鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)試驗

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)試驗第第頁鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)試驗鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面破壞試驗一、試驗?zāi)康?．了解受彎構(gòu)件正截面的承載力大小、撓度變化及裂縫出現(xiàn)和發(fā)展過程；2．觀察了解受彎構(gòu)件受力和變形過程的三個工作階段及適筋梁的破壞特征；3．測定受彎構(gòu)件正截面的開裂荷載和極限承載力，驗證正截面承載力計算方法。二、試件、試驗儀器設(shè)備1．試件特征(1)根據(jù)試驗要求，試驗梁的混凝土強(qiáng)度等級為C20，縱向受力鋼筋強(qiáng)度等級Ｉ級。(2)試件尺寸及配筋如圖1-1所示，縱向受力鋼筋的混凝土凈保護(hù)層厚度為15mm。(3)梁的中間500mm區(qū)段內(nèi)無腹筋，其余區(qū)域配有直徑6mm，間距60mm的箍筋，以保證不發(fā)生斜截面破壞。(4)梁的受壓區(qū)配有兩根架立筋，通過箍筋與受力筋綁扎在一起，形成骨架，保證受力鋼筋處在正確的位置。2．試驗儀器設(shè)備(1)靜力試驗臺座、反力架、支座及支墩鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)試驗全文共1頁，當(dāng)前為第1頁。(2)20T液壓千斤頂及手動油泵鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)試驗全文共1頁，當(dāng)前為第1頁。(3)20T荷重傳感器(4)YD-21型動態(tài)電阻應(yīng)變儀(5)X-Y函數(shù)記錄儀(6)DH3818型靜態(tài)電阻應(yīng)變儀(7)讀數(shù)顯微鏡及放大鏡(8)位移計（百分表）及磁性表座(9)電阻應(yīng)變片、導(dǎo)線等三、試驗裝置及測點布置1．試驗裝置(1)在加荷架中，用千斤頂通過傳力梁進(jìn)行兩點對稱加載，使簡支梁跨中形成長500mm的純彎曲段（忽略梁的自重）。(2)構(gòu)件兩端支座構(gòu)造應(yīng)保證試件端部轉(zhuǎn)動及其中一端水平位移不受約束，基本符合鉸支承的要求。2．測點布置(1)在縱向受力鋼筋中部予埋電阻應(yīng)變片，用導(dǎo)線引出，并做好防水處理，設(shè)εs1、εs2為跨中受拉主筋應(yīng)變測點。(2)純彎區(qū)段內(nèi)選一控制截面，在該截面處梁的受壓區(qū)邊緣布一應(yīng)變測點εc1，側(cè)面沿截面高度布置四個應(yīng)變測點εc2~εc5，用來測量控制截面的應(yīng)變分布。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)試驗全文共2頁，當(dāng)前為第2頁。(3)梁的跨中及兩個對稱加載點各布置一位移計f3～f5，量測量梁的整體變形，考慮在加載的過程中，兩個支座受力下沉，支座上部分別布置位移測點f1和f2，以消除由于支座下沉對撓度測試結(jié)果的影響。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)試驗全文共2頁，當(dāng)前為第2頁。四、試驗步驟1．加載方法(1)采用分級加載，開裂前每級加載量取5%～10%的破壞荷載，開裂后每級加載量增為15%的破壞荷載。(2)試驗準(zhǔn)備就緒后，首先預(yù)加一級荷載，觀察所有儀器是否工作正常。