同濟(jì)大學(xué)混凝土試驗(yàn)報(bào)告材料

混凝土試驗(yàn)成果集試驗(yàn)名稱:姓名：學(xué)號：試驗(yàn)老師:任課老師:手機(jī)號碼:TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"1超筋梁受彎實(shí)驗(yàn)報(bào)告 1\o"CurrentDocument"1.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1\o"CurrentDocument"1.2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1\o"CurrentDocument"1.3構(gòu)件設(shè)計(jì) 1\o"CurrentDocument"1.3.1構(gòu)件設(shè)計(jì)的依據(jù) 1\o"CurrentDocument"1.3.2試件的主要參數(shù) 1\o"CurrentDocument"1.3.3試件加載估算 2\o"CurrentDocument"1.4實(shí)驗(yàn)裝置 3\o"CurrentDocument"1.5加載方式 4\o"CurrentDocument"1.5.1單調(diào)分級加載方式 4\o"CurrentDocument"1.5.2開裂荷載實(shí)測值確定方法 4\o"CurrentDocument"1.6測量內(nèi)容 5\o"CurrentDocument"1.6.1混凝土平均應(yīng)變 5\o"CurrentDocument"1.6.2鋼筋縱向應(yīng)變 5\o"CurrentDocument"撓度 5\o"CurrentDocument"裂縫 6\o"CurrentDocument"1.7實(shí)驗(yàn)結(jié)果整理 61.7.1荷載一撓度關(guān)系： 6\o"CurrentDocument"1.7.2荷載一曲率關(guān)系： 7\o"CurrentDocument"1.7.3荷載一縱筋應(yīng)變關(guān)系： 8\o"CurrentDocument"1.7.4裂縫發(fā)展情況描述及裂縫照片 9\o"CurrentDocument"1.8實(shí)驗(yàn)結(jié)論 10\o"CurrentDocument"1.9實(shí)驗(yàn)建議 11\o"CurrentDocument"2梁斜拉破壞試驗(yàn)報(bào)告 12\o"CurrentDocument"2.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?12\o"CurrentDocument"2.2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 12\o"CurrentDocument"2.3試件的設(shè)計(jì) 12\o"CurrentDocument"2.3.1試件設(shè)計(jì)的依據(jù) 12\o"CurrentDocument"2.3.2試件的主要參數(shù) 12\o"CurrentDocument"2.3.3試件加載預(yù)估 13\o"CurrentDocument"2.4實(shí)驗(yàn)裝置 14\o"CurrentDocument"2.5加載方式 16\o"CurrentDocument"2.6測量內(nèi)容 16\o"CurrentDocument"2.6.1混凝土平均應(yīng)變 16\o"CurrentDocument"2.6.2縱向鋼筋應(yīng)變 16\o"CurrentDocument"2.6.3撓度 17\o"CurrentDocument"2.7實(shí)驗(yàn)結(jié)果整理 17\o"CurrentDocument"2.7.1荷載一撓度關(guān)系： 17\o"CurrentDocument"2.7.2荷載一曲率關(guān)系： 18\o"CurrentDocument"2.7.3荷載一縱筋應(yīng)變關(guān)系： 19\o"CurrentDocument"2.7.4裂縫發(fā)展情況描述及裂縫照片 20\o"CurrentDocument"2.8試驗(yàn)結(jié)論 21\o"CurrentDocument"3適筋梁受彎性能試驗(yàn)設(shè)計(jì) 21\o"CurrentDocument"3.1試驗(yàn)?zāi)康?22\o"CurrentDocument"3.2試件設(shè)計(jì) 22\o"CurrentDocument"3.2.1試件設(shè)計(jì)依據(jù) 22\o"CurrentDocument"3.2.2試件的主要參數(shù)： 22\o"CurrentDocument"3.3試驗(yàn)裝置和加載方式 23\o"CurrentDocument"3.3.1試驗(yàn)裝置 23\o"CurrentDocument"3.3.2加載方式 24\o"CurrentDocument"3.4量測內(nèi)容、方法和工況 25\o"CurrentDocument"3.4.1混凝土平均應(yīng)變 25\o"CurrentDocument"3.4.2縱向鋼筋應(yīng)變 25\o"CurrentDocument"撓度 26\o"CurrentDocument"裂縫 26\o"CurrentDocument"3.5相關(guān)計(jì)算書 26\o"CurrentDocument"4思考題 284.1兩點(diǎn)集中力加載的簡支梁可能的破壞模式有哪些？如何預(yù)估其極限荷載？28\o"CurrentDocument"4.2梁受剪破壞特征？ 28\o"CurrentDocument"4.3梁受彎破壞特征？ 29\o"CurrentDocument"4.4若采用位移計(jì)測應(yīng)變，如何處理得到應(yīng)變值？ 29\o"CurrentDocument"4.5何謂平截面假定？試驗(yàn)中如何驗(yàn)證？ 29\o"CurrentDocument"4.6對于HRB335/HPB235鋼筋，其屈服應(yīng)變大致是多少？ 29\o"CurrentDocument"4.7進(jìn)行試驗(yàn)試件設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)采用材料標(biāo)準(zhǔn)值還是設(shè)計(jì)值？為什么？ 30\o"CurrentDocument"5附錄：材料試驗(yàn)記錄表 31\o"CurrentDocument"5.1混凝土立方體試塊抗壓強(qiáng)度 31\o"CurrentDocument"5.2混凝土棱柱體試塊軸心抗壓強(qiáng)度 31\o"CurrentDocument"5.3鋼筋拉伸試驗(yàn)數(shù)據(jù) 311超筋梁受彎實(shí)驗(yàn)報(bào)告1.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^試驗(yàn)研究認(rèn)識超筋混凝土梁在彎矩作用下開裂、裂縫發(fā)展到破壞的全過程，掌握測試混凝土受彎構(gòu)件基本性能的試驗(yàn)方法。1.2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容對超筋梁構(gòu)件跨中施加對稱集中力，使其中部受純彎，逐級加載至破壞。觀察并描述該過程中，裂縫的產(chǎn)生與發(fā)展。記錄、分析各階段鋼筋混凝土應(yīng)力、應(yīng)變的變化情況。1.3構(gòu)件設(shè)計(jì)1.3.1構(gòu)件設(shè)計(jì)的依據(jù)L根據(jù)梁正截面受壓區(qū)相對高度&和界限受壓區(qū)相對高度6b的比較可以判斷出受彎構(gòu)件0.8 y的類型：當(dāng)6<6b時(shí)，為適筋梁；當(dāng)6>60.8 y6=——b1+0.0033Es其中在進(jìn)行受彎試件梁設(shè)計(jì)時(shí)，fy、Es分別取《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定的鋼筋受拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值和彈性模量；進(jìn)行受彎試件梁加載設(shè)計(jì)時(shí)，fy、Es分別取鋼筋試件試驗(yàn)得到鋼筋受拉屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值和彈性模量。1.3.2試件的主要參數(shù)試件尺寸實(shí)測值：bXhXl=122X205X1830mm；測讀次數(shù)123平均截面寬度b121122122122截面高度h201206207205構(gòu)件長度l1800180518031803混凝土強(qiáng)度等級：C20；

