(整理)混凝土實驗報告

1、精品文檔L ENGINEERING混凝土試驗報告試驗名稱混凝土試驗試驗課教師黃慶華姓名杜正磊學(xué)號1150987理論課教師熊學(xué)玉日期2013年12月25日一.實驗?zāi)康暮蛢?nèi)容1.1 實驗?zāi)康谋緦嶒炚n程是筆者學(xué)習(xí)專業(yè)基礎(chǔ)課混凝土結(jié)構(gòu)基本原理，必須同時學(xué)習(xí)的 必修課。本課程教學(xué)目的是使學(xué)生通過實驗，認識混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受力全過程、 加深對混凝土結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件受力性能的理解和掌握，了解、掌握混凝土受彎和受壓 構(gòu)件基本性能的試驗方法。實驗課程要求參加并完成規(guī)定的實驗項目內(nèi)容，理解和掌握鋼筋混凝土構(gòu)件的實驗 方法，能對實驗結(jié)果進行分析和判斷，通過實踐掌握試件設(shè)計、實驗實施、實驗結(jié) 果整理和實驗報告撰寫。1.2

2、 實驗內(nèi)容本次實驗課程有10個不同的實驗項目：適筋梁受彎破壞，少筋梁受彎破壞，超 筋梁受彎破壞，梁受剪斜壓破壞，梁受剪剪壓破壞，梁受剪斜拉破壞，梁受扭超筋 破壞，梁受扭適筋破壞，柱小偏心受壓破壞，柱大偏心受壓破壞。要求每一個學(xué)生 完成上述項目中兩個實驗項目，筆者完成了梁受剪剪壓破壞和超筋梁受扭破壞實驗。二.試驗方法2.1 梁受剪剪壓破壞2.1.1 試件設(shè)計受剪剪壓梁QC設(shè)計圖紙及說明見圖1箕曼府應(yīng)受淵點串置屬說明蝴蛾材置ft?（見圖on圖1受剪剪壓梁QC設(shè)計抗剪承載力驗算：混凝土軸心抗壓強度=11.9,軸心抗拉強度 =1.27,箍筋抗拉強度二456,縱筋抗拉強度=473.24。剪跨比:最小配箍

3、率試件配箍率由一得,=0.25? 0=34.21抗剪承載力對應(yīng)于抗剪承載力的荷載為=2=68.42跨中正截面抗彎承載力：試件 =307.92,=100.52,則=(?0)=3.82 =58 ，取=0.55 得 ?0=48.95試件為超筋梁，則(（ 一=1+=11.69 ?對應(yīng)于抗彎承載力的荷載為=73.06對應(yīng)于抗彎承載力的荷載應(yīng)大于對應(yīng)于抗剪承載力的荷載。2.1.2 加載方法受剪剪壓破壞加載方式見圖2。加載所用的設(shè)備包括，加載千斤頂、分配梁、較支座和反力架、臺座等。用荷載傳感器測量所作用在試件（分配梁）上荷載 P的 大小。說明：L為計算J|JC1200ee,L1 為32CIE.圖2受剪剪壓破

4、壞加載圖示2.1.3 測試內(nèi)容和方法受剪剪壓破壞的測量內(nèi)容為，跨中撓度，縱向受拉鋼筋應(yīng)變，受剪箍筋應(yīng)變, 裂縫。應(yīng)變片布置見下圖：精品文檔1）跨中撓度梁的跨中撓度是試件的整體反應(yīng)。荷載與撓度的關(guān)系（曲線）可以反應(yīng)試件的 受力狀態(tài)和特點，撓度值的大小可以代表某個狀態(tài)的指標(biāo)，如屈服、破壞等。本次 實驗，用三個位移計測量一個跨中和兩個支座的位移，由這些位移測量結(jié)果計算撓 度，計算方法見圖3。L/2 3t L/2圖3梁跨中撓度計算2）縱向受拉鋼筋應(yīng)變通過測量縱向受拉鋼筋的應(yīng)變（局部反應(yīng)），可以由此得到縱向受拉鋼筋的應(yīng) 力，了解該鋼筋是否達到屈服等。本次實驗，在縱向受拉鋼筋的跨中位置，粘貼應(yīng) 變片，以測

