混凝土短柱破壞試驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、浙江工業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理自主實(shí)驗(yàn)報(bào)告 實(shí)驗(yàn)名稱：鋼筋混凝土短柱破壞試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)小組：xx，xx，xx組 長：xxx指導(dǎo)教師：李沛豪2011.6鋼筋混凝土短柱破壞試驗(yàn)一試驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^試驗(yàn)初步掌握鋼筋混凝土偏心受壓柱靜載試驗(yàn)的一般程序和試驗(yàn)方法。通過試驗(yàn)了解鋼筋混凝土偏心受壓柱的破壞過程及其特征，加深對(duì)大、小偏心受壓構(gòu)件不同破壞過程和特征的理解。通過試驗(yàn)理解縱向彎曲對(duì)鋼筋混凝土偏心受壓構(gòu)件的影響。二試驗(yàn)內(nèi)容和要求：量測(cè)各級(jí)荷載作用下試驗(yàn)柱中部截 面應(yīng)變。觀察裂縫的出現(xiàn)，描繪裂縫的大體位置。觀察試驗(yàn)柱的破壞形態(tài)，測(cè)定試驗(yàn)柱的 破壞荷載。三試件、試驗(yàn)材料及試驗(yàn)設(shè)備：圖一試件：試件尺寸及配

2、筋如圖一所示；試驗(yàn)材料：水泥，細(xì)石，砂子，鋼筋，鐵絲；模具：根據(jù)所設(shè)計(jì)的短柱加工的木制模具；另提供立方體模具若干；加載設(shè)備：長柱壓力試驗(yàn)機(jī)（最大荷載為200kn）、電阻應(yīng)變儀、導(dǎo)線等； 試驗(yàn)裝置及測(cè)點(diǎn)布置如圖二所示；圖二試驗(yàn)前用稀石灰刷白試件，并在試件上畫出必要的網(wǎng)格，并標(biāo)出各截面中心線，偏心荷載著力點(diǎn)等等四鋼筋混凝土構(gòu)件制作過程在經(jīng)過設(shè)計(jì)后，我們開始了試驗(yàn)的實(shí)際制作過程。圖三首先是鋼筋骨架的制作。我們根據(jù)設(shè)計(jì)尺寸進(jìn)行了鋼筋裁剪。由于沒有切割機(jī)，我們采取的是用鋼筋鉗進(jìn)行鋼筋截?cái)?，此次?shí)驗(yàn)我們選取的是直徑為mm的二級(jí)鋼筋作為縱向鋼筋，4mm的一級(jí)鋼筋為箍筋，在完成切割后，我們利用固定臺(tái)進(jìn)行了所需

3、鋼筋形狀的彎制，制作了如圖三的鋼筋構(gòu)件，由于實(shí)驗(yàn)條件和自身制作水平的限制，在彎制鋼筋的過程中，部分構(gòu)件的形狀和設(shè)計(jì)有了一些差異。在構(gòu)件制作完成后，我們用扎絲鉤進(jìn)行了鋼筋的梆扎，順利完成了鋼筋骨架的制作。接下來我們進(jìn)行混凝土的澆注，我們?cè)O(shè)計(jì)配制的是c25的混凝土，根據(jù)配合比的計(jì)算，我們選用了32kg的水泥、10.6l的水、98kg的碎石、50kg的中砂，經(jīng)過混凝土攪拌機(jī)的攪拌，我們測(cè)得其坍落度為45mm，符合和易性要求，制作了3個(gè)混凝土立方體抗壓強(qiáng)度的試塊，接著將混凝土倒入已放入鋼筋骨架的木模當(dāng)中，用鐵棒進(jìn)行了反復(fù)的人工插搗，最后用水泥鏟將構(gòu)件表面抹平，完成了鋼筋混凝土的制作。 之后便是混凝土的

4、養(yǎng)護(hù)，在澆注完混凝土的第二天，為了防止混凝土在凝結(jié)過快，使構(gòu)件表面出現(xiàn)細(xì)裂縫，我們對(duì)混凝土用水澆灌，并在表面覆蓋上尼龍，防止水分蒸發(fā)過快，使得混凝土保持在一個(gè)濕度較高的環(huán)境中。一個(gè)星期后，我們進(jìn)行了拆模，堅(jiān)持每天都對(duì)構(gòu)件澆水養(yǎng)護(hù)直至28天后進(jìn)行試驗(yàn)。 在拆模后，我們發(fā)現(xiàn)在混凝土構(gòu)件一側(cè)牛腿處的局部出現(xiàn)蜂窩，經(jīng)過分析是人工振搗的不夠完全，可能會(huì)對(duì)試驗(yàn)的結(jié)果產(chǎn)生影響。五試驗(yàn)步驟對(duì)制作的混凝土抗壓強(qiáng)度試塊進(jìn)行試驗(yàn)，測(cè)定混凝土抗壓強(qiáng)度：）主要儀器設(shè)備： 壓力試驗(yàn)機(jī)：實(shí)驗(yàn)機(jī)的精度不低于2%，量程應(yīng)能使試件的預(yù)期破壞荷載值不小于全程量的20%，也不大于全程量的80%。）試驗(yàn)過程：試件自養(yǎng)護(hù)室取出，隨即擦干