縱向受拉鋼筋的種類：HRB335；箍筋的種類：HPB235（純彎段無箍筋）;縱向鋼筋混凝土保護(hù)層厚度：15mm；試件的配筋情況見下圖；1800<2^8誡斗試件扯征:1800<2^8誡斗試件扯征:P-NI②AMLB2^12網(wǎng)1。20.2—89.8說咽,儂怙作耽斡眺t；'iL世上悻訶iiH 蛤定均林阡任度椅、*眩倒非，未升試，網(wǎng)是W分配#的n史、1.3.3試件加載估算l=1830mm, b=122mm, h=205mm,fyk=335N/mm2, Es=2.0X105N/mm2ftk=1.54N/mm2, fck,=13.4N/mm2,Ec=2.55X104N/mm2h0=179mm, As=760mm2①開裂彎矩估算a=E=7.843eEca=2ae"s=0.4767abhM=0.292(1+2.5aA)fbh2=5.053kN-mP=4M=20.21kN②極限彎矩估算&= 0.8fykAs =0.6214偵fbh(0.8—&)+fA1ck0 byksb=fO0.8=239.3N/mm2syk&b-0.8M=afbh2&(1—0.5&)=bAh(1—0.5&)=22.44kN-mu1ck0 ss0P=4M=89.76kN1.4實(shí)驗(yàn)裝置為本試驗(yàn)進(jìn)行梁受彎性能試驗(yàn)采用的加載裝置，加載設(shè)備為千斤頂。采用兩點(diǎn)集中力加載，在跨中形成純彎段，由千斤頂及反力梁施加壓力，分配梁分配荷載，壓力傳感器測定荷載值。梁受彎性能試驗(yàn)，取L=1800mm，a=100mm，b=600mm，c=400mm（此為設(shè)計(jì)值）。1—試驗(yàn)梁；2—滾動(dòng)膠支座：3一固定蚊支座；4—更墩；分配梁滾動(dòng)較.支座；6—分配果滾動(dòng)較更座：7—集中力下的墊板：8一分配梁；9—反力梁及龍門菜：1—千斤頂

果受彎試驗(yàn)裝置圖(a)加載簡圖(kN,mm)(b)彎矩圖(kNm)—P/'2(c)努力圖(kN)梁受彎試驗(yàn)加載和內(nèi)力簡圖1.5加載方式1.5.1單調(diào)分級加載方式試件的加載簡圖和相應(yīng)的彎矩、剪力圖見上圖所示。梁受彎試驗(yàn)采用單調(diào)分級加載，每次加載時(shí)間間隔為5分鐘。在正式加載前，為檢查儀器儀表讀數(shù)是否正常，需要預(yù)加載，預(yù)加載所用的荷載是分級荷載的前2級。對于超筋梁，①在加載到開裂試驗(yàn)荷載計(jì)算值的90%以前，每級荷載不宜大于開裂荷載計(jì)算值的20%:②達(dá)到開裂試驗(yàn)荷載計(jì)算值的90%以后，每級荷載值不宜大于其荷載值5%；③當(dāng)試件開裂后，每級荷載值取10%的承載力試驗(yàn)荷載計(jì)算值(Pu)的級距；④在加載達(dá)到承載力試驗(yàn)荷載計(jì)算值的90%以后，每級荷載值不宜大于開裂試驗(yàn)荷載值的5%；實(shí)際試驗(yàn)中，各級荷載分別為：0T10kNT20kNT30kNT40kNT70kNT破壞1.5.2開裂荷載實(shí)測值確定方法本實(shí)驗(yàn)采用以下兩種方法，確定開裂荷載：①放大鏡觀察法用放大倍率不低于四倍的放大鏡觀察裂縫的出現(xiàn)；當(dāng)加載過程中第一次出現(xiàn)裂縫時(shí)，應(yīng)取前一級荷載作為開裂荷載實(shí)測值；當(dāng)在規(guī)定的荷載持續(xù)時(shí)間內(nèi)第一次出現(xiàn)裂縫時(shí)，應(yīng)取本級荷載值與前一級荷載的平均值作為開裂荷載實(shí)測值;當(dāng)在規(guī)定的荷載持續(xù)時(shí)間結(jié)束后第一次出現(xiàn)裂縫時(shí)，應(yīng)取本次荷載值作為開裂荷載實(shí)測值。②荷載一撓度曲線判別法測定試件的最大撓度，取其荷載一撓度曲線上斜率首次發(fā)生突變時(shí)的荷載值作為開裂荷載的實(shí)測值。1.6測量內(nèi)容1.6.1混凝土平均應(yīng)變在梁跨中一側(cè)面布置4個(gè)位移計(jì)，位移計(jì)間距40mm，標(biāo)距為150mm,以量測梁側(cè)表面混凝土沿截面高度的平均應(yīng)變分布規(guī)律，測點(diǎn)布置見下圖。1.6.2鋼筋縱向應(yīng)變在試件縱向受拉鋼筋中部粘貼電阻應(yīng)變片，以量測加載過程中鋼筋的應(yīng)力變化，測點(diǎn)布置見下圖：1.6.3撓度對受彎構(gòu)件的撓度測點(diǎn)應(yīng)布置在構(gòu)件跨中或撓度最大的部位截面的中軸線上，如下圖所示。在試驗(yàn)加載前，應(yīng)在沒有外荷載的條件下測讀儀表的初始讀數(shù)。試驗(yàn)時(shí)在每級荷載下,

