1、-_辽 宁 省 高 等 教 育 自 学 考 试 土木工程 专业混凝土结构设计原理实验报告驻点学院： 渤海大学培训学院 专业班级： 土木工程 1204 班 学 号： 070113200166 指导老师： 任莉莉 学生姓名: 康 健 实验日期： 2014 年 12 月 16 日 2钢筋混凝土梁正截面强度试验一、试验目的1、观察适筋梁的破坏过程(裂缝出现及开展，挠度变化及破坏特征)。2、观察适筋梁纯弯段在使用阶段的裂缝宽度及裂缝间距。3、验证平截面假定。4、初步了解正截面科学研究的基本方法。二、试件设计为了确保梁正截面强度破坏，试件的剪弯区段箍筋已配得很强。纵筋端部锚固也足够可靠。图 11 和表 1
2、1 给出了 L1(适筋梁)的配筋详图及截面参数。设计时，砼采用C40，架立钢筋 HRB400 级钢筋，纵向受力筋 HRB400 级钢筋。表 11项目梁号号筋 号筋 号筋 L1(mm)L2(mm)梁宽b(mm)梁高h(mm)保护层层厚度c(mm)L01 14 10 6 400 700 120 200 25三、试件制作试件采用干硬性砼，振捣器振捣，蒸气养护或自然养护 28 天，制作试件同时预留砼立方体试块(100100100mm)和纵向受力钢筋试件以测得砼和钢筋的实际强度，所用钢筋不得冷拉。表 12项目强度砼立方体100100100HRB400 级钢筋强度(N/mm 2) 50.33 362.71
3、3图 11四、加荷装置采用两点加荷，梁中部为纯弯区段。 见图 12图 12五、仪表安装(见图 12)41、百分表( 1 3)用来测定梁的挠度，其中 1、 2用来测定支座沉降。 )(3挠 度2、用应变片来测定纵向应变以验证平截面假定。3、分配梁应与试件在同一平面内，并对中。4、通过加载系统电脑直接显示所加荷载。六、安全措施及注意事项为了得到准确可靠的试验数据以及保证试验过程中人和仪器仪表的安全，应做到：1、试验区域必需清洁整齐。2、加荷系统稳定可靠。3、为了防止仪表损坏，在安装时应轻拿轻放，用力要适当，并绑好安全绳。4、在试验中不能够触动仪表，以免影响读数。5、试验梁下设安全垫块以免梁破坏时伤害
4、操作人员和破坏仪表。6、试验过程中为避免人员伤害，不得在试件破坏阶段离试件过近（尤其不能在试件底面观察） 。七、加荷制度1、荷载分级不宜超过计算破坏荷载的 10，构件开裂前每级荷载宜取计算破坏荷载的 5，开裂后宜取 10。2、加荷后持续 10 分钟再加第二级荷载，并在加荷后 10 分钟开始读测仪表。3、试验记录表格见试验报告。八、 试验数据整理1、对适筋梁破坏过程进行描述，并绘制裂缝分布图。2、绘制适筋梁的荷载挠度曲线。3、绘制梁正截面应变分布图，验证平截面假定。4、求实测极限弯矩 与计算极限弯矩 之比。UMUM5钢筋混凝土梁斜截面强度试验一、试验目的1、观察梁的斜截面破坏过程和特征（垂直裂缝
5、出现，临界斜裂缝位置及斜裂缝宽度0.2mm 时的荷载及破坏特征） 。2、验算抗剪强度计算公式。3、初步了解梁斜截面研究的基本方法。4、对比剪压破坏与斜压破坏的特征。二、试件设计试件设计见图 21。三、试件制作(同正截面试验) 四、加荷装置采用两点加荷，见图 12, 采用一点加荷，见图 12,剪压取 a=300mm；斜压取 a=(1.01.5)h图 22五、安全措施及注意事项(同正截面试验)六、加荷制度 同正截面试验，试验记录表格见试验报告。6混凝土梁正截面承载力试验报告专业班级： 土木工程 1204 班 考号： 070113200166 姓名： 康 健 实验项目：混凝土梁正截面承载力试验一、根
6、据实测数据，按下列公式求适筋梁跨中挠度值，填写混凝土梁不同位置应变值。荷载2P(KN)0 10 20 26.8 30 40 50 1 0 26 151 220 260 386 512 2 0 21 133 198 235 352 466 3 0 20 120 207 262 444 610挠度(mm)0 -3.5 -22 -2 14.5 75 1211 0 -14 -77 -128 -158 -267 -3052 0 -6 -22 -30 -27 -16 -113 0 0 23 56 95 216 3854 0 8 10 204 265 459 6967应变5 0 15 214 385 524
7、 865 70212)(13挠 度二、绘制纯弯区正截面应变分布。（1）计算的开裂弯矩、极限弯矩与模拟实验的数值对比，分析原因。理论计算：71tk13892.0130.61().(89).9250625.473.310.6.()2otksccrsocrrykscyksohfAxmbMf KNFafAx mbfh A开 裂 时 ：开 裂 荷 载 ：屈 服 时 ：1 25(89)139.63.6.5041239.4.()5(8)178.27.9: .043ystkcustkou KNMFKNafAx mbfh KNFKNaAA屈 服 荷 载 ：破 坏 时 ：破 坏 荷 载通过分析对比，实验数据跟理论
