鋼筋混凝土超筋梁及試驗(yàn)報(bào)告

1、鋼筋混凝土超筋梁的試驗(yàn)報(bào)告專業(yè)：土木工程年級(jí)： 200X級(jí)課程： 建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn) 學(xué)號(hào)： 000000000組號(hào)：第一組姓名：建筑 指導(dǎo)老師： 建筑學(xué)生聯(lián)盟完成時(shí)間： 2007.鋼筋混凝土超筋梁的試驗(yàn)研究1、試驗(yàn)?zāi)康某盍涸跊](méi)有明顯預(yù)兆的情況下由于受壓區(qū)混凝土被壓碎而突然破壞，故屬于脆性破壞的類型；超筋梁雖配置了過(guò)多的受拉鋼筋，但由于梁破壞時(shí)其應(yīng)力低于屈服強(qiáng)度，不能充分發(fā)揮作用，造成鋼材的浪費(fèi)。本文通過(guò)一根超筋梁的試驗(yàn)，研究了超筋梁破壞的機(jī)理和特征以及沿截面高度的平截面假定，分析了試件的荷載位移曲線，探討了影響試驗(yàn)定量分析的誤差所在，并驗(yàn)證了受彎構(gòu)件承載力計(jì)算式的精度。2、試驗(yàn)概述2.1 試件的

2、設(shè)計(jì)與制作試件由混凝土和鋼筋兩種主要材料構(gòu)成，混凝土經(jīng)回彈修正后的強(qiáng)度為27.3MPa，鋼筋為兩根直徑為22mm的二級(jí)鋼；超筋梁試件的截面形式為矩形，其尺寸為235mm125mm，長(zhǎng)度為1500mm。2.2 試驗(yàn)裝置和儀表布置本試驗(yàn)的試驗(yàn)裝置主要由千斤頂、傳力梁及簡(jiǎn)支支座組成，儀器型號(hào)見(jiàn)表1，其布置如圖1所示；試驗(yàn)中用應(yīng)變片測(cè)量純彎段混凝土沿截面高度的應(yīng)變值，用百分表量側(cè)跨中撓度位移值，用液壓加載儀記錄荷載值，其儀表布置如圖2所示：圖1 實(shí)驗(yàn)裝置 圖2 儀表布置表1試驗(yàn)中加載及量測(cè)設(shè)備型號(hào)：儀器名稱型號(hào)儀器名稱型號(hào)靜載儀RSM-JC電阻應(yīng)變計(jì)SZ120-100AA液壓千斤頂YD2000A20C

3、數(shù)顯百分表MFX-50靜態(tài)電阻應(yīng)變儀YJ28A-P10R混凝土回彈儀HT-225SA2.3 試件的安裝與就位試件為簡(jiǎn)支梁，為消除剪力對(duì)正截面受力的影響，采用兩點(diǎn)對(duì)稱加載方式，使兩個(gè)對(duì)稱集中力之間的截面，在忽略自重的情況下，只受純彎矩而無(wú)剪力，在長(zhǎng)度為l/3的純彎段，沿側(cè)面自下而上依次粘貼15號(hào)應(yīng)變片，以觀察加載后梁的受力全過(guò)程。另外，在跨中安裝百分表以量測(cè)跨中的豎向撓度。2.4 加載制度本試驗(yàn)屬于單調(diào)加載的靜力試驗(yàn)，荷載是逐級(jí)施加的，由零開始直至梁的斜截面受剪破壞，每級(jí)荷載差約為10KN，當(dāng)出現(xiàn)裂縫后，開始連續(xù)加載到試件最終破壞。3、試驗(yàn)過(guò)程3.1 試驗(yàn)現(xiàn)象的描述隨著荷載的逐漸加大，混凝土底部

