(整理)混凝土實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、精品文檔L ENGINEERING混凝土試驗(yàn)報(bào)告試驗(yàn)名稱混凝土試驗(yàn)試驗(yàn)課教師黃慶華姓名杜正磊學(xué)號(hào)1150987理論課教師熊學(xué)玉日期2013年12月25日一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛢?nèi)容1.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康谋緦?shí)驗(yàn)課程是筆者學(xué)習(xí)專業(yè)基礎(chǔ)課混凝土結(jié)構(gòu)基本原理，必須同時(shí)學(xué)習(xí)的 必修課。本課程教學(xué)目的是使學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受力全過程、 加深對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件受力性能的理解和掌握，了解、掌握混凝土受彎和受壓 構(gòu)件基本性能的試驗(yàn)方法。實(shí)驗(yàn)課程要求參加并完成規(guī)定的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容，理解和掌握鋼筋混凝土構(gòu)件的實(shí)驗(yàn) 方法，能對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和判斷，通過實(shí)踐掌握試件設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)實(shí)施、實(shí)驗(yàn)結(jié) 果整理和實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫。1.2

2、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容本次實(shí)驗(yàn)課程有10個(gè)不同的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：適筋梁受彎破壞，少筋梁受彎破壞，超 筋梁受彎破壞，梁受剪斜壓破壞，梁受剪剪壓破壞，梁受剪斜拉破壞，梁受扭超筋 破壞，梁受扭適筋破壞，柱小偏心受壓破壞，柱大偏心受壓破壞。要求每一個(gè)學(xué)生 完成上述項(xiàng)目中兩個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，筆者完成了梁受剪剪壓破壞和超筋梁受扭破壞實(shí)驗(yàn)。二.試驗(yàn)方法2.1 梁受剪剪壓破壞2.1.1 試件設(shè)計(jì)受剪剪壓梁QC設(shè)計(jì)圖紙及說明見圖1箕曼府應(yīng)受淵點(diǎn)串置屬說明蝴蛾材置ft?（見圖on圖1受剪剪壓梁QC設(shè)計(jì)抗剪承載力驗(yàn)算：混凝土軸心抗壓強(qiáng)度=11.9,軸心抗拉強(qiáng)度 =1.27,箍筋抗拉強(qiáng)度二456,縱筋抗拉強(qiáng)度=473.24。剪跨比:最小配箍

3、率試件配箍率由一得,=0.25? 0=34.21抗剪承載力對(duì)應(yīng)于抗剪承載力的荷載為=2=68.42跨中正截面抗彎承載力：試件 =307.92,=100.52,則=(?0)=3.82 =58 ，取=0.55 得 ?0=48.95試件為超筋梁，則(（ 一=1+=11.69 ?對(duì)應(yīng)于抗彎承載力的荷載為=73.06對(duì)應(yīng)于抗彎承載力的荷載應(yīng)大于對(duì)應(yīng)于抗剪承載力的荷載。2.1.2 加載方法受剪剪壓破壞加載方式見圖2。加載所用的設(shè)備包括，加載千斤頂、分配梁、較支座和反力架、臺(tái)座等。用荷載傳感器測(cè)量所作用在試件（分配梁）上荷載 P的 大小。說明：L為計(jì)算J|JC1200ee,L1 為32CIE.圖2受剪剪壓破