應(yīng)在規(guī)定的荷載持續(xù)試件結(jié)束時(shí)量測構(gòu)件的變形。結(jié)構(gòu)構(gòu)件各部位測點(diǎn)的測度程序在整個(gè)試驗(yàn)過程中宜保持一致，各測點(diǎn)間讀數(shù)時(shí)間間隔不宜過長。Si變彎試.齡技度測電布置1.6.4裂縫試驗(yàn)前將梁兩側(cè)面用石灰漿刷白，并繪制50mmX50mm的網(wǎng)格。試驗(yàn)時(shí)借助放大鏡用肉眼查找裂縫。1.7實(shí)驗(yàn)結(jié)果整理為了簡化數(shù)據(jù)處理過程，在荷載達(dá)到最大值之前這段時(shí)間內(nèi)，取10組數(shù)據(jù)；達(dá)到峰值以后，再根據(jù)荷載特征情況取4組數(shù)據(jù)；加上最大值1組，共15組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析?，F(xiàn)將取值時(shí)間羅列如下：14:16:52 14:17:03 14:22:54 14:22:59 14:26:2414:29:02 14:56:11 15:01:15 15:02:52 15:03:0315:03:08 15:04:27 15:04:50 15:05:15 15:05:301.7.1荷載一度關(guān)系：荷載測定值(kN)應(yīng)變測點(diǎn)10-1應(yīng)變測點(diǎn)10-2應(yīng)變測點(diǎn)10-7撓度0-0.02-0.008-0.0410.02710.239-0.208-0.075-0.4370.295520.725-0.29-0.13-0.8410.63120.313-0.29-0.133-0.8450.633530.221-0.334-0.181-1.2540.996540.212-0.392-0.236-1.7111.39770.433-0.522-0.416-4.1243.655

90.003 -0.534 -0.483 -5.737 5.228591.984 -0.546 -0.522 -6.656 6.12295.453 -0.557 -0.53 -7.007 6.463596.939 -0.553 -0.526 -7.26 6.720592.728 -0.553 -0.557 -8.991 8.43679.104 -0.553 -0.557 -10.902 10.34770.51669.11270.51669.112-0.557 -0.557 -11.514 10.957本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)考慮了考慮支座沉降的影響，梁的實(shí)際撓度為：應(yīng)變測點(diǎn)10-7的測量值減去10-1和10-2測量值的平均值。為了方便繪圖，將撓度取為正值，得荷載一撓度曲線如下。由上圖可以看出在荷載較小時(shí)，梁的剛度基本保持不變，荷載一撓度曲線大致呈直線,在荷載達(dá)到40kN時(shí)曲線出現(xiàn)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，說明此時(shí)混凝土開裂。而且曲線斜率減小說明開裂以后梁的剛度減小。1.7.2荷載一曲率關(guān)系:荷載測定值(kN)應(yīng)變測點(diǎn)10-3應(yīng)變測點(diǎn)10-4應(yīng)變測點(diǎn)10-5應(yīng)變測點(diǎn)10-6曲率00.004-0.0040-0.004-0.007110.239-0.0160-0.0040.0040.017620.725-0.063-0.0160.0080.0160.069720.313-0.063-0.01200.020.073230.221-0.103-0.0190.0040.0280.115640.212-0.103-0.0350.0160.0360.1226

