混凝土梁實驗2013年度

1、鋼筋混凝土簡支梁正截面靜載破壞實驗及工作性能評定鋼筋混凝土簡支梁正截面鋼筋混凝土簡支梁正截面靜載破壞實驗及工作性能評定靜載破壞實驗及工作性能評定 對一根已知的待檢測構(gòu)件對一根已知的待檢測構(gòu)件鋼筋混凝土簡鋼筋混凝土簡支梁進行分析計算；根據(jù)計算結(jié)果設(shè)計實支梁進行分析計算；根據(jù)計算結(jié)果設(shè)計實驗方案并完成整個實驗；整理出完整的實驗方案并完成整個實驗；整理出完整的實驗結(jié)果；將實驗結(jié)果與理論計算值進行比驗結(jié)果；將實驗結(jié)果與理論計算值進行比較，判斷該梁是否達到設(shè)計要求。較，判斷該梁是否達到設(shè)計要求。 通過本實驗了解鋼筋混凝土梁全過程受力通過本實驗了解鋼筋混凝土梁全過程受力行為，掌握鋼筋混凝土梁完整的實驗過程

2、。行為，掌握鋼筋混凝土梁完整的實驗過程。 實驗內(nèi)容實驗內(nèi)容 受拉鋼筋的應(yīng)變測試；受拉鋼筋的應(yīng)變測試； 混凝土的應(yīng)變測試；混凝土的應(yīng)變測試； 梁的撓度測試；梁的撓度測試； 混凝土梁的開裂荷載測試；混凝土梁的開裂荷載測試； 受拉鋼筋屈服荷載測試；受拉鋼筋屈服荷載測試； 混凝土梁的極限荷載測試；混凝土梁的極限荷載測試； 混凝土梁裂縫寬度與荷載的關(guān)系；混凝土梁裂縫寬度與荷載的關(guān)系； 混凝土梁的破壞形態(tài)?；炷亮旱钠茐男螒B(tài)。鋼筋混凝土簡支梁正截面鋼筋混凝土簡支梁正截面靜載破壞實驗及工作性能評定靜載破壞實驗及工作性能評定實驗實施階段實驗實施階段試件編號：試件編號： L-3 混凝土強度：混凝土強度：C40

3、鋼筋強度：鋼筋強度：390MPa開裂荷載：開裂荷載：24.8kN 破壞荷載：破壞荷載：94.8kN 開裂荷載下混凝土跨中受拉應(yīng)變：開裂荷載下混凝土跨中受拉應(yīng)變：150開裂荷載下鋼筋跨中受拉應(yīng)變：開裂荷載下鋼筋跨中受拉應(yīng)變： 150破壞荷載下鋼筋跨中受拉應(yīng)變：破壞荷載下鋼筋跨中受拉應(yīng)變： 2059破壞荷載下梁的跨中撓度：破壞荷載下梁的跨中撓度：9.56mm理論計算值理論計算值實驗方案出現(xiàn)的問題實驗方案出現(xiàn)的問題試件描述試件描述實驗方案出現(xiàn)的問題實驗方案出現(xiàn)的問題理論計算理論計算實驗方案出現(xiàn)的問題實驗方案出現(xiàn)的問題理論計算理論計算大部分實驗荷載計算基本正確大部分實驗荷載計算基本正確應(yīng)變計算：應(yīng)變計

4、算： 60%左右的計算較為準(zhǔn)確，有個別人應(yīng)左右的計算較為準(zhǔn)確，有個別人應(yīng)變單位寫成了變單位寫成了mm撓度計算：撓度計算：60%左右的計算較為準(zhǔn)確左右的計算較為準(zhǔn)確實驗方案出現(xiàn)的問題實驗方案出現(xiàn)的問題加載方案設(shè)計加載方案設(shè)計大部分能夠按照計算出來的實驗荷載設(shè)計加載程序大部分能夠按照計算出來的實驗荷載設(shè)計加載程序?qū)嶒灧桨赋霈F(xiàn)的問題實驗方案出現(xiàn)的問題量測方案設(shè)計量測方案設(shè)計問題最多，幾乎沒有完全正確的問題最多，幾乎沒有完全正確的實驗方案出現(xiàn)的問題實驗方案出現(xiàn)的問題量測方案設(shè)計量測方案設(shè)計問題最多，幾乎沒有完全正確的問題最多，幾乎沒有完全正確的實驗方案出現(xiàn)的問題實驗方案出現(xiàn)的問題量測方案設(shè)計量測方案設(shè)

