混凝土試驗報告梁斜壓

1、裝訂線混凝土結(jié)構(gòu)基本原理試驗課程作業(yè)混凝土結(jié)構(gòu)基本原理試驗課程作業(yè)混凝土結(jié)構(gòu)基本原理試驗方案試驗名稱梁斜壓試驗試驗課教師趙勇姓名王xx學(xué)號Xxxxxx手機(jī)號188xxxxxxxx任課教師李方元日期2014年12月2日目錄1試驗?zāi)康? 2 -2試件設(shè)計- 2 -2.1試件設(shè)計的依據(jù)- 2 -2.2試件主要參數(shù)- 2 -2.3 試件的制作- 3 -3材性試驗- 3 -3.1 混凝土材性實驗- 3 -3.2 鋼筋材性實驗- 3 -4 試驗過程- 4 -4.1加載裝置- 4 -4.2加載制度- 5 -4.3承載力極限狀態(tài)確定方法- 5 -4.4量測與觀測內(nèi)容- 5 -4.4.1 縱向鋼筋應(yīng)變- 5 -

2、4.4.2箍筋鋼筋應(yīng)變- 6 -4.4.3 撓度變形和梁側(cè)面混凝土應(yīng)變- 6 -4.4.4裂縫- 7 -4.5裂縫發(fā)展及破壞形態(tài)- 7 -4.5.1裂縫發(fā)展描述：- 7 -4.5.2破壞形態(tài)記錄：- 7 -5試驗數(shù)據(jù)處理與分析- 8 -5.1荷載-撓度關(guān)系曲線- 8 -5.2 荷載-縱筋應(yīng)變關(guān)系曲線- 10 -5.3荷載-箍筋應(yīng)變關(guān)系曲線- 11 -5.4正截面承載力分析- 12 -5.5斜截面承載能力分析- 13 -5.6構(gòu)件承載能力分析- 14 -5.7理論計算與試驗結(jié)果的對比分析- 14 -6 結(jié)論- 15 -1試驗?zāi)康模?）了解梁受剪斜壓破壞試驗配筋設(shè)計。（2）研究認(rèn)識混凝土梁受剪斜壓

3、破壞全過程。（3）通過實驗加深對梁受剪斜壓破壞機(jī)制的認(rèn)識。（4）通過理論計算出試件梁受剪斜壓破壞時的受力情況以及推導(dǎo)出試件的極限荷載，并與實驗結(jié)果的對比，比較理論和實際之間的差距并分析原因。（5）觀察梁斜壓破壞過程裂縫發(fā)展，根據(jù)數(shù)據(jù)作梁的荷載-撓度關(guān)系曲線、荷載-箍筋應(yīng)變關(guān)系曲線等，分析構(gòu)件的承載力。2試件設(shè)計2.1試件設(shè)計的依據(jù)根據(jù)剪跨比和彎剪區(qū)箍筋配筋量的調(diào)整，可將試件設(shè)計為剪壓、斜壓和斜拉破壞。進(jìn)行試件設(shè)計時，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。2.2試件主要參數(shù)試件尺寸（矩形截面）：b×h×l120×200×1800mm。混凝土強(qiáng)度

4、等級：C20?？v向受拉鋼筋的種類：HRB335。箍筋的種類：HPB235?？v向鋼筋混凝土保護(hù)層厚度：15mm。試件的配筋情況見圖2-1和表2-1。圖2-1 試件配筋圖表2-1 斜壓破壞梁試件的配筋配筋情況加載位置b（mm）預(yù)估受剪極限荷載(kN)預(yù)估受彎極限荷載 (kN)2001382082.3 試件的制作1）檢查試模尺寸及角度，在試模內(nèi)表面應(yīng)涂一層礦物油或其他不與混凝土發(fā)生反應(yīng)的脫模劑。2）取樣拌制的混凝土，至少用鐵鍬來回拌和三次至均勻。3）現(xiàn)場平板振動現(xiàn)澆混凝土，將拌合物一次裝入試模，裝料時應(yīng)用抹刀沿各試模壁插搗，并使混凝土拌合物高出試?？?。刮涂試模上口多余的混凝土，待混凝土臨近初凝時，用