4、壞加載圖示2.1.3 測(cè)試內(nèi)容和方法受剪剪壓破壞的測(cè)量?jī)?nèi)容為，跨中撓度，縱向受拉鋼筋應(yīng)變，受剪箍筋應(yīng)變, 裂縫。應(yīng)變片布置見下圖：精品文檔1）跨中撓度梁的跨中撓度是試件的整體反應(yīng)。荷載與撓度的關(guān)系（曲線）可以反應(yīng)試件的 受力狀態(tài)和特點(diǎn)，撓度值的大小可以代表某個(gè)狀態(tài)的指標(biāo)，如屈服、破壞等。本次 實(shí)驗(yàn)，用三個(gè)位移計(jì)測(cè)量一個(gè)跨中和兩個(gè)支座的位移，由這些位移測(cè)量結(jié)果計(jì)算撓 度，計(jì)算方法見圖3。L/2 3t L/2圖3梁跨中撓度計(jì)算2）縱向受拉鋼筋應(yīng)變通過測(cè)量縱向受拉鋼筋的應(yīng)變（局部反應(yīng)），可以由此得到縱向受拉鋼筋的應(yīng) 力，了解該鋼筋是否達(dá)到屈服等。本次實(shí)驗(yàn)，在縱向受拉鋼筋的跨中位置，粘貼應(yīng) 變片，以測(cè)

5、量跨中截面處鋼筋的應(yīng)變。3）裂縫裂縫（局部反應(yīng)）的產(chǎn)生表示該部位的應(yīng)變超過材料的極限應(yīng)變、或者受拉應(yīng) 力超過材料的抗拉強(qiáng)度。第一條規(guī)定受力裂縫的發(fā)生，標(biāo)志著試件的開裂，對(duì)應(yīng)的 荷載即為開裂荷載。試件的裂縫發(fā)展，即已有裂縫的長(zhǎng)度增長(zhǎng)、寬度加大，伴隨著 試件內(nèi)力的增加、變形的增加及破壞的發(fā)生和發(fā)展，標(biāo)志著試件的受力狀態(tài)。 裂縫的測(cè)量包括，裂縫的發(fā)生、位置和走向，測(cè)量裂縫寬度，記錄裂縫發(fā)展過程。 實(shí)驗(yàn)前，將梁外表面刷白，并繪制 50mmX 50mm的網(wǎng)格。實(shí)驗(yàn)時(shí)，借助放大鏡用肉 眼查找裂縫。構(gòu)件開裂后立即對(duì)裂縫的發(fā)展情況進(jìn)行詳細(xì)觀察，用裂縫觀測(cè)儀、讀 數(shù)放大鏡及鋼直尺等工具量測(cè)各級(jí)荷載作用下的裂縫寬

6、度、長(zhǎng)度，并繪制裂縫開展 圖。對(duì)應(yīng)于正常使用極限狀態(tài)的最大裂縫寬度，可在梁側(cè)面相應(yīng)于縱向受拉鋼筋中 心的高度處測(cè)量。4）受剪箍筋應(yīng)變通過測(cè)量受剪箍筋的應(yīng)變，可以由此得到箍筋的應(yīng)力。本次實(shí)驗(yàn)，在剪切區(qū)域 的箍筋上，粘貼應(yīng)變片。2.2 超筋梁受扭破壞2.2.1 試件設(shè)計(jì)量華IN魴成150 L巾 10蜘J501 *z#/1500鋁陽在空出試件圖1受注:翱士索試住配的圖Hill山Ilimil山I山1山11彳回?SO 200 2D0 I 200 2M 200250 J - 宜變片圖2試件應(yīng)受片布宜圖1超配筋受扭梁鋼筋上應(yīng)變測(cè)點(diǎn)布置及對(duì)應(yīng)編號(hào)如下:42-3(42-9)42-442-5(42-10) (34

7、-1)42-642-7(34-2)(34-3)42 (34-4)11 I k I k I Ki k I R 二E-j28-1 (28-7)28-2 (28-8 28-3 (28-928-4 (28-10)28-5742-128-6 (42-2) 34-534-133-133-233-333-4(33-5)(33-6(33-7)(33-8)(33-9)(33-10)187 / 244183 .傾角儀（度）:40-6 40-740-8 40-9，Q，9哥載力估京試件編號(hào)件征 一幡配筋情;兄加載點(diǎn)至維中 心線距離預(yù)估開裂扭 拒照回I估極限扭矩 空儂0CN2超配24142中M0311.2419.960