TOC\o"1-5"\h\z70.433 -0.142 -0.117 0.03690.003 -0.205 -0.16 0.040.091 0.20560.122 0.28850.126 0.202195.453 -0.11 14.059 0.29996.93992.728-0.107 14.063 0.30314.721 14.063 0.30379.10470.51614.721 14.067 0.2110.091 0.20560.122 0.28850.126 0.202195.453 -0.11 14.059 0.29996.93992.728-0.107 14.063 0.30314.721 14.063 0.30379.10470.51614.721 14.067 0.21114.717 14.059 0.19569.112 14.717 14.067 0.1830.146 0.22590.146 0.22320.19 —0.237 —0.245—0.253 —由上表我們可以看出，各級荷載下，各應(yīng)變測點(diǎn)的測值基本關(guān)于其高度成線性比例關(guān)系。由此可見平截面假定是合理的。顯然，應(yīng)變測點(diǎn)10-3和應(yīng)變測點(diǎn)10-4由于應(yīng)變計(jì)的脫落突然產(chǎn)生了較大的位移，測得數(shù)據(jù)為問題數(shù)據(jù)，因此表中后四行的曲率不予計(jì)算。荷載為90.003kN時(shí)，應(yīng)變測點(diǎn)10-3的測量值突然增大，導(dǎo)致曲率計(jì)算值偏大。以下是扣除這些問題數(shù)據(jù)后獲得的荷載一曲率關(guān)系圖。荷載-曲率關(guān)系曲線1.7.3荷載一縱筋應(yīng)變關(guān)系:荷載測定值(kN)34-134-234-334-434-534-6平均應(yīng)變010161918223419.810.23991115106868610698.320.725203240247183252199220.720.313203240246185253198220.830.221326369375290360342343.740.212483521527431506529499.570.43310301081102889193311541019.5

90.00391.98495.45396.93992.72879.10470.51669.11213461426135311671446154814611255150016171529130315261660157413331567196614182245170013561666124790.00391.98495.45396.93992.72879.10470.51669.11213461426135311671446154814611255150016171529130315261660157413331567196614182245170013561666124712151523 1338.313051658136517371445.51508.514081795 1549.316141984185519541697.81730.81311226512892260154511531514113318451842183618161660.21641.3從下圖我們可以看出，縱筋的應(yīng)變與荷載值基本保持線性關(guān)系，說明了此超筋梁中縱筋過多，在梁發(fā)生破壞時(shí)，鋼筋應(yīng)力還是不能達(dá)到屈服響度。1.7.4裂縫發(fā)展情況描述及裂縫照片隨著荷載增加，在梁受拉區(qū)先出現(xiàn)裂縫（此時(shí)荷載為40kN）。且裂縫的數(shù)目增加，但沒有發(fā)展成寬度較大的裂縫。而受壓區(qū)混凝土達(dá)到極限壓應(yīng)變發(fā)生開裂，寬度和數(shù)目都迅速發(fā)展，直至壓區(qū)混凝土壓碎，梁破壞。1.梁上部混凝土壓碎超筋梁破壞時(shí)形態(tài)8實(shí)驗(yàn)結(jié)論1.梁上部混凝土壓碎超筋梁破壞時(shí)形態(tài)8實(shí)驗(yàn)結(jié)論實(shí)驗(yàn)所得極限承載力為96.9kN，與計(jì)算結(jié)果89.8kN相比很接近，誤差在10%以內(nèi)。說明超筋梁加載過程符合平截面假定，且實(shí)際材料性質(zhì)與設(shè)計(jì)值相差不大。由試驗(yàn)結(jié)果可以看出，超筋梁變形能力很差，且破壞形式為脆性破壞，具有突然性。1.9實(shí)驗(yàn)建議為了更好的確定超筋梁的破壞形態(tài)，以及保證計(jì)算結(jié)果的可靠性，應(yīng)用同樣的實(shí)驗(yàn)材料,在同等試驗(yàn)環(huán)境下進(jìn)行平行對比試驗(yàn)，以得出準(zhǔn)確的結(jié)果。而且可以考慮改變集中荷載的施加位置，以研究不同荷載作用點(diǎn)對超筋梁極限承載力的影響。2梁斜拉破壞試驗(yàn)報(bào)告2.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^試驗(yàn)研究認(rèn)識鋼筋混凝土梁在剪力作用下發(fā)生斜拉破壞的全過程，掌握測試混凝土受彎構(gòu)件基本性能的試驗(yàn)方法。2.2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容控制梁的抗剪承載了小于抗彎強(qiáng)度，且發(fā)生斜拉破壞。構(gòu)件跨中施加對稱集中力，逐級加載至破壞。觀察并描述該過程中，裂縫的產(chǎn)生與發(fā)展。記錄、分析各階段縱筋、箍筋及混凝土應(yīng)力、應(yīng)變的變化情況。2.3試件的設(shè)計(jì)2.3.1試件設(shè)計(jì)的依據(jù)根據(jù)剪跨比入和彎剪區(qū)箍筋配筋量的調(diào)整，可將試件設(shè)計(jì)為剪壓、斜壓和斜拉破壞。進(jìn)行試件設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)保證梁受彎極限荷載的預(yù)估值比剪極限荷載預(yù)估值大。2.3.2試件的主要參數(shù)構(gòu)件尺寸（矩形截面）：bXhX1=120X200X1800mm；實(shí)測值見下表：測讀次數(shù)123平均截面寬度b120.6120.5122.0121.0截面高度h225.6216.0233.0224.9構(gòu)件長度11803.51802.51803.01083.0構(gòu)件凈跨度：1500mm;混凝土強(qiáng)度等級：C20；縱向受拉鋼筋的種類：HRB335；箍筋的種類：HPB300；縱向鋼筋混凝土保護(hù)層厚度：15mm；試件的配筋情況見下圖和下表：試件編號試件特征配筋情況加載位置b(mm)預(yù)估受剪極限荷載PuQ(kN)預(yù)估受彎極限荷載PuM(kN)①②③QC斜拉破壞°6@250(2)2中182蟲106005069斜拉破壞試件2.3.3試件加載預(yù)估①抗彎承載力分析：土二,:2=508.68n】nF 十=■::=157ninF取二:二n-1S-三】n】n=】亍由二】二計(jì)算&nb巳二。工8八