5、計問題最多，幾乎沒有完全正確的問題最多，幾乎沒有完全正確的實驗方案出現(xiàn)的問題實驗方案出現(xiàn)的問題量測方案設(shè)計量測方案設(shè)計問題最多，幾乎沒有完全正確的問題最多，幾乎沒有完全正確的實驗方案出現(xiàn)的問題實驗方案出現(xiàn)的問題量測方案設(shè)計量測方案設(shè)計問題最多，幾乎沒有完全正確的問題最多，幾乎沒有完全正確的加載圖式加載圖式通過一級分載梁將一通過一級分載梁將一臺壓力機產(chǎn)生的荷載臺壓力機產(chǎn)生的荷載分為兩個荷載，實現(xiàn)分為兩個荷載，實現(xiàn)三分點加載。三分點加載。 支墩支墩反力裝置反力裝置液壓加載器液壓加載器分載梁分載梁支座支座試件試件加載圖式加載圖式加載圖式加載圖式實驗實施階段實驗實施階段預(yù)載：預(yù)載：15kN，循環(huán)兩次，

6、循環(huán)兩次 觀察觀察正式加載：正式加載：010202224263050709095100級間間歇時間：級間間歇時間：10min加載程序：加載程序：實驗實施階段實驗實施階段將梁分稱對稱的四個象限將梁分稱對稱的四個象限(包括背面包括背面)，每個象限的，每個象限的應(yīng)變片布置均相同，每個應(yīng)變測試小組負(fù)責(zé)一個象應(yīng)變片布置均相同，每個應(yīng)變測試小組負(fù)責(zé)一個象限的應(yīng)變測試，故應(yīng)變測試共分限的應(yīng)變測試，故應(yīng)變測試共分4組。組。12347658實際應(yīng)變測點布置圖實際應(yīng)變測點布置圖實驗實施階段實驗實施階段實際應(yīng)變測點布置圖實際應(yīng)變測點布置圖實驗實施階段實驗實施階段實際應(yīng)變測點布置圖實際應(yīng)變測點布置圖實驗實施階段實驗實

7、施階段實際應(yīng)變實際應(yīng)變測點布置圖測點布置圖850mm850mm1500mm2*10mm3*98mm1500mm3*98mm5mmII實驗實施階段實驗實施階段實際應(yīng)變實際應(yīng)變測點布置圖測點布置圖2*25mm1500mm1500mm2*25mm1500mm1500mm實驗實施階段實驗實施階段應(yīng)變測試儀器連接圖應(yīng)變測試儀器連接圖撓度測試測點布置圖撓度測試測點布置圖實驗實施階段實驗實施階段1(2)750mm456(7)750mm750mm750mm750mm750mm750mm750mm撓度測試測點布置圖撓度測試測點布置圖實驗實施階段實驗實施階段撓度測試測點布置圖撓度測試測點布置圖實驗實施階段實驗實施

8、階段 加載及數(shù)據(jù)采集加載及數(shù)據(jù)采集預(yù)載：預(yù)載：015kN正式加載：根據(jù)實驗方案進行加載。正式加載：根據(jù)實驗方案進行加載。實驗實施階段實驗實施階段彈性階段：觀察彈性階段：觀察1 1、4 4及及2 2、3 3應(yīng)變測點是否基本對稱。應(yīng)變測點是否基本對稱。8#8#鋼筋應(yīng)變與鋼筋應(yīng)變與4#4#應(yīng)變數(shù)據(jù)是否基本相等。應(yīng)變數(shù)據(jù)是否基本相等。12345678 加載及數(shù)據(jù)采集加載及數(shù)據(jù)采集實驗實施階段實驗實施階段 加載及數(shù)據(jù)采集加載及數(shù)據(jù)采集實驗實施階段實驗實施階段撓度：觀察各測點增量變化是否正常。撓度：觀察各測點增量變化是否正常。1(2)3456(7)裂縫觀測裂縫觀測用受拉區(qū)混凝土應(yīng)變觀測裂縫：用受拉區(qū)混凝土

9、應(yīng)變觀測裂縫：(1)(1)應(yīng)變突然急劇增大應(yīng)變突然急劇增大裂縫從應(yīng)變計中間通過裂縫從應(yīng)變計中間通過(2)(2)應(yīng)變突然減小應(yīng)變突然減小裂縫從應(yīng)變計旁邊通過裂縫從應(yīng)變計旁邊通過實驗實施階段實驗實施階段接近開裂荷載：減小加載級距，注意觀察接近開裂荷載：減小加載級距，注意觀察4 4號測點數(shù)據(jù)號測點數(shù)據(jù)是否出現(xiàn)突然增大或減小的情況，并在受拉區(qū)查找裂是否出現(xiàn)突然增大或減小的情況，并在受拉區(qū)查找裂縫?？p。 裂縫觀測裂縫觀測接近開裂荷載時要尋找、標(biāo)記裂縫接近開裂荷載時要尋找、標(biāo)記裂縫P/DP/DP/DP/DP/DP/DP/DP/D取取三條裂縫三條裂縫進行裂縫寬度測量進行裂縫寬度測量( (第一條出現(xiàn)的裂縫和第