5、水分并量出尺寸（精確至 1mm），計(jì)算試件的受壓面積a（）。將試件安放在壓力機(jī)的下承壓板上，開動(dòng)試驗(yàn)機(jī)，當(dāng)上壓板與試件接近時(shí)，調(diào)整球座，使接觸均衡。加壓時(shí)，加荷速度為0.30.5mpa/s。）試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算按下式計(jì)算試件的立方體抗壓強(qiáng)度（精確到0.1mpa） 測(cè)得第一個(gè)試件的抗壓強(qiáng)度為，第二個(gè)試件的抗壓強(qiáng)度為，第三個(gè)試件的抗壓強(qiáng)度為。以三個(gè)試件的算術(shù)平均值作為試件的抗壓強(qiáng)度值。得到混凝土的抗壓強(qiáng)度為28.5mpa。鋼筋抗拉強(qiáng)度測(cè)定： ）試驗(yàn)儀器：a萬能試驗(yàn)機(jī) b游標(biāo)卡尺 c標(biāo)點(diǎn)分割器）試驗(yàn)材料：鋼筋）試驗(yàn)步驟：a先定第一點(diǎn)（第一點(diǎn)與端點(diǎn)間的距離約一掌距的長度），接著以第一點(diǎn)為準(zhǔn)，量標(biāo)點(diǎn)長度定中點(diǎn)

6、。接著依中點(diǎn)各往左右兩定標(biāo)點(diǎn)長度與夾距長度，接著以標(biāo)點(diǎn)分割器坐標(biāo)定，再以立可白標(biāo)示夾距點(diǎn)處。b接著將鋼筋以萬能試驗(yàn)機(jī)測(cè)試其所承受之荷重。 ）試驗(yàn)結(jié)果 當(dāng)加載到27.4kn時(shí)，鋼筋屈服。由于試驗(yàn)機(jī)管道漏油，加載無法繼續(xù)，試驗(yàn)結(jié)束。根據(jù)得抗拉強(qiáng)度為。鋼筋混凝土短柱破壞試驗(yàn)：）試驗(yàn)設(shè)備長柱壓力試驗(yàn)機(jī)、應(yīng)變儀、粉筆、石灰等 ）試驗(yàn)步驟 a在構(gòu)件一側(cè)設(shè)計(jì)位置貼上五片電阻應(yīng)變片b將試件安裝到試驗(yàn)機(jī)上，并接好應(yīng)變儀c加載開始，控制試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行分級(jí)加載。并觀察裂縫開展情況。）試驗(yàn)結(jié)果待添加的隱藏文字內(nèi)容3當(dāng)加載到時(shí)，試件破壞，破壞如圖四：圖四六數(shù)據(jù)的處理及相關(guān)計(jì)算 經(jīng)過試驗(yàn)得： 為大偏心受壓；，理論值小于實(shí)測(cè)值

7、。七試驗(yàn)結(jié)果分析討論由加載結(jié)果可知，構(gòu)件所承受的實(shí)際荷載大于設(shè)計(jì)值，說明鋼筋混凝土短柱的制作良好，可以達(dá)到要求；構(gòu)件的破壞是典型的大偏心受壓破壞，在靠近軸向力作用的一側(cè)受壓，另一側(cè)受拉，隨著荷載的增加，首先在受拉區(qū)產(chǎn)生橫向裂縫，荷載再增加，受來去的裂縫隨之不斷開展，在破壞前主裂縫逐漸明顯，受拉鋼筋的盈利達(dá)到屈服強(qiáng)度，進(jìn)入流幅階段，受拉區(qū)變形的發(fā)展大于受壓區(qū)，中和軸上升，使混凝土壓區(qū)高度迅速減小，最后壓區(qū)邊緣混凝土達(dá)到極限壓應(yīng)變，出現(xiàn)縱向裂縫而混凝土被壓碎，這種破壞屬于延性破壞，破壞時(shí)，壓區(qū)的縱向鋼筋也達(dá)到受壓屈服強(qiáng)度。在進(jìn)行應(yīng)變記錄時(shí)，發(fā)現(xiàn)靠近構(gòu)件受拉區(qū)的三片應(yīng)變片在加載至78kn時(shí)就斷裂，從

8、而沒能有效觀測(cè)到應(yīng)變的變化，原因是壓力機(jī)的加載速度難以控制，加載速度過快而使得裂縫迅速產(chǎn)生，應(yīng)變片發(fā)生斷裂。八實(shí)驗(yàn)感想通過這次試驗(yàn)，我們第一次體驗(yàn)了由自己獨(dú)立完成全過程的試驗(yàn)，同時(shí)也感受到了實(shí)驗(yàn)的艱辛，從開始到結(jié)束，我們投入了大量的時(shí)間，大量的精力，有的同學(xué)甚至帶病堅(jiān)持實(shí)驗(yàn)，在大家的齊心協(xié)力下取得了實(shí)驗(yàn)的成功。這次自主實(shí)驗(yàn)，我們對(duì)試驗(yàn)的過程、試驗(yàn)的目的有了更深的了解，也鍛煉了自己的動(dòng)手能力，將書本上的理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為了實(shí)踐，彌補(bǔ)了現(xiàn)在學(xué)生普遍存在的只有理論不會(huì)實(shí)踐的現(xiàn)象；同時(shí)，在實(shí)驗(yàn)的過程中考驗(yàn)了我們的團(tuán)隊(duì)合作能力，如何分工、如何安排進(jìn)度、如何協(xié)調(diào)大家的關(guān)系、如何調(diào)動(dòng)團(tuán)隊(duì)的積極性等問題一直貫穿在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，我們也從中得到了許多啟示，為以后的工作打下了良好的基礎(chǔ)；再者，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理也有利于我們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度的培養(yǎng)，爭取做到不放過一點(diǎn)小問題一直是我們實(shí)驗(yàn)過程中努力的方