鋼筋混凝土簡支梁靜力荷載試驗

1、School Of civil engineering , Lanzhou university of technology混凝土簡支梁靜力荷載試驗混凝土簡支梁靜力荷載試驗任務及安排任務及安排主講人：羅維剛主講人：羅維剛時間：時間：2009年年3月月18日日土木工程學院實驗中心土木工程學院實驗中心School of civil engineering , Lanzhou university of technologySchool of civil engineering , Lanzhou university of technology主要內容：主要內容：1 試驗目的；試驗目的；2 試驗內

2、容及基本要求；試驗內容及基本要求；3 成果提交、答辯及成績認定；成果提交、答辯及成績認定；4 基本原理；基本原理；5 試驗設計及試驗方案；試驗設計及試驗方案；6 試驗準備與實施；試驗準備與實施；7 進程安排；進程安排；School of civil engineering , Lanzhou university of technology1 試驗目的試驗目的 學生通過完整的鋼筋混凝土簡支梁靜力加載試驗，完成結學生通過完整的鋼筋混凝土簡支梁靜力加載試驗，完成結構試驗的組織設計、試驗準備、試驗實施和試驗分析總結四個構試驗的組織設計、試驗準備、試驗實施和試驗分析總結四個主要環(huán)節(jié)，達到學習掌握結構試

3、驗的一般方法和實施步驟的目主要環(huán)節(jié)，達到學習掌握結構試驗的一般方法和實施步驟的目的；并通過依據(jù)所學混凝土結構設計理論設計構件，自己動手的；并通過依據(jù)所學混凝土結構設計理論設計構件，自己動手制作構件、設計試驗裝置、進行試驗加載、記錄試驗數(shù)據(jù)、觀制作構件、設計試驗裝置、進行試驗加載、記錄試驗數(shù)據(jù)、觀察破壞特征、分析試驗數(shù)據(jù)、探求破壞機理、總結試驗過程、察破壞特征、分析試驗數(shù)據(jù)、探求破壞機理、總結試驗過程、得出試驗結論等一系列的試驗步驟，感性地認識鋼筋混凝土簡得出試驗結論等一系列的試驗步驟，感性地認識鋼筋混凝土簡支梁的破壞機理、破壞特征和承載能力，達到深化混凝土結構支梁的破壞機理、破壞特征和承載能力

4、，達到深化混凝土結構設計理論的效果。設計理論的效果。 School of civil engineering , Lanzhou university of technology技術要點：技術要點：掌握鋼筋混凝土簡支梁構件的設計方法和計算理論；掌握鋼筋混凝土簡支梁構件的設計方法和計算理論；了解建筑結構試驗組織計劃的具體方法和步驟；了解建筑結構試驗組織計劃的具體方法和步驟；了解一般建筑結構（構件）單調加載靜力試驗技術；了解一般建筑結構（構件）單調加載靜力試驗技術；掌握鋼筋混凝土簡支梁正截面、斜截面承載能力的評掌握鋼筋混凝土簡支梁正截面、斜截面承載能力的評價技術；價技術；掌握鋼筋混凝土超筋梁、適筋

5、梁、少筋梁的不同破壞掌握鋼筋混凝土超筋梁、適筋梁、少筋梁的不同破壞特征；特征；掌握鋼筋混凝土梁斜壓、剪壓、斜拉破壞特征；掌握鋼筋混凝土梁斜壓、剪壓、斜拉破壞特征；了解結構試驗數(shù)據(jù)處理、分析方法；了解結構試驗數(shù)據(jù)處理、分析方法；了解試驗報告編寫方法。了解試驗報告編寫方法。 School of civil engineering , Lanzhou university of technology2 試驗內容及基本要求試驗內容及基本要求2.試驗設計內容及要求試驗設計內容及要求試驗構件設計，根據(jù)提供的荷載和計算跨度條件，選擇材料、試驗構件設計，根據(jù)提供的荷載和計算跨度條件，選擇材料、梁截面，進行配筋