4、出現(xiàn)短小微見(jiàn)始豎向裂縫；接著在集中荷載作用點(diǎn)處出現(xiàn)裂縫并沿斜下方向發(fā)展，而且裂縫變寬；然后混凝土受壓區(qū)邊緣有部分被壓碎，而縱向受拉鋼筋尚未屈服卻發(fā)生了斜截面的受剪破壞，在此之前沒(méi)有出現(xiàn)非常明顯的預(yù)兆，在純彎段試件沒(méi)有明顯破壞現(xiàn)象。 破壞特征如圖3、圖4 所示。圖3 裂縫的出現(xiàn)及發(fā)展 圖4 試件的破壞4、試驗(yàn)數(shù)據(jù)的整理和分析試驗(yàn)的荷載位移及相應(yīng)的混凝土應(yīng)變值見(jiàn)表2：表2 試驗(yàn)數(shù)據(jù)荷載（KN）位移（mm）應(yīng)變123450000000280.120-0117-0011-005971380.410-201-9-99144480.930-347-10-172263581.380-477-9-233375

5、681.890-622-10-306500782.440-772-18-377616883.570-935-36-459725984.99960-1060-54-5348194.1 試件的平截面假定隨著荷載的不斷增大，受壓區(qū)混凝土壓應(yīng)變與受拉區(qū)拉應(yīng)變的實(shí)測(cè)值都逐漸增大，由試驗(yàn)的應(yīng)變值可知，當(dāng)荷載達(dá)到90KN（即開裂荷載）時(shí)，各應(yīng)變值絕對(duì)值達(dá)到最大，然后應(yīng)變片損壞。根據(jù)不同的荷載級(jí)別下應(yīng)變值的相對(duì)大小可以看出，當(dāng)應(yīng)變的量測(cè)跨越幾條裂縫時(shí)，測(cè)得的應(yīng)變沿截面高度的變化規(guī)律仍符合平截面假定。4.2 試件的荷載位移曲線分析試件的荷載位移曲線見(jiàn)右圖5，由圖可知：試件的破壞屬于脆性破壞，荷載位移曲線中沒(méi)有明

6、顯的屈服階段。由表2知試件的開裂荷載為90KN，由圖5知試件的極限荷載為90KN，即試件出現(xiàn)初始裂縫后，混凝土受壓區(qū)很快被壓碎發(fā)生斜截面受剪破壞而達(dá)到極限承載力，破壞過(guò)程在瞬間完成。整個(gè)試驗(yàn)可以分兩個(gè)階段。第一階段：荷載位移曲線基本呈直線發(fā)展，隨著荷載的增大，受壓區(qū)混凝土被壓碎，位移不斷增大直至出現(xiàn)第一條裂縫，荷載隨即達(dá)到峰值。第二階段：達(dá)到極限承載力后，試件不能再承受更大的作用力而使荷載逐漸減小，但位移隨著荷載的減小仍繼續(xù)增大，最終達(dá)到極限位移試件破壞。4.3 試件的受彎承載力計(jì)算單筋矩形截面適筋梁的最大受彎承載力： （1-1）由公式（1-1）計(jì)算可知： 適筋梁的最大受彎承載力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于試驗(yàn)中同樣截面尺寸的超筋梁試件，故設(shè)計(jì)中應(yīng)通過(guò)界限配筋率的控制來(lái)防止發(fā)生超筋破壞。5、試驗(yàn)誤差分析(1) 千斤頂?shù)暮奢d噸位太大，使荷載加載值不能精確施加和讀??；(2) 傳力梁下用鋼管簡(jiǎn)支，造成集中荷載作用點(diǎn)面積太大。(3) 量測(cè)儀器自身存在誤差及試驗(yàn)人員的讀數(shù)誤差。6、安全措施由于實(shí)驗(yàn)條件所限，本試驗(yàn)采取了一系列的安全措施，如在試件下放置方木以防試件破壞后壓壞百分表；為保證試驗(yàn)人員的安全，用吊鉤掛住試驗(yàn)所用千斤頂，見(jiàn)圖1、圖4。7、結(jié)語(yǔ) 通過(guò)試驗(yàn)觀察了超筋梁的破壞特征，對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了定性的分析，包括平截面假定、荷載位移曲線和受彎承載力