0.00&&￡5Pf= =0.72%>prain=0.2%經(jīng)計(jì)算有J二二兄:>r-T：=-■■-=

U_=，故縱筋未能屈服：Mu=0.798^&ftn2fn(l一0,412曰+cr；A^hD=19.4kN?m因而，預(yù)估極限荷載為％=亍='二*、：②斜截面抗剪承載力分析:驗(yàn)算配箍率：s=50mm<sma②斜截面抗剪承載力分析:驗(yàn)算配箍率：s=50mm<sma=200mmSV哈=0.0009受集中荷載，梁的抗剪承載力計(jì)算公式為:入+如+以:于丸。1.75K=入+如+以:于丸。該梁計(jì)算剪跨比==?- 2，把相關(guān)數(shù)據(jù)帶入上式，得:手二2，二手＜"一=3—方、故理論上來說，斜截面會(huì)出現(xiàn)斜拉破壞。理論承載力:P=22.91x2=45.82kN2.4實(shí)驗(yàn)裝置下圖為進(jìn)行梁受剪性能試驗(yàn)采用的加載裝置，加載設(shè)備為千斤頂。采用兩點(diǎn)集中力加載,在跨中形成純彎段，由千斤頂及反力梁施加壓力，分配梁分配荷載，壓力傳感器測定荷載值。梁受剪性能試驗(yàn)，取L=1800mm，a=100mm，b=600mm，c=400mm。1—試驗(yàn)梁；2一滾動(dòng)鉸支座；3一固定鉸支座；4一支墩；5一分配梁滾動(dòng)鉸支座；6一分配梁

滾動(dòng)鉸支座；7一集中力下的墊板；8一分配梁；9一反力梁及龍門架；10一千斤頂；（a）加載簡圖（kN，mm）（b）彎矩圖（kNm）（c）剪力圖（kN）2.5加載方式試件的加載簡圖和相應(yīng)的彎矩、剪力圖見上圖所示。梁受彎試驗(yàn)采用單調(diào)分級加載，每次加載時(shí)間間隔為5分鐘。在正式加載前，為檢查儀器儀表讀數(shù)是否正常，需要預(yù)加載，預(yù)加載所用的荷載是分級荷載的前2級。對于超筋梁，①在加載到開裂試驗(yàn)荷載計(jì)算值的90%以前，每級荷載不宜大于開裂荷載計(jì)算值的20%:②達(dá)到開裂試驗(yàn)荷載計(jì)算值的90%以后，每級荷載值不宜大于其荷載值5%；③當(dāng)試件開裂后，每級荷載值取10%的承載力試驗(yàn)荷載計(jì)算值（Pu）的級距；④在加載達(dá)到承載力試驗(yàn)荷載計(jì)算值的90%以后，每級荷載值不宜大于開裂試驗(yàn)荷載值的5%；實(shí)際試驗(yàn)中，各級荷載分別為：0T10kNT20kNT30kNT40kNT50kNT破壞2.6測量內(nèi)容2.6.1混凝土平均應(yīng)變在梁跨中一側(cè)面布置4個(gè)位移計(jì)，位移計(jì)間距40mm，標(biāo)距為150mm,以量測梁側(cè)表面混凝土沿截面高度的平均應(yīng)變分布規(guī)律，測點(diǎn)布置見下圖。廠 位移計(jì)1二位移計(jì)告：位移計(jì)4頊 ~~，位移計(jì)4頊L900L900 L2.6.2縱向鋼筋應(yīng)變在試件縱向受拉鋼筋中部粘貼電阻應(yīng)變片，以量測加載過程中鋼筋的應(yīng)力變化，測點(diǎn)布置見圖3.6.5。鋼筋廄變片囂_1、房偵、31二玖貼于鋼筋外側(cè)】圖3.6.5縱筋應(yīng)變片布置

2.6.3撓度對構(gòu)件的撓度測點(diǎn)應(yīng)布置在構(gòu)件跨中或撓度最大的部位截面的中軸線上，如圖3.6.6所示。在試驗(yàn)加載前，應(yīng)在沒有外荷載的條件下測讀儀表的初始讀數(shù)。試驗(yàn)時(shí)在每級荷載下,應(yīng)在規(guī)定的荷載持續(xù)試件結(jié)束時(shí)量測構(gòu)件的變形。結(jié)構(gòu)構(gòu)件各部位測點(diǎn)的測度程序在整個(gè)試驗(yàn)過程中宜保持一致，各測點(diǎn)間讀數(shù)時(shí)間間隔不宜過長。2.7實(shí)驗(yàn)結(jié)果整理為了簡化數(shù)據(jù)處理過程，在荷載達(dá)到最大值之前這段時(shí)間內(nèi)，取10組數(shù)據(jù)；達(dá)到峰值以后，再根據(jù)荷載特征情況取4組數(shù)據(jù)；加上最大值1組，共15組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析?，F(xiàn)將取值時(shí)間羅列如下：16:30:2616:41:5616:55:0417:10:5117:19:1317:22:5817:36:5617:37:3417:38:0517:38:1917:38:2317:38:3717:38:5617:39:2117:39:402.7.1荷載一撓度關(guān)系:荷載測定值(kN)應(yīng)變測點(diǎn)10-1應(yīng)變測點(diǎn)10-2應(yīng)變測點(diǎn)10-7撓度0.1650.0080.0080.0040.00410.074-0.263-0.012-0.3550.217520.065-0.393-0.083-0.7750.53729.891-0.648-0.216-1.3580.92640.047-0.652-0.22-1.8551.41950.038-0.679-0.267-2.4912.01859.864-0.691-0.338-3.3072.792570.599-0.715-0.322-4.9054.3865