5、量跨中截面處鋼筋的應(yīng)變。3）裂縫裂縫（局部反應(yīng)）的產(chǎn)生表示該部位的應(yīng)變超過材料的極限應(yīng)變、或者受拉應(yīng) 力超過材料的抗拉強度。第一條規(guī)定受力裂縫的發(fā)生，標(biāo)志著試件的開裂，對應(yīng)的 荷載即為開裂荷載。試件的裂縫發(fā)展，即已有裂縫的長度增長、寬度加大，伴隨著 試件內(nèi)力的增加、變形的增加及破壞的發(fā)生和發(fā)展，標(biāo)志著試件的受力狀態(tài)。 裂縫的測量包括，裂縫的發(fā)生、位置和走向，測量裂縫寬度，記錄裂縫發(fā)展過程。 實驗前，將梁外表面刷白，并繪制 50mmX 50mm的網(wǎng)格。實驗時，借助放大鏡用肉 眼查找裂縫。構(gòu)件開裂后立即對裂縫的發(fā)展情況進行詳細觀察，用裂縫觀測儀、讀 數(shù)放大鏡及鋼直尺等工具量測各級荷載作用下的裂縫寬

6、度、長度，并繪制裂縫開展 圖。對應(yīng)于正常使用極限狀態(tài)的最大裂縫寬度，可在梁側(cè)面相應(yīng)于縱向受拉鋼筋中 心的高度處測量。4）受剪箍筋應(yīng)變通過測量受剪箍筋的應(yīng)變，可以由此得到箍筋的應(yīng)力。本次實驗，在剪切區(qū)域 的箍筋上，粘貼應(yīng)變片。2.2 超筋梁受扭破壞2.2.1 試件設(shè)計量華IN魴成150 L巾 10蜘J501 *z#/1500鋁陽在空出試件圖1受注:翱士索試住配的圖Hill山Ilimil山I山1山11彳回?SO 200 2D0 I 200 2M 200250 J - 宜變片圖2試件應(yīng)受片布宜圖1超配筋受扭梁鋼筋上應(yīng)變測點布置及對應(yīng)編號如下:42-3(42-9)42-442-5(42-10) (34

7、-1)42-642-7(34-2)(34-3)42 (34-4)11 I k I k I Ki k I R 二E-j28-1 (28-7)28-2 (28-8 28-3 (28-928-4 (28-10)28-5742-128-6 (42-2) 34-534-133-133-233-333-4(33-5)(33-6(33-7)(33-8)(33-9)(33-10)187 / 244183 .傾角儀（度）:40-6 40-740-8 40-9，Q，9哥載力估京試件編號件征 一幡配筋情;兄加載點至維中 心線距離預(yù)估開裂扭 拒照回I估極限扭矩 空儂0CN2超配24142中M0311.2419.960

8、-12.645說明；拆估荷載按照格函士結(jié)構(gòu)設(shè)計視范給定所強度標(biāo)準(zhǔn)值計算,承載力理論計算混凝土抗壓強度fc = 20.22MPaft = 0.395fcu0.55 = 2.14MPafyv = 336MPa受扭箍筋直徑為10mm間距為50mm/ / / 2 ：:2Ast1=102 = 78.54mm24s = smax = 50mm受扭縱筋 fy = 382 MPaoTT07r9Astl= 2 1 422 1 42= 6 1 5.75mm244截面受扭塑性抵抗矩 2W b (3h 功)1.125 106mm36保護層厚度為c = 15 mm則 ho. = 120mm hu = 120mma2 2

9、 a r. r, 2Ucor = 480mmAcor= 1440nmAstft一 二0.0209 0.28 =0.0018bsAstibhfy= 0.01274 .0.85-0.0048 fyf y Al Sy st = 0.928 fyv Asti ucor抗扭承載力為L =0.35ftW；+1.2qEfvAiAc=9.63kN m s2.2.2 加載方式受扭破壞梁（適筋構(gòu)件、超筋構(gòu)件）的加載圖式采用在梁的兩端各施加一個方 向相反的力矩，其加載示意圖和相應(yīng)的扭矩圖見下圖。所用的設(shè)備包括，加載千斤 頂、剛臂和固定支座、較支座等。用荷載傳感器測量所作用在剛臂端部的荷載P的大小。梁受扭加載裝置三維

10、示意圖A圖6梁黃扭加戟條置止立面C局部）圖7號受祖即軟裝亙惻立面2.2.3 測試內(nèi)容和方法受扭破壞梁（適筋構(gòu)件，超筋構(gòu)件）的測量內(nèi)容為，扭轉(zhuǎn)角，縱向受拉鋼筋應(yīng) 變，受扭箍筋應(yīng)變，裂縫。其中，縱向受拉鋼筋應(yīng)變、受剪箍筋應(yīng)變和裂縫的意義 和測量與受剪破壞梁相同。應(yīng)變片布置見附件二。1）扭轉(zhuǎn)角梁的扭轉(zhuǎn)角是試件的整體反應(yīng)。扭矩與扭轉(zhuǎn)角的關(guān)系（曲線）可以反應(yīng)試件的 受力狀態(tài)和特點，扭轉(zhuǎn)角的大小和扭矩與扭轉(zhuǎn)角的關(guān)系可以代表某個狀態(tài)的指標(biāo)， 如屈服、破壞等。本次實驗，用位移計測量指定截面的轉(zhuǎn)角位移，由這些轉(zhuǎn)角位移 測量結(jié)果計算扭轉(zhuǎn)角。三.準(zhǔn)備工作3.1 試件制作試件制作包括：1）材料準(zhǔn)備，鋼筋下料、制作，其