8、数据存在着误差，主要原因：1 实验时没有考虑梁的自重，而计算理论值时会把自重考虑进去；2.计算的阶段值都是现象发生前一刻的荷载，但是实验给出的却是现象发生后一刻的荷载；3.破坏荷载与屈服荷载的大小相差很小，1.5 倍不能准确的计算破坏荷载；4.整个计算过程都假设中和轴在受弯截面的中间。（2）绘出试验梁 p-f 变形曲线。 （计算挠度）0 54013892.1230.156893.ssEcstetAhbA当构件开裂时， 625/kMKN86025213206.92510.38873011.6. 0.389.56.5.1.2.90Ksqstkesqs EKMhAfB NmMlf 负 数 ， 取13
9、. m三、根据试验数据填写下列表格。砼立方强度 fcu钢筋屈服强度fy开裂荷载 破坏荷载最大挠度最大裂缝宽度梁号(N/mm2)HRB 级(N/mm2)2Pcr(KN) 2Pu(KN) max(mm)Wmax(mm)L01 50.33 400 26.7 110 7.5 0.30四、根据试验观察及上分析结果，对适筋梁破坏过程进行描述(三个阶段)。并与所观察的适筋梁进行比较。 第一阶段：截面开裂前的阶段当荷载很小时，截面上的内力很小，应力与应变成正比，截面的应力分布为直线。当荷载不断增大时，截面上的内力也不断增大，由于受拉区混凝土出现塑性变形，而使受拉区的应力图形呈曲线。当荷载增大到某一数值时，受拉
10、区边缘的混凝土可达其实际的抗拉强度和抗拉极限应变值。截面处在开裂前的临界状态。 第二阶段：从截面开裂到受拉区纵向受力钢筋开始屈服的阶段截面受力达 Ia 阶段后，荷载只要稍许增加，截面立即开裂，截面上的应力发生重分布，裂缝处混凝土不再承受拉应力，钢筋的拉应力突然增大，受压区混凝土出现明显的塑性变形，应力图形呈曲线。荷载继续增加，裂缝进一步开展，钢筋和混凝土的应力不断增大。当荷载增加到某一数值时，受拉区纵向受力钢筋开始屈服，钢筋应力达到其屈服强度。 第三阶段：破坏阶段受拉区纵向受力钢筋屈服后，截面承载力无明显增加，但塑性变形急速发展，裂缝9迅速开展，并向受压区延伸，受压区面积减小，受压区混凝土压应
11、力迅速增大。在荷载几乎保持不变情况下，裂缝进一步急剧开展，受压区混凝土出现纵向裂缝，混凝土被完全压碎，截面发生破坏。试验表明，从开始加载到构件破坏的整个受力过程中，变形前的平面，变形后仍保持平面。（3）绘制裂缝分布形态图。 （计算裂缝）620max1.91230.2830.5.458.17.99.3/32.0.651.8442.1.9.901crsteqteksqssqeqcrstaAbhdmMNmhAdWE最 大 裂 缝 ： 59012.89.40.57m（4）简述裂缝的出现、分布和展开的过程与机理。当荷载在 0.5KN 内，梁属于弹性阶段，没有达到屈服更没有受到破坏。当荷载在 0.5KN
12、的基础上分级加载，受拉区混凝土进入塑性阶段，手拉应变曲线开始呈现较明显的曲线性，并且曲线的切线斜率不断减小，表现为在受压区压应变增大的过程中，合拉力的增长不断减小，而此时受压区混凝土10和受拉钢筋仍工作在弹性范围，呈直线增长，于是受压区高度降低，以保证斜截面内力平衡。当内力增大到某一数值时，受拉区边缘的混凝土达到其实际的抗拉强度和极限拉应变，截面处于开裂前的临界状态。接着荷载只要增加少许，受拉区混凝土拉应变超过极限抗拉应变，部分薄弱地方的混凝土开始出现裂缝，此时荷载为 9.7KN。在开裂截面，内力重新分布，开裂的混凝土一下子把原来承担的绝大部分拉力交给受拉钢筋，是钢筋应力突然增加很多，故裂缝一
13、出现就有一定的宽度。此时受压混凝土也开始表现出一定的塑性，应力图形开始呈现平缓的曲线。此时钢筋的应力应变突然增加很多，曲率急剧增大，受压区高度急剧下降，在挠度-荷载曲线上表现为有一个表示挠度突然增大的转折。内力重新分布完成后，荷载继续增加时，钢筋承担了绝大部分拉应力，应变增量与荷载增量成一定的线性关系，表现为梁的抗弯刚度与开裂一瞬间相比又有所上升，挠度与荷载曲线成一定的线性关系。随着荷载的增加，刚进的应力应变不断增大，直至最后达到屈服前的临界状态。钢筋屈服至受压区混凝土达到峰值应力阶段。此阶段初内力只要增加一点儿，钢筋便即屈服。此时荷载为 95.6KN。一旦屈服，理论上可看作钢筋应力不再增大（钢筋的应力增量急剧衰减） ，截面承载力已接近破坏荷载，在梁内钢筋屈服的部位开始形成塑性铰，但混凝土受压区边缘应力还未达到峰值应力。随着荷载的少许增加，裂缝继续向上开展，混凝土受压区高度降低，中和轴上移，内力臂增大，使得承载力会有所增大，但增大非常有限，而由于裂缝的急剧开展和混凝土压应变的迅速增加，梁的抗弯刚度急剧降低，裂缝截面的曲率和梁的挠度迅速增大。（5）简述配筋率对受弯构件正截面承载力、挠度和裂缝宽度的影响。配筋率越高，受弯构件正截面承载力越大，最大裂缝宽度值越小，但配筋率的提高对减小挠度的效果不明显。4实 验结果讨论