5、抹刀抹平。4）將試件小心平穩(wěn)移入溫度20±0.5的房間進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)。5）28天后，將試件小心脫模，待用，完成試件制作。3材性試驗3.1 混凝土材性實驗試塊留設(shè)時間： 2014年 9月 25日試塊試驗時間： 2014年 12月 2日試塊養(yǎng)護(hù)條件：與試件同條件養(yǎng)護(hù)混凝土強(qiáng)度實測結(jié)果見表3-1表3-1 混凝土強(qiáng)度實測結(jié)果試件尺寸150mm×150mm×150mm實測立方體抗壓強(qiáng)度/MPa平均立方體抗壓強(qiáng)度/MPa推定軸心抗壓強(qiáng)度/MPa推定軸心抗拉強(qiáng)度/MPa推定彈性模量/GPa23.422.517.11.8926.7522.022.2注：軸心抗壓強(qiáng)度、軸心抗拉強(qiáng)度、彈

6、性模量根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB 50010-2010推定。3.2 鋼筋材性實驗鋼筋強(qiáng)度實測結(jié)果見表3-2表3-2 鋼筋強(qiáng)度實測結(jié)果公稱直徑/mm屈服荷載/kN極限荷載/kN屈服強(qiáng)度平均值/MPa極限強(qiáng)度平均值/MPa試件平均試件平均6光圓11.611.316.015.740055611.215.611.215.610帶肋39.9939.7850.0649.9050663539.4949.7139.8749.9318帶肋1541451621645706451521641281654 試驗過程4.1加載裝置圖4-1為梁斜壓試驗采用的加載裝置，圖4-2為實物圖。加載設(shè)備為千斤頂。采用兩點集

7、中力加載，在跨中形成純彎段，在靠近支座處，形成彎剪段。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，取L=1800mm，a=100mm，b=200mm，c=1200 mm。試件的加載簡圖和相應(yīng)的彎矩、剪力圖見圖4.3所示。1 試驗梁 2 滾動鉸支座 3 固定鉸支座 4 支墩 5 分配梁滾動鉸支座6 分配梁滾動鉸支座 7 集中力下的墊板 8 分配梁 9 反力梁及龍門架 10 千斤頂圖4-1 梁受剪試驗裝置示意圖圖4-2 梁受剪試驗裝置實物圖（a）加載簡圖（b）彎矩圖（c）剪力圖圖4-3 梁受剪試驗加載和內(nèi)力簡圖4.2加載制度在正式加載前，為檢查儀器儀表讀數(shù)是否正

8、常，需要預(yù)加載，預(yù)加載所用的荷載是分級荷載的前1級。正式加載的分級情況為：在最大斜裂縫寬度發(fā)展至0.6mm以前，根據(jù)預(yù)計的受剪破壞荷載分級進(jìn)行加載，每級荷載約為破壞荷載的20，每次加載時間間隔為15分鐘。當(dāng)最大斜裂縫寬度發(fā)展至0.6mm以后，拆除所有儀表，然后加載至破壞，并記錄破壞時的極限荷載。具體分級加載/kN：0102030405060破壞（開裂50 kN；最大269.406 kN）4.3承載力極限狀態(tài)確定方法對梁試件進(jìn)行受彎承載力試驗時，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

9、；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。4.4量測與觀測內(nèi)容測點序號與實測內(nèi)容的關(guān)系如表4-1表4-1 測點序號與實測內(nèi)容的對應(yīng)關(guān)系力鋼筋應(yīng)變位移12345671234567831-743-1/43-343-443-643-743-843-946-946-246-346-446-646-746-89101112131443-1029-129-229-329-429-54.4.1 縱向鋼筋應(yīng)變梁受剪試驗試件的縱向鋼筋應(yīng)變布置見圖4-4。圖4-4 鋼筋應(yīng)變片布置4.4.2箍筋鋼筋應(yīng)變箍筋的鋼筋應(yīng)變片布置見圖4-5，實物圖見圖4-6。