10、一條出現(xiàn)的裂縫和寬寬度較大的裂縫度較大的裂縫) ) 。裂縫寬帶讀取位置：裂縫寬帶讀取位置：(1)(1)構(gòu)件受拉面的最大裂縫寬度；構(gòu)件受拉面的最大裂縫寬度；(2)(2)垂直裂縫在受拉主筋高度的位置處的寬度；垂直裂縫在受拉主筋高度的位置處的寬度；(3)(3)斜斜裂縫寬度在與箍筋的交匯處的寬度。裂縫寬度在與箍筋的交匯處的寬度。實驗實施階段實驗實施階段裂縫觀測裂縫觀測開裂荷載的確定：開裂荷載的確定：(1)(1)加載過程中出現(xiàn)第一條裂縫時，取前一級荷載加載過程中出現(xiàn)第一條裂縫時，取前一級荷載值作為開裂荷載實測值；值作為開裂荷載實測值；(2)(2)在規(guī)定的荷載持續(xù)時間內(nèi)出現(xiàn)第一條裂縫時，在規(guī)定的荷載持續(xù)時

11、間內(nèi)出現(xiàn)第一條裂縫時，取本級荷載與前一級荷載的平均值作為開裂荷載實取本級荷載與前一級荷載的平均值作為開裂荷載實測值；測值；(3)(3)在規(guī)定的荷載持續(xù)時間結(jié)束后出現(xiàn)第一條裂縫時，在規(guī)定的荷載持續(xù)時間結(jié)束后出現(xiàn)第一條裂縫時，取本級荷載值作為開裂荷載實測值；取本級荷載值作為開裂荷載實測值；實驗實施階段實驗實施階段裂縫觀測裂縫觀測實驗實施階段實驗實施階段裂縫觀測裂縫觀測實驗實施階段實驗實施階段裂縫觀測裂縫觀測實驗實施階段實驗實施階段結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞的判定結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞的判定(1)在荷載穩(wěn)定的情況下，受拉主筋應(yīng)變連續(xù)變在荷載穩(wěn)定的情況下，受拉主筋應(yīng)變連續(xù)變 化，或達到化，或達到10000；鋼筋屈服鋼筋屈服(

12、6) 受拉主筋拉斷；受拉主筋拉斷；(3) 受拉主筋處最大垂直裂縫寬度達到受拉主筋處最大垂直裂縫寬度達到1.5mm；(2) 跨中撓度達到跨度的跨中撓度達到跨度的1/50；對懸臂結(jié)構(gòu)，撓度達到；對懸臂結(jié)構(gòu)，撓度達到 懸臂長的懸臂長的1/25；(7) 受壓區(qū)混凝土壓壞。受壓區(qū)混凝土壓壞。(4) 受剪斜裂縫寬度達到受剪斜裂縫寬度達到1.5mm；(5) 受拉主筋在端部滑脫達受拉主筋在端部滑脫達0.2mm；實驗實施階段實驗實施階段接近破壞荷載：接近破壞荷載：注意觀察受拉主筋應(yīng)變及跨中撓度注意觀察受拉主筋應(yīng)變及跨中撓度突然急劇增大或荷載穩(wěn)定時測讀數(shù)據(jù)不斷增加突然急劇增大或荷載穩(wěn)定時測讀數(shù)據(jù)不斷增加梁破壞梁破

13、壞實驗實施階段實驗實施階段混凝土結(jié)構(gòu)破壞荷載的確定：混凝土結(jié)構(gòu)破壞荷載的確定：(1)(1)加載過程中出現(xiàn)破壞標(biāo)志之一時，取前一級荷載加載過程中出現(xiàn)破壞標(biāo)志之一時，取前一級荷載值作為破壞荷載實測值；值作為破壞荷載實測值；(2)(2)在規(guī)定的荷載持續(xù)時間內(nèi)出現(xiàn)破壞標(biāo)志之一時，在規(guī)定的荷載持續(xù)時間內(nèi)出現(xiàn)破壞標(biāo)志之一時，取本級荷載與前一級荷載的平均值作為破壞荷載實測取本級荷載與前一級荷載的平均值作為破壞荷載實測值；值；(3)(3)在規(guī)定的荷載持續(xù)時間結(jié)束后出現(xiàn)破壞標(biāo)志之一時，在規(guī)定的荷載持續(xù)時間結(jié)束后出現(xiàn)破壞標(biāo)志之一時，取本級荷載值作為破壞荷載實測值；取本級荷載值作為破壞荷載實測值；實驗實施階段實驗實