6、計算，編寫計算書，依據(jù)混凝土結構設計規(guī)梁截面，進行配筋計算，編寫計算書，依據(jù)混凝土結構設計規(guī)范，進行構造處理；范，進行構造處理； 繪制鋼筋混凝土梁試件施工圖（注意測點的布置）繪制鋼筋混凝土梁試件施工圖（注意測點的布置）； 確定試驗方案，寫出試驗大綱。大綱應包含以下內容：確定試驗方案，寫出試驗大綱。大綱應包含以下內容：試試驗內容和目的；驗內容和目的；試件設計方案（形狀、尺寸以及具局部處試件設計方案（形狀、尺寸以及具局部處理）；理）；荷載方案的設計（加載圖式和程序，加載裝置以及邊荷載方案的設計（加載圖式和程序，加載裝置以及邊界條件處理方法，標準荷載計算，加載分級）；界條件處理方法，標準荷載計算，加

7、載分級）； 觀測方案觀測方案設計（測試項目為最大彎矩截面撓度和應變，鋼筋應變，以及設計（測試項目為最大彎矩截面撓度和應變，鋼筋應變，以及裂縫，繪制測點布置圖以及測點編號，儀器選擇及標定，設計裂縫，繪制測點布置圖以及測點編號，儀器選擇及標定，設計原始記錄表）；原始記錄表）；試驗過程（注意設計原始記錄表隨時記錄，試驗過程（注意設計原始記錄表隨時記錄，觀測裂縫開展情況記錄等）；觀測裂縫開展情況記錄等）；參考資料等其它；參考資料等其它； School of civil engineering , Lanzhou university of technology2 試驗內容及基本要求試驗內容及基本要求2

8、.2試驗準備及實施內容及要求試驗準備及實施內容及要求制作試件、養(yǎng)護，試驗前進行質量檢查并記制作試件、養(yǎng)護，試驗前進行質量檢查并記錄，預留混凝土試塊；錄，預留混凝土試塊；安裝加載設備，荷載傳感器和位移傳感器的安裝加載設備，荷載傳感器和位移傳感器的標定以及安裝，試驗記錄表格準備；標定以及安裝，試驗記錄表格準備； 依據(jù)實際試件截面尺寸和配筋情況計算各加依據(jù)實際試件截面尺寸和配筋情況計算各加載階段試驗結構各特征部位的內力及變形，以載階段試驗結構各特征部位的內力及變形，以備在試驗時判斷及控制；備在試驗時判斷及控制； 輔助試驗，如材料的實際強度；輔助試驗，如材料的實際強度； 試驗實施，認真記錄試驗數(shù)據(jù)以及

9、異常情況。試驗實施，認真記錄試驗數(shù)據(jù)以及異常情況。 School of civil engineering , Lanzhou university of technology3 成果提交、答辯及成績認定成果提交、答辯及成績認定3.1試驗設計部分成果試驗設計部分成果試驗設計概況；試驗設計概況；試驗構件設計（計算書）；試驗構件設計（計算書）；試驗方案設計（試驗大綱）。試驗方案設計（試驗大綱）。3.2試驗實施和整理部分成果試驗實施和整理部分成果試驗原始記錄；試驗原始記錄；試驗報告；試驗報告； 報告應包含以下內容：報告應包含以下內容：試驗目的；試驗目的；試驗對象試驗對象簡介和描述；簡介和描述；試驗方

10、法、原理及依據(jù)；試驗方法、原理及依據(jù)；試驗過試驗過程及問題；程及問題；試驗成果處理與分析；試驗成果處理與分析；技術結論。技術結論。School of civil engineering , Lanzhou university of technology3 成果提交、答辯及成績認定成果提交、答辯及成績認定3.3試驗報告中主要成果試驗報告中主要成果開裂荷載確定，并繪制裂縫展開圖；開裂荷載確定，并繪制裂縫展開圖；最大（其它）彎矩截面應變以及應變分布圖；最大（其它）彎矩截面應變以及應變分布圖；繪制簡支梁撓度曲線（幾個荷載值對應）；繪制簡支梁撓度曲線（幾個荷載值對應）；繪制繪制Mf曲線；曲線；繪制繪制