10、圖4-5 箍筋應(yīng)變片布置圖4-6 應(yīng)變片實物圖4.4.3 撓度變形和梁側(cè)面混凝土應(yīng)變梁受剪試驗試件測量撓度的位移計布置見圖4-7，實物圖見圖4-8。圖4-7 梁位移計布置圖4-8 梁位移計實物圖4.4.4裂縫試驗前將梁兩側(cè)面用石灰漿刷白，并繪制50mm×50mm的網(wǎng)格。試驗時借助手電筒查找裂縫，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(0.4Pu0.7Pu)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，對于垂直裂縫的寬度應(yīng)在結(jié)構(gòu)構(gòu)件的側(cè)面相應(yīng)于受拉主筋高度處量測；斜裂縫的寬度應(yīng)在斜裂縫與箍筋交匯處量測。4.5裂

11、縫發(fā)展及破壞形態(tài)4.5.1裂縫發(fā)展描述： 加載至50kN時出現(xiàn)第一條裂縫為受彎裂縫。隨著加載進(jìn)行，梁下裂縫越來越多。 加載至130kN時出現(xiàn)第二批裂縫,為受剪斜裂縫。 加載至200kN，斜裂縫從加載點外側(cè)延伸至支座內(nèi)側(cè)。 裂縫不再發(fā)展時，主裂縫寬0.22mm。斜壓梁的裂縫圖，如圖4-9所示。圖4-9 斜壓梁的裂縫分布圖4.5.2破壞形態(tài)記錄：破壞形態(tài)如圖4-10所示：圖4-10 破壞形態(tài)記錄圖5試驗數(shù)據(jù)處理與分析 5.1荷載-撓度關(guān)系曲線數(shù)據(jù)處理方式與適筋梁受彎構(gòu)件荷載-撓度關(guān)系的處理方式相同。試驗篩選出的數(shù)據(jù)如表5-1所示：表5-1 荷載撓度關(guān)系記錄表荷載（kN）跨中位移（mm）左支座位移（

12、mm）右支座位移（mm）跨中撓度（mm）00.0040-0.004-0.0067.3410.004-0.1250.2410.301510.229-0.08-0.1960.2950.43319.962-0.207-0.3130.5690.82930.026-0.296-0.380.6851.02339.759-0.406-0.4380.8681.2949.658-0.376-0.5010.9761.414559.886-0.494-0.5091.1881.689569.455-0.575-0.5391.3951.95280.013-0.697-0.5681.6612.293589.747-0.7

13、94-0.581.9522.639100.058-0.892-0.6972.1472.9415109.462-0.947-0.7682.4083.2655119.69-1.014-0.7722.5833.476139.569-0.955-0.8222.2093.0975150.211-1.018-0.812.3883.302159.202-1.073-0.8062.7533.6925170.255-1.09-0.8312.9073.8675200.281-1.183-0.8853.5594.593209.768-1.204-0.9943.874.969220.078-1.259-0.9894.

14、025.144230.06-1.293-1.044.2855.4515240.288-1.297-1.064.5685.7465250.764-1.285-1.0654.8386.013260.662-1.34-1.095.3866.601265.117-1.327-1.1065.5566.7725267.014-1.344-1.095.6186.835266.602-1.34-1.0945.6896.906269.076-1.331-1.1065.736.9485266.766-1.34-1.1025.7937.014269.406-1.382-1.0986.0637.303259.012-

15、1.373-1.1026.2957.5325246.227-1.407-1.1156.7948.055164.894-1.403-1.0488.0899.3145154.995-1.399-1.0488.3099.5325152.19-1.411-1.0358.4179.64圖5-1 撓度-荷載關(guān)系圖分析：撓度下降段為構(gòu)件破壞時的數(shù)據(jù)，已不太真實?？傮w是撓度隨荷載的增加而增加，但變化趨勢是變小的，說明正截面的剛度隨荷載增加而減小。5.2 荷載-縱筋應(yīng)變關(guān)系曲線實驗相關(guān)數(shù)據(jù)如表5-2所示：表5-2 荷載-縱筋應(yīng)變關(guān)系記錄表荷載（kN）43-1（）43-3（）43-4（）43-6（）43-7（）0

