大偏壓試驗(yàn)報(bào)告同濟(jì)大學(xué)

1、混凝土結(jié)構(gòu)基本原理試驗(yàn)課程作業(yè)混凝土結(jié)構(gòu)基本原理試驗(yàn)課程作業(yè)混凝土構(gòu)件試驗(yàn)報(bào)告試驗(yàn)名稱混凝土柱大偏壓破壞試驗(yàn)試驗(yàn)日期2015-12-03試件編號ZB2姓名倪蔭豪學(xué)號1350871手機(jī)驗(yàn)課教師趙勇基本原理課教師薛偉辰目錄一試驗(yàn)?zāi)康?二試件設(shè)計(jì)32.1材料和試件尺寸32.2試件設(shè)計(jì)32.2.1試件設(shè)計(jì)依據(jù)32.2.2試件加載估算42.2.3設(shè)計(jì)結(jié)果及試件制作和預(yù)處理4三 材料試驗(yàn)53.1 混凝土材性試驗(yàn)53.2鋼筋材性試驗(yàn)63.3本次材料的試驗(yàn)數(shù)據(jù)7四 試驗(yàn)過程84.1加載裝置84.2加載制度94.2.1單調(diào)分級加載機(jī)制94.2.2承載力極限狀態(tài)確定方法94.3量測與觀察

2、內(nèi)容94.3.1縱筋應(yīng)變94.3.2混凝土平均應(yīng)變104.3.3側(cè)向撓度104.3.4裂縫104.4裂縫發(fā)展及破壞形態(tài)11五 試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與分析125.1試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理125.1.1荷載-側(cè)向撓度關(guān)系曲線125.1.2荷載-縱筋應(yīng)變關(guān)系曲線135.1.3荷載-混凝土應(yīng)變關(guān)系曲線135.1.4荷載-曲率關(guān)系曲線135.2 承載力分析14一 試驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^試驗(yàn)和觀察，認(rèn)識混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件中大偏心受力構(gòu)件受力直至破壞的全過程，以便更好地掌握混凝土偏心受力構(gòu)件受力性能，進(jìn)而更為深刻地理解研究混凝土偏心受力構(gòu)件基本性能的試驗(yàn)方法。通過參加并完成此次大偏心受壓短柱試驗(yàn)，理解和掌握鋼筋混凝土構(gòu)件的試驗(yàn)方法和試驗(yàn)結(jié)

3、果，通過實(shí)踐掌握試件的設(shè)計(jì)、試驗(yàn)結(jié)果整理的方法。通過寫出試驗(yàn)報(bào)告加深對混凝土結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件受力性能的理解。二 試件設(shè)計(jì)2.1材料和試件尺寸 本試驗(yàn)選取的混凝土強(qiáng)度等級為C20,縱筋選用4fi12,箍筋選用fi6100. 試件的主要參數(shù)如表一所示。 表一 大偏壓柱試件主要參數(shù)試件尺寸（矩形截面）混凝土強(qiáng)度等級C20縱向鋼筋（對稱配筋）4fi12箍筋Fi6100保護(hù)層厚度15mm偏心距e0100mm2.2試件設(shè)計(jì)2.2.1試件設(shè)計(jì)依據(jù) 為減小“二階效應(yīng)”的影響，將試件設(shè)計(jì)為短柱，即控制通過調(diào)整軸向力的作用位置，即偏心距，使試件的破壞狀態(tài)為大偏心。2.2.2試件加載估算2.2.3設(shè)計(jì)結(jié)果及試件制作和預(yù)

4、處理按照下列詳圖進(jìn)行試件設(shè)計(jì)。 按照計(jì)算的設(shè)計(jì)進(jìn)行配筋，制作模板，綁扎鋼筋，澆灌混凝土，在20度左右的溫度和對濕度90%以上的潮濕空氣中養(yǎng)護(hù)28d。 在加載試驗(yàn)前，對試件表面進(jìn)行預(yù)處理，包括試件表面刷白處理、定位坐標(biāo)網(wǎng)格的劃分等。 試驗(yàn)前試件實(shí)際尺寸測量。測得參數(shù)如下表：3 材料試驗(yàn)3.1 混凝土材性試驗(yàn) 國家標(biāo)準(zhǔn)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50010-2002）規(guī)定：混凝土強(qiáng)度等級應(yīng)按立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)確定；立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值系指標(biāo)準(zhǔn)方法制作養(yǎng)護(hù)的邊長為150mm的立方體試件，在28d齡期用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測得的具有95保證率的抗壓強(qiáng)度。因此立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值是混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中混凝土各種力學(xué)