80.342 -0.715 -0.326 -6.348 5.827582.489 -0.738 -0.322 -7.302 6.77282.65478.2787.03182.65478.2787.0318.018-0.738 -0.334 -8.55470.186 -0.754 -0.338 -10.115 9.56960.442 -0.746 -0.33 -11.885 11.34751.277 -0.75 -0.33 -13.997 13.457本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)考慮了考慮支座沉降的影響，梁的實(shí)際撓度為：應(yīng)變測點(diǎn)10-7的測量值減去10-1和10-2測量值的平均值。為了方便繪圖，將撓度取為正值，得荷載一撓度曲線如下。荷載?撓度關(guān)系曲線15撓度荷載?撓度關(guān)系曲線15撓度由上圖可以看出在荷載較小時(shí)，梁的剛度基本保持不變，荷載一撓度曲線大致呈直線,在荷載達(dá)到30kN時(shí)曲線出現(xiàn)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，說明此時(shí)混凝土開裂。而且曲線斜率減小說明開裂以后梁的剛度減小。2.7.2荷載一曲率關(guān)系：荷載測定值(kN)應(yīng)變測點(diǎn)10-3應(yīng)變測點(diǎn)10-4應(yīng)變測點(diǎn)10-5應(yīng)變測點(diǎn)10-6曲率0.1650.0040.0120.080.0040.000010.074-0.0040.0160.0920.0080.010620.065-0.05500.0880.0320.076829.891-0.10700.2670.0670.153540.047-0.103-0.0080.2830.0950.174750.038-0.111-0.0120.3030.1310.213559.864-0.107-0.0270.3620.1620.2374

TOC\o"1-5"\h\z70.599 -0.111 -0.078 0.378 0.1980.342 -0.103 -0.097 0.394 0.22682.489 0.075 -0.105 0.402 0.23482.654 0.146 -0.105 0.39 0.23478.278 0.182 -0.101 0.398 0.2380.26560.29030.26560.29030.44220.44220.442260.44251.27760.44251.27715.929 15.271 13.883 17.37顯然，在荷載達(dá)到70.186kN時(shí)由于應(yīng)變計(jì)的脫落突然產(chǎn)生了較大的位移，測得數(shù)據(jù)為問題數(shù)據(jù)，因此表中后三行的曲率不予計(jì)算。以下是扣除這些問題數(shù)據(jù)后獲得的荷載一曲率關(guān)系圖。2.7.3荷載一縱筋應(yīng)變關(guān)系:荷載測定值(kN)34-134-234-334-434-534-6平均應(yīng)變0.165-224663124.510.07447162603125177110204.020.065106375983310640159428.829.89117859510025481110337628.340.0472838409857851312532789.550.0383721060119710331552740992.359.86445812511616125417749141211.270.599544149318871540203511231437.080.342652173021231825230513371662.082.489685178921401880236913911709.082.654679178721371878236813921706.878.27870.18660.44251.27762453847743578.27870.18660.44251.2776245384774351752209918032309133515811431122219511819162621141172148219421024163413191744 8611653.71497.01362.51202.5從下圖我們可以看出，縱筋的應(yīng)變與荷載值基本保持線性關(guān)系，而且荷載減小時(shí)曲線基本原路返回，這也充分的說明了斜拉破壞時(shí)縱筋應(yīng)力未達(dá)到屈服強(qiáng)度。2.7.4裂縫發(fā)展情況描述及裂縫照片裂縫試驗(yàn)資料可根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康陌聪铝幸筮M(jìn)行整理：（1） 各級試驗(yàn)荷載下的最大裂縫寬度和最大裂縫所在位置，并說明裂縫的種類;（2） 繪制各級試驗(yàn)荷載作用下的裂縫發(fā)生、發(fā)展的展開圖；裂縫試驗(yàn)資料可根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康陌聪铝幸筮M(jìn)行整理：（1） 各級試驗(yàn)荷載下的最大裂縫寬度和最大裂縫所在位置，并說明裂縫的種類;（2） 繪制各級試驗(yàn)荷載作用下的裂縫發(fā)生、發(fā)展的展開圖；（3） 統(tǒng)計(jì)各級試驗(yàn)荷載作用下的裂縫寬度平均值、裂縫間距平均值。圖4.2.2試驗(yàn)梁裂縫照片最大裂縫出現(xiàn)在①處（如圖4.2.1），為明顯的斜拉破壞。繼續(xù)加載，最終梁破壞如下圖：2.8試驗(yàn)結(jié)論實(shí)驗(yàn)測得正截面承載力：由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可知，實(shí)驗(yàn)測得梁的最大承載力為82.6kN。兩者的比較分析：實(shí)驗(yàn)測得量的承載力大于理論計(jì)算值，誤差為：45.82-82.6 X100%=-80%45.82實(shí)驗(yàn)所得數(shù)極限承載力為82.6kN，與計(jì)算結(jié)果45.82kN比較，誤差在80%左右。說明實(shí)際材料性質(zhì)與設(shè)計(jì)值相差比較大。由試驗(yàn)結(jié)果得知，箍筋未屈服，而只有縱筋屈服，構(gòu)件是被拉壞，故判斷為斜拉破壞。加載破壞時(shí)荷載峰值為82.6kN遠(yuǎn)大于預(yù)估受剪極限荷載45.82kN。產(chǎn)生這種情況的原因可能有以下幾個(gè)方面：1、 受剪承載力計(jì)算理論的計(jì)算公式過于保守。2、 混凝土、鋼筋材料不均勻，可能局部的強(qiáng)度高于計(jì)算值。3適筋梁受彎性能試驗(yàn)設(shè)計(jì)3.1試驗(yàn)?zāi)康?、 通過觀察混凝土適筋梁受彎破壞的全過程，研究認(rèn)識混凝土適筋梁的受彎性能。2、 理解和掌握鋼筋混凝土適筋梁受彎構(gòu)件的實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，通過實(shí)踐掌握試件的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果整理的方法。3、 通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的過程，加深對混凝土結(jié)構(gòu)適筋梁構(gòu)件受彎性能的理解。3.2試件設(shè)計(jì)3.2.1試件設(shè)計(jì)依據(jù)L根據(jù)梁正截面受壓區(qū)相對高度&和界限受壓區(qū)相對高度6b的比較可以判斷出受彎構(gòu)件的類型：當(dāng)6<6b時(shí)，為適筋梁；當(dāng)6>6b時(shí)，為超筋梁。界限受壓區(qū)相對高度可按下式計(jì)算：0.86 = 7 b1+一L一0.0033Es其中在進(jìn)行受彎試件梁設(shè)計(jì)時(shí)，fy、Es分別取《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定的鋼筋受拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值和彈性模量；進(jìn)行受彎試件梁加載設(shè)計(jì)時(shí)，fy、Es分別取鋼筋試件試驗(yàn)得到鋼筋受拉屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值和彈性模量。3.2.2試件的主要參數(shù)：試件尺寸：bXhXl=120mmX200mmX1800mm；混凝土強(qiáng)度等級：C20；縱向受拉鋼筋的種類：HRB335；箍筋的種類：HPB300（純彎段無箍筋）；縱向鋼筋混凝土保護(hù)層厚度：15mm；試件的配筋情況見圖1和表1；