14、施階段原始數(shù)據(jù)初步整理原始數(shù)據(jù)初步整理計算結(jié)構(gòu)變形增量計算結(jié)構(gòu)變形增量每級荷載下結(jié)構(gòu)變形與零荷載下的增量每級荷載下結(jié)構(gòu)變形與零荷載下的增量數(shù)據(jù)處理分析數(shù)據(jù)處理分析撓度撓度：支座沉降修正：支座支座沉降修正：支座兩個測點變化值的平均值作為兩個測點變化值的平均值作為實際沉降量，進行支座沉降修正實際沉降量，進行支座沉降修正。自重產(chǎn)生的撓度自重產(chǎn)生的撓度集中荷載代替等效荷載的修正集中荷載代替等效荷載的修正支座沉降影響的修正：支座沉降影響的修正：2 23 32 21 1 1 1f ff ff ff fb b ) )( (2 23 3 f fl lx xl lf fl lx xf ff fx xbxbx 各

15、測點實測撓度曲線各測點實測撓度曲線修正后的撓度曲線修正后的撓度曲線fxf1f2fxf1f3fxf1xl數(shù)據(jù)處理分析數(shù)據(jù)處理分析b bb bg gg gf fP PP Pf f ) )( (b bg gs sf ff ff f 自重產(chǎn)生的撓度自重產(chǎn)生的撓度：等效荷載圖式等效荷載圖式集中荷載代替均布荷載集中荷載代替均布荷載lql/2Pl/4l/4PPl/8PPl/8l/8PPPPl/8l/8Pl/16l/16l/8l/8l/3Pl/3l/3Pl/4Pl/4l/4PPPl/8l/8名稱名稱加載圖示加載圖示修正系數(shù)修正系數(shù)均布加載均布加載1.00二集中力，四分點，二集中力，四分點，等效荷載等效荷載0.

16、91二集中力，三分點，二集中力，三分點，等效荷載等效荷載0.98四集中力，八分點，四集中力，八分點，等效荷載等效荷載0.99八集中力，十六分點，八集中力，十六分點，等效荷載等效荷載1.00數(shù)據(jù)處理分析數(shù)據(jù)處理分析平面應(yīng)力狀態(tài)下的主應(yīng)力計算平面應(yīng)力狀態(tài)下的主應(yīng)力計算：主應(yīng)力方向未知：主應(yīng)力方向未知： 2322213112221112)()( E與與 1 1的夾角的夾角 31312221 acrtgP 1 2 3數(shù)據(jù)處理分析數(shù)據(jù)處理分析12345序號序號荷載值荷載值(kN)百分表編號百分表編號12345100.000.000.000.000.002100.000.240.350.250.00316

17、0.000.500.710.470.004180.000.590.830.750.005200.000.700.980.680.006300.001.612.271.530.007400.002.523.532.360.008600.004.356.014.360.009800.006.098.375.740.0010850.006.568.996.170.0011900.007.019.636.620.00截面應(yīng)變分布圖截面應(yīng)變分布圖-34-3420kN20kN10kN10kN-15-1512123636-98-985858-65-65-92-92234112345467467數(shù)據(jù)處理分析數(shù)

18、據(jù)處理分析截面應(yīng)變分布圖截面應(yīng)變分布圖90kN90kN-818-8182351420872087數(shù)據(jù)處理分析數(shù)據(jù)處理分析12345序號序號荷載值荷載值(kN)應(yīng)變片編號應(yīng)變片編號12345100000021069-544-471418-85-53-3-3998520-9858-65-92467630-214169256-161988740-314215712-1741415860-5172631086-1811810980-75228712808184261415878-20875裂縫展開圖裂縫展開圖側(cè)面底面?zhèn)?/p>

19、面?zhèn)让娴酌鎮(zhèn)让?520305040552030504055554030503050405530504055505530505555505055555050553050405555505055304050555550403030405055304050552030405055505530405055304050555550505540構(gòu)件承載力的檢驗與評定構(gòu)件承載力的檢驗與評定 uu 00 ；承載力檢驗荷載設(shè)計值承載力檢驗荷載設(shè)計值承載力荷載實測值承載力荷載實測值，構(gòu)件的承載力檢驗系數(shù)構(gòu)件的承載力檢驗系數(shù) 00uu 0 構(gòu)件的結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)安全等級，按有關(guān)國構(gòu)件的結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)安全等級，按有關(guān)國家規(guī)范取值；家規(guī)范取值； u 構(gòu)件的承載力檢驗系數(shù)允許值，根據(jù)試件達到承載力極限構(gòu)件的承載力檢驗系數(shù)允許值，根據(jù)試件達到承載力極限狀態(tài)的檢驗標(biāo)志取值，取值范圍為狀態(tài)的檢驗標(biāo)志取值，取值范圍為1.201.50。實驗數(shù)據(jù)實驗數(shù)