8、-12.645說明；拆估荷載按照格函士結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)視范給定所強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算,承載力理論計(jì)算混凝土抗壓強(qiáng)度fc = 20.22MPaft = 0.395fcu0.55 = 2.14MPafyv = 336MPa受扭箍筋直徑為10mm間距為50mm/ / / 2 ：:2Ast1=102 = 78.54mm24s = smax = 50mm受扭縱筋 fy = 382 MPaoTT07r9Astl= 2 1 422 1 42= 6 1 5.75mm244截面受扭塑性抵抗矩 2W b (3h 功)1.125 106mm36保護(hù)層厚度為c = 15 mm則 ho. = 120mm hu = 120mma2 2

9、 a r. r, 2Ucor = 480mmAcor= 1440nmAstft一 二0.0209 0.28 =0.0018bsAstibhfy= 0.01274 .0.85-0.0048 fyf y Al Sy st = 0.928 fyv Asti ucor抗扭承載力為L(zhǎng) =0.35ftW；+1.2qEfvAiAc=9.63kN m s2.2.2 加載方式受扭破壞梁（適筋構(gòu)件、超筋構(gòu)件）的加載圖式采用在梁的兩端各施加一個(gè)方 向相反的力矩，其加載示意圖和相應(yīng)的扭矩圖見下圖。所用的設(shè)備包括，加載千斤 頂、剛臂和固定支座、較支座等。用荷載傳感器測(cè)量所作用在剛臂端部的荷載P的大小。梁受扭加載裝置三維

10、示意圖A圖6梁黃扭加戟條置止立面C局部）圖7號(hào)受祖即軟裝亙惻立面2.2.3 測(cè)試內(nèi)容和方法受扭破壞梁（適筋構(gòu)件，超筋構(gòu)件）的測(cè)量?jī)?nèi)容為，扭轉(zhuǎn)角，縱向受拉鋼筋應(yīng) 變，受扭箍筋應(yīng)變，裂縫。其中，縱向受拉鋼筋應(yīng)變、受剪箍筋應(yīng)變和裂縫的意義 和測(cè)量與受剪破壞梁相同。應(yīng)變片布置見附件二。1）扭轉(zhuǎn)角梁的扭轉(zhuǎn)角是試件的整體反應(yīng)。扭矩與扭轉(zhuǎn)角的關(guān)系（曲線）可以反應(yīng)試件的 受力狀態(tài)和特點(diǎn)，扭轉(zhuǎn)角的大小和扭矩與扭轉(zhuǎn)角的關(guān)系可以代表某個(gè)狀態(tài)的指標(biāo)， 如屈服、破壞等。本次實(shí)驗(yàn)，用位移計(jì)測(cè)量指定截面的轉(zhuǎn)角位移，由這些轉(zhuǎn)角位移 測(cè)量結(jié)果計(jì)算扭轉(zhuǎn)角。三.準(zhǔn)備工作3.1 試件制作試件制作包括：1）材料準(zhǔn)備，鋼筋下料、制作，其

11、它材料；2）應(yīng)變測(cè)點(diǎn)布置， 應(yīng)變片粘貼、保護(hù)等；3）鋼筋綁扎，支模板，澆搗混凝土；4）養(yǎng)護(hù)。3.2 試件安裝試件安裝包括：1）對(duì)試件作詳細(xì)檢查，檢查截面實(shí)際尺寸和初始變形、原始裂 縫等缺陷，做出書面記錄；2）將試件表面刷白，并分格畫線；3）試件劃線放樣， 確定加載、支座、測(cè)點(diǎn)等的位置；4）試件就位；5）安全措施。3.3 儀器設(shè)備準(zhǔn)備儀器設(shè)備準(zhǔn)備包括：1）儀器選擇和標(biāo)定，單件標(biāo)定和系統(tǒng)標(biāo)定；2）測(cè)點(diǎn)儀器的連線；3）儀器設(shè)備系統(tǒng)調(diào)試。3.4 試件材料力學(xué)性能試驗(yàn)鋼筋強(qiáng)度實(shí)測(cè)結(jié)果：公稱屈服荷載極限荷載屈服強(qiáng)度極限強(qiáng)度直徑/kN/kN平均值/MPa平均值/MPa/mm試件平均試件平均4光圓4.114.