11、M曲線；曲線；確定梁的承載能力，判斷梁的破壞類型；確定梁的承載能力，判斷梁的破壞類型；理論計算與試驗結果的比較。理論計算與試驗結果的比較。3.4敘述答辯（略）敘述答辯（略）School of civil engineering , Lanzhou university of technologySchool of civil engineering , Lanzhou university of technology4 基本原理基本原理4.1受彎構件正截面承載力計算受彎構件正截面承載力計算4.2受彎構件斜截面承載力計算受彎構件斜截面承載力計算4.3受彎構件撓度計算受彎構件撓度計算4.4單調加載

12、靜力試驗方法單調加載靜力試驗方法 具體參照具體參照混凝土結構設計原混凝土結構設計原理理、建筑結構試驗與檢測建筑結構試驗與檢測等等教材的相關內容。教材的相關內容。 School of civil engineering , Lanzhou university of technology需要進行計算的內容需要進行計算的內容計算構件的開裂荷載及極限荷載；計算構件的開裂荷載及極限荷載；計算各分級荷載作用下的跨中截面彎計算各分級荷載作用下的跨中截面彎矩和應力應變分布；矩和應力應變分布；計算各分級荷載作用下的跨中撓度，計算各分級荷載作用下的跨中撓度，并繪制彎矩與撓度的關系曲線；并繪制彎矩與撓度的關系曲線

13、；計算各級荷載作用下的最大裂縫寬度、計算各級荷載作用下的最大裂縫寬度、裂縫間距以及平均裂縫寬度。裂縫間距以及平均裂縫寬度。School of civil engineering , Lanzhou university of technologySchool of civil engineering , Lanzhou university of technologySchool of civil engineering , Lanzhou university of technologySchool of civil engineering , Lanzhou university of t

14、echnology5 荷載試驗荷載試驗5.1試驗準備試驗準備構件制作構件制作 加載裝置加載裝置荷載譜設計荷載譜設計傳感器標定傳感器標定輔助試驗輔助試驗5.2試驗實施試驗實施 本次試驗分為本次試驗分為18個試驗小組，超筋梁、適個試驗小組，超筋梁、適筋梁、少筋梁、斜拉、剪壓、斜拉破壞各筋梁、少筋梁、斜拉、剪壓、斜拉破壞各3組。組。School of civil engineering , Lanzhou university of technology構件制作構件制作 1） 在工人綁扎好的鋼筋籠上布置鋼筋應變片（或鋼筋計），在工人綁扎好的鋼筋籠上布置鋼筋應變片（或鋼筋計），2） 配制混凝土，并制作

15、試件、養(yǎng)護，試驗前進行質量檢查并配制混凝土，并制作試件、養(yǎng)護，試驗前進行質量檢查并記錄，記錄，3）養(yǎng)護完成后，根據(jù)實驗目的在試件上布置混凝土應變片；）養(yǎng)護完成后，根據(jù)實驗目的在試件上布置混凝土應變片； 加載裝置加載裝置 本次試驗利用結構大廳的豎向加載架、反力地板、分配梁、本次試驗利用結構大廳的豎向加載架、反力地板、分配梁、支座、支墩共同組成的自平衡系統(tǒng)為試驗加載裝置，采用油壓支座、支墩共同組成的自平衡系統(tǒng)為試驗加載裝置，采用油壓千斤頂產生豎向荷載，由分配梁將千斤頂產生的荷載一次分配千斤頂產生豎向荷載，由分配梁將千斤頂產生的荷載一次分配至兩集中力作用于簡支梁，使形成一個純彎段和兩個剪彎段，至兩集

16、中力作用于簡支梁，使形成一個純彎段和兩個剪彎段，并保持支座不變化，利用兩個集中力的與支座的遠近來實現(xiàn)不并保持支座不變化，利用兩個集中力的與支座的遠近來實現(xiàn)不同的剪跨比。同的剪跨比。 千斤頂產生的豎向荷載由荷載傳感器來控制，豎向撓度由千斤頂產生的豎向荷載由荷載傳感器來控制，豎向撓度由應變式位移傳感器進行測量。應變式位移傳感器進行測量。School of civil engineering , Lanzhou university of technology加載裝置加載裝置School of civil engineering , Lanzhou university of technology彎