(3)每次加載后持荷時間為不少于10分鐘，使試件變形趨于穩(wěn)定后，再仔細(xì)測讀儀表讀數(shù)，待校核無誤，方可進(jìn)行下一級加荷。加荷時間間隔控制為15分鐘，直至加到破壞為止。2．測試內(nèi)容(1)試件就位后，按照試驗裝置要求安裝好所有儀器儀表，正式試驗之前，應(yīng)變儀各測點依次調(diào)平衡，并記錄位移計初值，然后進(jìn)行正式加載。(2)測定每級荷載下純彎區(qū)段控制截面混凝土和受拉主筋的應(yīng)變值εs和εc，以及混凝土開裂時的極限拉應(yīng)變εtu與破壞時的極限壓應(yīng)變εcu，將應(yīng)變讀數(shù)分別記錄表格。(3)測定每級荷載下試驗梁的支座下沉撓度、跨中撓度及對稱加載點的撓度，并記錄入表中。(4)用放大鏡仔細(xì)觀察裂縫的出現(xiàn)部位，并在裂縫旁邊用鉛筆繪出裂縫的延伸高度，在頂端劃一水平線注明相應(yīng)的荷載級別。用讀數(shù)顯微鏡測試1～3條受拉主筋處的裂縫寬度，取其中最大值。試驗破壞后，繪出裂縫分布圖。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)試驗全文共3頁，當(dāng)前為第3頁。(5)測定簡支梁開裂荷載、正截面極限承載力，詳細(xì)記錄試件的破壞特征。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)試驗全文共3頁，當(dāng)前為第3頁。(6)用X-Y函數(shù)記錄儀繪出試驗梁P-f變形曲線。五、試驗結(jié)果的整理、分析和試驗報告1．認(rèn)真填寫試驗記錄表，整理試驗記錄數(shù)據(jù)。2．計算每級荷載跨中及對稱加載點的實測撓度值。其中跨中撓度值等于跨中位移計測量值減去兩支座位移計測量值的平均值。對稱加載點的實測撓度應(yīng)考慮支座沉降的影響且按測點距離的比例進(jìn)行修正。根據(jù)計算結(jié)果，繪出簡支梁的彈性曲線（整體變形曲線）。3．繪制M/Mu－f、M/Mu－εs、M/Mu－εs（受壓區(qū)邊緣）曲線，分析受彎構(gòu)件正截面受力與變形過程的三個工作階段。4．繪制裂縫分布形態(tài)圖。5．依據(jù)控制截面實測各點應(yīng)變值繪制正截面（m-m）應(yīng)變分布圖（下部砼開裂后用鋼筋應(yīng)變值）。6．根據(jù)試驗梁材料的實測強(qiáng)度及幾何尺寸，計算正截面承載力的理論值，并與梁的正截面承載力實測值進(jìn)行比較，計算出實測值與理論值的符合程度。鋼筋混凝土受彎構(gòu)件斜截面破壞試驗一、試驗?zāi)康?．了解無腹筋受彎構(gòu)件裂縫的出現(xiàn)及發(fā)展過程；2．觀察斜截面“剪壓破壞”和“斜壓破壞”的破壞過程及破壞特征；3．觀察了解控制截面主應(yīng)力的分布狀態(tài)；鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)試驗全文共4頁，當(dāng)前為第4頁。4．測定斜截面極限承載力，驗證無腹筋受彎構(gòu)件斜截面承載力計算方法。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)試驗全文共4頁，當(dāng)前為第4頁。二、試驗儀器及設(shè)備1．靜力試驗臺座及反力架2．加載用液壓千斤頂3．荷重傳感器及顯示儀器4．DH3818型靜態(tài)電阻應(yīng)變儀5．讀數(shù)顯微鏡及放大鏡6．傳力梁、支座及支墩7．導(dǎo)線、鋼板尺等其它儀器三、試件特征及試驗方法1．試件特征采用鋼筋混凝土簡支梁，混凝土強(qiáng)度等級C20，縱向受力鋼筋強(qiáng)度等級Ⅱ級，混凝土凈保護(hù)層厚度為20mm，梁的上部配有2f8的架立筋，端部各配2f6的箍筋，與受力筋形成骨架，來保證受力主筋的位置。