16、261551067.341363224343010.229483831413614.93575042514919.962656255646324.746777467807630.026988881969135.0571061009611010439.75912211310812612049.65815814114115716059.88618518518021220669.45523123022026025680.01327728026831530889.747318325302366361100.058361370334421412109.462404416374473465119.6945

17、8462421523514129.011505511477573569139.569553560526627627150.211602610574678680159.202652661625734740170.255704715667781794200.281852861796931966209.76892893385810051045220.07896396989110491089230.061033103295311231156240.28810901083101611901221250.76411311129106812441276260.662120811971149133713592

18、65.11712291213117013561382267.01412251216117413621391266.60212401225118213661400269.07612331225118413671399266.76612491232119213751407269.40612561238120513861420259.01212341214118913611390246.22711831172115813161350164.8941082103097510431067154.9957978228729631002152.19773811858942981圖5-2 荷載-縱筋應(yīng)變關(guān)系圖

19、由fy=和E=可知，大概時達(dá)到屈服。由圖可知，所有受拉縱筋均未到屈服。5.3荷載-箍筋應(yīng)變關(guān)系曲線試驗相關(guān)數(shù)據(jù)如表5-3所示：表5-3 荷載-箍筋應(yīng)變關(guān)系記錄表荷載（kN）測點7（）測點8（）測點9（）測點10（）測點11（）測點12（）測點13（）測點14（）08134-33310-17-67.3411721-2-451814334-810.2291319-7-455914228-1414.935023-11-455915323-2219.96248562824.7464050-22-239414-111-3530.0264755-27-455913-26-4235

20、.0574160-32-66619-43-4539.7596156-39-108868-512-4049.6585669-51564325-91-4659.8864565-67480642-11-4-4569.4553467-83396540-14-5-4780.0131965-1033542712-14-14-4789.7472867-12835346102-19-40100.0583373-133753141123-17-31109.46213728-11119.69175-12910179195522-16129.0111498-1092308934414232

21、4-5139.5691104-89132119471683721150.211-9124-6918470052197442-13159.202-4207-95-243552243550-9170.255-14234-100178953273606-15200.281-36325-143-2974750403826-37209.768-23385-178-2768539501942-41220.078-23413-196-3187035545992-44230.0628454-230-31931256591095-50240.288216484-298-3185098291216-49250.7

22、64307532-335-3187009901298-48260.662382624-401-31890-2514841412-52265.117392661-423-31767-1717161473-53267.014392662-423-31890-1517871497-54266.602401680-433-31910-919421533-55269.076398688-436-29747-320391558-57266.766405701-442-297472222521590-59269.406407726-451-3182812229591715-65259.012409718-4

23、39-3185031737671837-66246.227412705-432-2974752547022009-62164.894423590-412-150515028406265464154.995416564-407-171935158577281683152.19415555-407-171935248652288491圖5-3 荷載-箍筋應(yīng)變關(guān)系圖分析：由縱筋的實測強(qiáng)度和彈性模量可知，大概達(dá)到屈服。分析表5-3可知，10號測點的數(shù)據(jù)混亂，無法使用，不在圖表中進(jìn)行繪制，猜測原因為貼在箍筋上的應(yīng)變片損壞或脫落。12號、13號測點數(shù)據(jù)在后半階段超過了屈服應(yīng)變，因此處理時將應(yīng)變大于的應(yīng)變數(shù)據(jù)去掉。由圖5-3可知，除了鋼筋12、13達(dá)到屈服，其他鋼筋都最后均未達(dá)到屈服，其中鋼筋12處的應(yīng)變很大。5.4正截面承載力分析構(gòu)件截面尺寸為，縱筋為，箍筋為。實測縱筋的屈服強(qiáng)度為，箍筋的屈服強(qiáng)度為。鋼筋的彈性模量為。實測混凝土抗壓強(qiáng)度為，抗拉強(qiáng)度為，彈性模量為。 （5-1） （5-2） （5-3）按雙筋截面計算：受拉區(qū)平衡混凝土壓力的縱筋面積，平衡壓筋的縱筋面積。