圖1適筋梁受彎試驗(yàn)試件配筋表1適筋梁受彎試件的配筋試件試件特征配筋情況預(yù)估荷載P(kN)編號①②③PcrPyPuMLA適筋梁2中142e10e8@50(2)13.054.260.23.3試驗(yàn)裝置和加載方式3.3.1試驗(yàn)裝置圖2為進(jìn)行適筋梁受彎性能試驗(yàn)采用的加載裝置，加載設(shè)備為千斤頂。采用兩點(diǎn)集中力加載，在跨中形成純彎段，由千斤頂及反力梁施加壓力，分配梁分配荷載，壓力傳感器測定荷載值。適筋梁受彎性能試驗(yàn)，取L=1800mm，a=150mm，b=500mm，c=500mm。1—試驗(yàn)梁；2一滾動(dòng)鉸支座；3一固定鉸支座；4一支墩；5一分配梁滾動(dòng)鉸支座；6一分配梁

滾動(dòng)鉸支座；7一集中力下的墊板；8一分配梁；9一反力梁及龍門架；10一千斤頂；圖2適筋梁受彎試驗(yàn)裝置圖

P/2(c)剪力圖(kN)P/2P/2(c)剪力圖(kN)J00600. 400. 600100h1800 (a)加載簡圖(kN,mm)圖3適筋梁受彎試驗(yàn)加載和內(nèi)力簡圖3.3.2加載方式單調(diào)分級加載機(jī)制試件的加載簡圖和相應(yīng)的彎矩、剪力圖見圖2和3所示。梁受彎試驗(yàn)采用單調(diào)分級加載,每次加載時(shí)間間隔為15分鐘。在正式加載前，為檢查儀器儀表讀數(shù)是否正常，需要預(yù)加載，預(yù)加載所用的荷載是分級荷載的前2級。對于本實(shí)驗(yàn)：(1)在加載到開裂試驗(yàn)荷載計(jì)算值的90%以前，每級荷載不宜大于開裂荷載計(jì)算值的20%；(2)達(dá)到開裂試驗(yàn)荷載計(jì)算值的90%以后，每級荷載值不宜大于其荷載值的5%；(3)當(dāng)試件開裂后，每級荷載值取10%的承載力試驗(yàn)荷載計(jì)算值(Pu)的級距；(4)當(dāng)加載達(dá)到縱向受拉鋼筋屈服后，按跨中位移控制加載，加載的級距為鋼筋屈服工況對應(yīng)的跨中位移y;(5)加載到臨近破壞前，拆除所有儀表，然后加載至破壞。實(shí)際試驗(yàn)中，各級荷載分別為：0T10kNT20kNT30kNT40kNT50kNT破壞開裂荷載實(shí)測值確定方法本實(shí)驗(yàn)宜采用以下兩種方法，確定開裂荷載：