2．試驗裝置根據(jù)試驗要求，我們用同一根簡支梁分別進(jìn)行剪壓破壞和斜壓破壞試驗，并將兩種破壞形式對照比較。(1)剪壓破壞鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)試驗全文共5頁，當(dāng)前為第5頁。利用手動加載用液壓千斤頂通過傳力梁對試驗梁進(jìn)行兩點不對稱加載，千斤頂?shù)奈恢镁恿旱目缰校旱囊欢思艨绫仍O(shè)計為大于1.0而小于3.0，將出現(xiàn)剪壓破壞，而另一端的剪跨比設(shè)計為小于1.0，它的斜截面承載力相對于另一端較大，不會發(fā)生破壞。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)試驗全文共5頁，當(dāng)前為第5頁。在剪跨比較大的一端選一控制截面AA′,在該截面與梁的縱軸線交匯處布置一個45度直角應(yīng)變花，用來測定最大與最小主應(yīng)力、剪應(yīng)力以及主應(yīng)力的作用方向。(2)斜壓破壞剪壓破壞結(jié)束后，在同一根梁的另一端作斜壓破壞試驗，將破壞端的支座內(nèi)移500mm，千斤頂位于兩支座的中央；通過傳力梁對試驗梁進(jìn)行兩點不對稱加載，試驗梁一端剪跨比約為0.95，將出現(xiàn)斜壓破壞；而另一端剪跨比較小，其承載力相對較大，而不會發(fā)生破壞。3．加載方法(1)先進(jìn)行梁的斜截面剪壓破壞加載試驗，然后再利用梁的另一端做斜壓破壞加載試驗；(2)兩種試驗均采用分級加載，每級加載量約取15%破壞荷載；(3)每級加載后，持荷時間不少于10分鐘，在持荷的過程中，對梁進(jìn)行認(rèn)真觀察，記錄有關(guān)測量數(shù)據(jù)。四、測試內(nèi)容1．剪壓破壞在彎剪區(qū)段截面的下邊緣，主拉應(yīng)力處于水平方向，首先出現(xiàn)較短的垂直裂縫，在梁的腹部，主拉應(yīng)力的方向是傾斜的，垂直裂縫就會延伸成斜裂縫。隨著荷載的增大，剪壓區(qū)的混凝土在壓應(yīng)力和剪應(yīng)力的共同作用下，達(dá)到了復(fù)合受力時的極限強(qiáng)度，造成梁剪壓破壞。(1)測定每級荷載下應(yīng)變花測點的應(yīng)變值；鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)試驗全文共6頁，當(dāng)前為第6頁。(2)用放大鏡仔細(xì)觀察裂縫出現(xiàn)的部位，在試件的裂縫旁描繪出其延伸長度，標(biāo)出荷載級別；鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)試驗全文共6頁，當(dāng)前為第6頁。(3)用讀數(shù)顯微鏡測定主要斜裂縫擴(kuò)展寬度，并注于裂縫的頂端；(4)記錄斜裂縫的開裂荷載及斜截面的極限承載力；(5)詳細(xì)記錄試件的破壞特征。2．斜壓破壞斜壓破壞斜裂縫首先在梁腹部出現(xiàn)，有若干根且相互平行，這種裂縫稱腹剪裂縫。破壞時混凝土被斜裂縫分割成若干個斜向短柱而壓壞。(1)用放大鏡仔細(xì)觀察斜裂縫出現(xiàn)的部位，在裂縫旁邊描繪出其延伸長度，并標(biāo)注加載級別；(2)用讀數(shù)顯微鏡測定主要斜裂縫擴(kuò)展寬度，并注于裂縫的頂端；(3)測定斜裂縫的開裂荷載及斜截面的極限承載力；(4)詳細(xì)記錄試件的破壞特征。五、試驗結(jié)果整理及試驗報告1．計算剪壓破壞時，斜裂縫出現(xiàn)之前應(yīng)變花測點處的最大與最小主應(yīng)力、剪應(yīng)力及主應(yīng)力作用方向與梁軸線的夾角。2．根據(jù)斜截面破壞試驗結(jié)果分析剪跨比對梁斜截面抗剪能力的影響。