5、指標(biāo)的基本代表值，根據(jù)混凝土強(qiáng)度等級，可以查閱混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的有關(guān)表格，以確定混凝土的軸心抗壓、軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值和計(jì)值以及混凝土的彈性模量等。國家標(biāo)準(zhǔn)普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法（GB/T 50081-2002）規(guī)定：以邊長為150mm的立方體為標(biāo)準(zhǔn)試件，將標(biāo)準(zhǔn)立方體試件在20的溫度和相對濕度90以上的潮濕空氣中養(yǎng)護(hù)28d，按照標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測得的抗壓強(qiáng)度作為混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度，單位為N/mm2（MPa）?；炷亮⒎襟w抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)步驟應(yīng)按下列方法進(jìn)行：（1）試件從養(yǎng)護(hù)地點(diǎn)取出后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行試驗(yàn)，將試件表面與上下承壓板面擦干凈；（2）將試件安放在試驗(yàn)機(jī)的下壓板或墊板上，試件的承壓面應(yīng)與成型時(shí)

6、的頂面垂直。試件的中心應(yīng)與試驗(yàn)機(jī)下壓板中心對準(zhǔn)，開動試驗(yàn)機(jī)，當(dāng)上壓板與試件接近時(shí)，調(diào)整球座，使接觸均衡；（3）在試驗(yàn)過程中應(yīng)連續(xù)均勻地加荷，混凝土強(qiáng)度等級C30時(shí)，加荷速度取每秒0.30.5MPa；混凝土強(qiáng)度等級C30且C60時(shí)，取每秒0.50.8MPa；混凝土強(qiáng)度等級C60時(shí)，取每秒0.81.0MPa；（4）當(dāng)試件接近破壞開始急劇變形時(shí)，應(yīng)停止調(diào)整試驗(yàn)機(jī)油門，直至破壞。然后記錄破壞荷載?；炷亮⒎襟w抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算及確定按下列方法進(jìn)行：（1）混凝土立方體抗壓強(qiáng)度應(yīng)按下式計(jì)算：式中，fcc為混凝土立方體試件抗壓強(qiáng)度；F為試件破壞荷載A為試件承壓面積（2）強(qiáng)度值的確定應(yīng)符合下列規(guī)定：以三個(gè)試

7、件為一組，每組試件所用的拌合物應(yīng)從同一盤混凝土或同一車混凝土中取樣；三個(gè)試件測值的算術(shù)平均值作為該組試件的強(qiáng)度值（計(jì)算應(yīng)精確至0.1MPa）；三個(gè)測值中的最大值或最小值中如有一個(gè)與中間值的差值超過中間值的15時(shí)，則把最大及最小值一并舍除，取中間值作為該組試件的抗壓強(qiáng)度值；如最大值或最小值與中間值的差值均超過中間值的15，則該組試件的試驗(yàn)結(jié)果無效。混凝土強(qiáng)度等級2號3號4號（比較時(shí)，含正負(fù)號）。又參考實(shí)際傳感器采集到的數(shù)據(jù)的相對大小，可認(rèn)為97號數(shù)據(jù)對于1號位移計(jì)數(shù)據(jù)，9-5號位移計(jì)對應(yīng)四號位移計(jì)數(shù)據(jù)。由以上可得出下圖，(圖中數(shù)據(jù)僅取了荷載=63.8kN之前的數(shù)據(jù)) 由圖可見，曲率隨荷載的變化有兩個(gè)階段。第一個(gè)是線性階段，第二個(gè)是屈服階段，荷載基本不變而曲率增加。5.2 承載力分析試驗(yàn)預(yù)估承載力為59.67kN, 但是預(yù)估破壞模式與實(shí)際模式并不相符。因?yàn)樵陬A(yù)估計(jì)算時(shí)，認(rèn)為破壞時(shí)受壓鋼筋能屈服，但實(shí)際上根據(jù)荷載-縱筋應(yīng)變曲線，縱筋并未屈服。因此預(yù)估承載力計(jì)算應(yīng)采用材料試驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行重新預(yù)估。根據(jù)材料試驗(yàn)的結(jié)果取說明大偏心受壓但受壓鋼筋不屈服。采用但是，實(shí)際的極限荷載Pu=90kN小于115.37kN