12、155.155.173304114.185.244.165.136光圓12.8112.9616.8316.9945860113.0017.1613.0816.998光圓22.6723.5426.3326.5446852824.3626.5923.5826.6910光圓26.3726.3736.0436.4733646326.7336.9826.3136.4010帶肋39.9939.7850.0649.9050663539.4949.7139.8749.9312帶肋43.8943.7665.1164.8838757443.6864.7643.7664.7814帶肋58.5958.7787.468

13、7.2738256758.5987.0658.1287.2818帶肋98.6798.78153.47153.6038860498.69153.4898.97153.8522帶肋135.51135.35209.29209.10356550134.63208.44135.91209.57混凝土強(qiáng)度實(shí)測(cè)結(jié)果試件尺寸100mm 100mm 300mm試件軸心抗壓強(qiáng)度/MPa平均軸心抗壓強(qiáng)度/MPa評(píng)定軸心抗壓強(qiáng)度/MPa20.7121.2820.2220.1422.99試件尺寸100mm 100mm2.00最大裂縫編號(hào)-1（止而）1（背面）試件破壞照片見圖6:圖6超筋梁受扭試件破壞圖五.試驗(yàn)結(jié)果5.1

14、受剪剪壓破壞荷載-撓度關(guān)系曲線圖跨中（mm）左跨度（mm）右跨度荷載-箍筋應(yīng)變關(guān)系圖荷載箍筋應(yīng)變QCG1(mm)箍筋應(yīng)變QCG2(mm)箍筋應(yīng)變QCG3(mm)箍筋應(yīng)變QCG4(mm)箍筋應(yīng)變QCG5(mm)箍筋應(yīng)變QCG6(mm)40003000、縱 2000 筋應(yīng) 1000變0-1000荷載-縱筋應(yīng)變關(guān)系圖縱筋應(yīng)變QC1(mm)縱筋應(yīng)變QC2(mm)縱筋應(yīng)變QC3(mm)縱筋應(yīng)變QC4(mm)縱筋應(yīng)變QC5(mm)縱筋應(yīng)變QC6(mm)5.2超筋梁受扭破壞在總體試驗(yàn)數(shù)據(jù)中，先剔除其中的異常數(shù)據(jù)記錄：扭樂一縱筋應(yīng)變關(guān)系曲線況即淡筋應(yīng)變關(guān)系圖荷載（扭矩）與箍筋應(yīng)變荷載與轉(zhuǎn)角關(guān)系圖扭矩一箍筋應(yīng)變圖15TO C 3W t T*由充扭矩一箍筋應(yīng)變圖15OT Q 5WX 胸1W) 節(jié)陰扭矩一扭轉(zhuǎn)角關(guān)系曲線&S窗囑47日國(guó)轉(zhuǎn)葡六.分析比較6.1 梁受剪剪壓破壞剪壓破壞試驗(yàn)最終的破壞荷載大于計(jì)算出的抗剪承載力，達(dá)到了抗剪承載力的 要求。試件最終破壞形態(tài)為剪壓破壞，最終出現(xiàn)一條寬長(zhǎng)的主裂縫。從實(shí)驗(yàn)曲線中 看出，試件的縱筋沒有屈服，試件其中一個(gè)箍筋達(dá)到屈服。6.2 超筋梁受扭破壞理論極限荷載Tu =0.35fWt +1.2-fyAAcor =9.63kN ms理論開裂荷載Tcr = 0.7Wr=0.7 5.83 105 2.11= 1.69kN m實(shí)驗(yàn)極限荷載7.94 kN m試驗(yàn)值與理論