3．根據(jù)試驗結(jié)果分別計算出剪壓破壞與斜壓破壞時梁斜截面所承受的最大剪力。4．根據(jù)試驗梁的所用材料的實際強(qiáng)度，計算無腹筋梁剪壓破壞與斜壓破壞斜截面極限承載力，并與試驗結(jié)果進(jìn)行比較，作出結(jié)論。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)試驗全文共7頁，當(dāng)前為第7頁。5．繪制試驗梁剪壓破壞與斜壓破壞裂縫分布圖（梁的側(cè)面），分析從斜裂縫出現(xiàn)到梁破壞斜裂縫的形成與發(fā)展過程。比較兩種破壞形式的差異，并分析出現(xiàn)兩種斜截面破壞特征的原因。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)試驗全文共7頁，當(dāng)前為第7頁。3、鋼筋混凝土受壓構(gòu)件破壞試驗一、試驗?zāi)康?．通過試驗觀察鋼筋混凝土短柱偏心受壓承載過程及破壞特征；2．了解偏心受壓短柱中央截面應(yīng)力分布狀態(tài)、側(cè)向彎曲及裂縫分布和開展過程；3．測定偏心受壓短柱極限承載力，并驗證鋼筋混凝土短柱偏心受壓承載力計算方法；4．初步掌握偏心受壓柱靜載試驗的一般過程和測試方法。二、試驗儀器設(shè)備1．2000KN長柱試驗機(jī)2．DH3818型靜態(tài)電阻應(yīng)變儀3．位移計、磁性表架4．電阻應(yīng)變片及導(dǎo)線5．讀數(shù)顯微鏡、放大鏡等其它工具三、試件特征及試驗裝置1．試件特征(1)混凝土強(qiáng)度等級C20，受力鋼筋強(qiáng)度等級Ｉ級。(2)在澆注試件之前，預(yù)先粘貼好設(shè)在受力鋼筋上的電阻應(yīng)變片，并作好防水處理。(4)混凝土凈保護(hù)層厚度20mm。2．試驗裝置鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)試驗全文共8頁，當(dāng)前為第8頁。(1)在柱子的中央截面混凝土受拉面及受壓面各布置兩個應(yīng)變測點。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)試驗全文共8頁，當(dāng)前為第8頁。(2)縱向受力鋼筋各布置一個應(yīng)變測點。(3)在柱子的中央側(cè)面安裝一個位移計，中央截面距柱端的二分之一處側(cè)面各安裝一個位移計,用來測量短柱的側(cè)向位移。(4)偏心距e0＝25mm。四、試驗步驟1．試件就位(1)試件就位之前，將混凝土應(yīng)變測點表面清理干凈，粘貼好應(yīng)變片并用導(dǎo)線引出。(2)試件就位及幾何對中后，再進(jìn)行力學(xué)對中，然后將加載點移至偏心距處，加適量的初載，固定好試件，并安裝好位移計。(3)各測量儀器調(diào)零或讀取初讀值。2．加載方法(1)采用分級加載，每級加荷載10~15%破壞荷載。(2)每加一級荷載，持荷5分鐘后，開始測讀各測點的讀數(shù)。3．測試內(nèi)容(1)測定每級荷載下中央截面混凝土和鋼筋的應(yīng)變值。(2)測定每級荷載下試驗柱的側(cè)向位移值。(3)用放大鏡仔細(xì)觀察縱向裂縫的出現(xiàn)，并標(biāo)記裂縫出現(xiàn)的部位及延伸長度。用讀數(shù)顯微鏡測定主要裂縫的寬度，并作詳細(xì)記錄。(4)測定柱的開裂荷載及極限承載力。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)試驗全文共9頁，當(dāng)前為第9頁。(5)試件破壞后，繪制偏心受壓短柱的破壞形態(tài)圖。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)試