放大鏡觀察法用放大倍率不低于四倍的放大鏡觀察裂縫的出現(xiàn)；當(dāng)加載過程中第一次出現(xiàn)裂縫時(shí)，應(yīng)取前一級荷載作為開裂荷載實(shí)測值；當(dāng)在規(guī)定的荷載持續(xù)時(shí)間內(nèi)第一次出現(xiàn)裂縫時(shí)，應(yīng)取本級荷載值與前一級荷載的平均值作為開裂荷載實(shí)測值;當(dāng)在規(guī)定的荷載持續(xù)時(shí)間結(jié)束后第一次出現(xiàn)裂縫時(shí)，應(yīng)取本次荷載值作為開裂荷載實(shí)測值。荷載一撓度曲線判別法測定試件的最大撓度，取其荷載一撓度曲線上斜率首次發(fā)生突變時(shí)的荷載值作為開裂荷載的實(shí)測值；承載力極限狀態(tài)確定方法對梁試件進(jìn)行受彎承載力試驗(yàn)時(shí)，在加載或持載過程中出現(xiàn)下列標(biāo)記即可認(rèn)為該結(jié)構(gòu)構(gòu)件已經(jīng)達(dá)到或超過承載力極限狀態(tài)，即可停止加載：對有明顯物理流限的熱軋鋼筋，其受拉主筋的受拉應(yīng)變達(dá)到0.01；受拉主鋼筋拉斷；受拉主鋼筋處最大垂直裂縫寬度達(dá)到1.5mm；撓度達(dá)到跨度的1/30；受壓區(qū)混凝土壓壞。3.4量測內(nèi)容、方法和工況3.4.1混凝土平均應(yīng)變在梁跨中一側(cè)面布置4個(gè)位移計(jì)，位移計(jì)間距40mm，標(biāo)距為150mm,以量測梁側(cè)表面混凝土沿截面高度的平均應(yīng)變分布規(guī)律，測點(diǎn)布置見圖4。H-3汁計(jì)移移H-3汁計(jì)移移10001 5■f ,f圖4適筋梁受彎試驗(yàn)混凝土平均應(yīng)變測點(diǎn)布置3.4.2縱向鋼筋應(yīng)變在試件縱向受拉鋼筋中部粘貼電阻應(yīng)變片，以量測加載過程中鋼筋的應(yīng)力變化，測點(diǎn)布置見圖5。

鋼筋應(yīng)變片1,2,3鋼筋成變片4,5#鋼筋應(yīng)變片1,2,3鋼筋成變片4,5#3.4.3撓度對受彎構(gòu)件的撓度測點(diǎn)應(yīng)布置在構(gòu)件跨中或撓度最大的部位截面的中軸線上，如圖6所示。在試驗(yàn)加載前，應(yīng)在沒有外荷載的條件下測讀儀表的初始讀數(shù)。試驗(yàn)時(shí)在每級荷載下,應(yīng)在規(guī)定的荷載持續(xù)試件結(jié)束時(shí)量測構(gòu)件的變形。結(jié)構(gòu)構(gòu)件各部位測點(diǎn)的測度程序在整個(gè)試驗(yàn)過程中宜保持一致，各測點(diǎn)間讀數(shù)時(shí)間間隔不宜過長。圖6適筋梁受彎試驗(yàn)撓度測點(diǎn)布置圖6適筋梁受彎試驗(yàn)撓度測點(diǎn)布置3.4.4裂縫試驗(yàn)前將梁兩側(cè)面用石灰漿刷白，并繪制50mmX50mm的網(wǎng)格。試驗(yàn)時(shí)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)生發(fā)展情況進(jìn)行詳細(xì)觀測，用讀數(shù)放大鏡及鋼直尺等工具量測各級荷載(0.4Pu~0.7Pu)作用下的裂縫寬度、長度及裂縫間距，并采用數(shù)碼相機(jī)拍攝后手工繪制裂縫展開圖，裂縫寬度的測量位置為構(gòu)件的側(cè)面相應(yīng)于受拉主筋高度處。最大裂縫寬度應(yīng)在使用狀態(tài)短期試驗(yàn)荷載值持續(xù)15min結(jié)束時(shí)進(jìn)行量測。3.5相關(guān)計(jì)算書l=1800mm, b=120mm, h=200mm, fy=335N/mm2, Es=2.0X105N/mm2ft=1.54N/mm2,fc,=13.4N/mm2,Ec=2.55X104N/mm2h0=178mm, As=308mm2

1、開裂彎矩計(jì)算：a=苛-7.843 以=2氣1_0.20]3EEc ,abhMcr_0.292(1Mcr_0.292(1+2.5aA)fbh2_3.24kN/m25P_03_10.8kN2、極限彎矩計(jì)算：對于適筋構(gòu)件：匚2、極限彎矩計(jì)算：對于適筋構(gòu)件：匚_fyAs_0.3605氣fbh0M=ajbh若(1-0.5。)_19.01kN/m2P_*_63.4kN3、屈服彎矩估算:M=0.9M=0.9M_17.11kN/m2P_、_57.3kNy0.34思考題4.1兩點(diǎn)集中力加載的簡支梁可能的破壞模式有哪些？如何預(yù)估其極限荷載?正截面受彎破壞0.45孔<p<阡孔適筋梁( fyk fyk )a-f-b-x=A-f1ckeskykM=A?f-(h-x/2)uskyk0ep<0.45Z^少筋梁( fyk)M=M=0.292(1+5ae?as)fbh2p>氣&Jck)f超筋梁(Jyka?f?b?x=A?f1ckeskykM=A9?(h-x/2)usks0ebf6-0.8、W—0.8b斜截面受剪破壞當(dāng)Psv P、sv,min或' 'max；u=V=0.7fbh0非以上條件時(shí)：V=min[(0.2~0.25)pfbh,V+V]u cc0csb梁端部錨固失效，鋼筋被拔出帶肋縱筋在混凝土中產(chǎn)生環(huán)向拉應(yīng)力，梁底出現(xiàn)沿縱向裂縫。荷載作用點(diǎn)附近產(chǎn)生局部受壓破壞。4.2梁受剪破壞特征？剪壓破壞當(dāng)剪跨比1<*<3，且配箍量適中時(shí)多發(fā)生剪壓破壞。破壞特征：臨界裂縫上端剪壓區(qū)

混凝土被壓碎，箍筋屈服。斜壓破壞當(dāng)剪跨比*<1時(shí)，發(fā)生斜壓破壞。破壞特征：在梁腹部發(fā)生類似短柱的破壞，箍筋未屈服。斜拉破壞當(dāng)剪跨比人〉3,發(fā)生斜拉破壞。