17、矩、剪力圖彎矩、剪力圖School of civil engineering , Lanzhou university of technologySchool of civil engineering , Lanzhou university of technologySchool of civil engineering , Lanzhou university of technology測點布置測點布置School of civil engineering , Lanzhou university of technology測量設備測量設備School of civil engineeri

18、ng , Lanzhou university of technology荷載譜設計荷載譜設計 荷載加載分三個階段完成，預加載階段、標準荷載加載階段、破壞荷載加載階段。預加載分三級進行，每級取標準荷載的20，然后兩級卸載，停歇15分鐘； 標準加載初步定位五級加載至標準荷載，每級取標準荷載的20，每級恒載時間為15分鐘，需確定抗裂荷載的試驗組，在計算的開裂荷載90后，改為每級5加載；加載至標準荷載后以相同的加載分級進行卸載。 破壞荷載加載分級同標準加載，但在計算破壞荷載的90后，改為5標準荷載加載，直至構件破壞。School of civil engineering , Lanzhou univ

19、ersity of technology單調加載靜力試驗荷載譜單調加載靜力試驗荷載譜School of civil engineering , Lanzhou university of technology5.2試驗實施試驗實施 本次試驗分為本次試驗分為18個試驗小組。個試驗小組。正截面抗彎超筋破壞正截面抗彎超筋破壞正截面抗彎適筋破壞正截面抗彎適筋破壞正截面抗彎少筋破壞正截面抗彎少筋破壞斜截面抗剪斜拉破壞斜截面抗剪斜拉破壞斜截面抗剪剪壓破壞斜截面抗剪剪壓破壞斜截面抗剪斜拉破壞斜截面抗剪斜拉破壞 各各3組。組。School of civil engineering , Lanzhou univ

20、ersity of technology少筋梁破壞過程適筋梁破壞過程超筋梁破壞過程School of civil engineering , Lanzhou university of technologySchool of civil engineering , Lanzhou university of technology抗裂試驗與裂縫量測抗裂試驗與裂縫量測應仔細觀察和判別試驗結構構件中第一應仔細觀察和判別試驗結構構件中第一次出現(xiàn)的垂直裂縫或斜裂縫，并在構件上次出現(xiàn)的垂直裂縫或斜裂縫，并在構件上繪出裂縫位置，標出相應的荷載值；繪出裂縫位置，標出相應的荷載值；垂直裂縫的觀測位置在結構構件的

21、拉應垂直裂縫的觀測位置在結構構件的拉應力最大區(qū)段及薄弱環(huán)節(jié)，斜裂縫的觀測位力最大區(qū)段及薄弱環(huán)節(jié)，斜裂縫的觀測位置應在彎矩和剪力均較大的區(qū)段及截面的置應在彎矩和剪力均較大的區(qū)段及截面的寬度、高度等外形尺寸改變處。寬度、高度等外形尺寸改變處。正截面和斜截面的試驗構件采用放大鏡正截面和斜截面的試驗構件采用放大鏡觀察法對裂縫進行觀測。觀察法對裂縫進行觀測。School of civil engineering , Lanzhou university of technology當在加載過程中第一次出現(xiàn)裂縫時，應當在加載過程中第一次出現(xiàn)裂縫時，應取前一級荷載值作為開裂荷載實測值；當取前一級荷載值作為開裂

22、荷載實測值；當在規(guī)定的荷載持續(xù)時間內第一次出現(xiàn)裂縫在規(guī)定的荷載持續(xù)時間內第一次出現(xiàn)裂縫時，應取本級荷載值與前一級荷載的平均時，應取本級荷載值與前一級荷載的平均值作為開裂荷載的實測值；當在規(guī)定的荷值作為開裂荷載的實測值；當在規(guī)定的荷載持續(xù)時間結束后第一次出現(xiàn)裂縫時，應載持續(xù)時間結束后第一次出現(xiàn)裂縫時，應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。垂直裂縫的寬度應在構件的側面相應于垂直裂縫的寬度應在構件的側面相應于受拉主筋高度處；斜裂縫的寬度應在斜裂受拉主筋高度處；斜裂縫的寬度應在斜裂縫于箍筋交匯處量測?？p于箍筋交匯處量測。School of civil engineering , Lanzhou university of technology承載力試驗承載力試驗界限狀態(tài)確定