊三個，以確定混凝土強度。每種直徑和鋼筋取300mm長試件三根，以測定鋼筋的屈服強度、極限強度和延伸率。（三）加荷裝置和儀表布置百分表布置、砼電阻片位置及加荷簡圖如圖所示：偏心距分別為15mm、 30mm、Nu及計算破壞荷載：分別取 6 組試驗中構件偏心距e0 不同尺寸，初步判斷構件的大、小偏壓情況。本部分基本內力圖形：N 1 fcbx fyAS fyAsxNe1fcbx(h0 2x) fyAs h0 as可先利用圖中大偏心受壓應力狀態圖對縱向壓力N 作用點取矩的平衡條件得As fye Asfyes1fcbx（es as x/2）式中es軸向壓力作用點至縱向受壓鋼筋合力點之間的距離，es =ei- h/2+as，當 N 作用于As及 As 以外時es為正值；當 N 作用于As及 As之間時es為負值。求得x（）值后可能有幾種情況：如 b ，為大偏心受壓構件，將代入到大偏心受壓構件基本