11、它材料；2）應(yīng)變測點布置， 應(yīng)變片粘貼、保護等；3）鋼筋綁扎，支模板，澆搗混凝土；4）養(yǎng)護。3.2 試件安裝試件安裝包括：1）對試件作詳細檢查，檢查截面實際尺寸和初始變形、原始裂 縫等缺陷，做出書面記錄；2）將試件表面刷白，并分格畫線；3）試件劃線放樣， 確定加載、支座、測點等的位置；4）試件就位；5）安全措施。3.3 儀器設(shè)備準(zhǔn)備儀器設(shè)備準(zhǔn)備包括：1）儀器選擇和標(biāo)定，單件標(biāo)定和系統(tǒng)標(biāo)定；2）測點儀器的連線；3）儀器設(shè)備系統(tǒng)調(diào)試。3.4 試件材料力學(xué)性能試驗鋼筋強度實測結(jié)果：公稱屈服荷載極限荷載屈服強度極限強度直徑/kN/kN平均值/MPa平均值/MPa/mm試件平均試件平均4光圓4.114.

12、155.155.173304114.185.244.165.136光圓12.8112.9616.8316.9945860113.0017.1613.0816.998光圓22.6723.5426.3326.5446852824.3626.5923.5826.6910光圓26.3726.3736.0436.4733646326.7336.9826.3136.4010帶肋39.9939.7850.0649.9050663539.4949.7139.8749.9312帶肋43.8943.7665.1164.8838757443.6864.7643.7664.7814帶肋58.5958.7787.468

13、7.2738256758.5987.0658.1287.2818帶肋98.6798.78153.47153.6038860498.69153.4898.97153.8522帶肋135.51135.35209.29209.10356550134.63208.44135.91209.57混凝土強度實測結(jié)果試件尺寸100mm 100mm 300mm試件軸心抗壓強度/MPa平均軸心抗壓強度/MPa評定軸心抗壓強度/MPa20.7121.2820.2220.1422.99試件尺寸100mm 100mm2.00最大裂縫編號-1（止而）1（背面）試件破壞照片見圖6:圖6超筋梁受扭試件破壞圖五.試驗結(jié)果5.1

14、受剪剪壓破壞荷載-撓度關(guān)系曲線圖跨中（mm）左跨度（mm）右跨度荷載-箍筋應(yīng)變關(guān)系圖荷載箍筋應(yīng)變QCG1(mm)箍筋應(yīng)變QCG2(mm)箍筋應(yīng)變QCG3(mm)箍筋應(yīng)變QCG4(mm)箍筋應(yīng)變QCG5(mm)箍筋應(yīng)變QCG6(mm)40003000、縱 2000 筋應(yīng) 1000變0-1000荷載-縱筋應(yīng)變關(guān)系圖縱筋應(yīng)變QC1(mm)縱筋應(yīng)變QC2(mm)縱筋應(yīng)變QC3(mm)縱筋應(yīng)變QC4(mm)縱筋應(yīng)變QC5(mm)縱筋應(yīng)變QC6(mm)5.2超筋梁受扭破壞在總體試驗數(shù)據(jù)中，先剔除其中的異常數(shù)據(jù)記錄：扭樂一縱筋應(yīng)變關(guān)系曲線況即淡筋應(yīng)變關(guān)系圖荷載（扭矩）與箍筋應(yīng)變荷載與轉(zhuǎn)角關(guān)系圖扭矩一箍筋應(yīng)變圖15TO C 3W t T*由充扭矩一箍筋應(yīng)變圖15OT Q 5WX 胸1W) 節(jié)陰扭矩一扭轉(zhuǎn)角關(guān)系曲線&S窗囑47日國轉(zhuǎn)葡六.分析比較6.1 梁受剪剪壓破壞剪壓破壞試驗最終的破壞荷載大于計算出的抗剪承載力，達到了抗剪承載力的 要求。試件最終破壞形態(tài)為剪壓破壞，最終出現(xiàn)一條寬長的主裂縫。從實驗曲線中 看出，試件的縱筋沒有屈服，試件其中一個箍筋達到屈服。6.2 超筋梁受扭破壞理論極限荷載Tu =0.35fWt +1.2-fyAAcor =9.63kN ms理論開裂荷載Tcr = 0.7Wr=0.7 5.83 105 2.11= 1.69kN m實驗極限荷載7.94 kN m試驗值與理論