《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》綜合性設(shè)計(jì)性課程實(shí)驗(yàn)

《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》綜合性設(shè)計(jì)性課程實(shí)驗(yàn)ComprehensiveandDesignedTestintheCourseofPrinciplesofReinforcedConcreteStructureDesign1.引言《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》是土木工程專業(yè)平臺(tái)課，是理論知識(shí)與工程應(yīng)用緊密聯(lián)系課程，其知識(shí)體系、理論分析和設(shè)計(jì)計(jì)算既具有很強(qiáng)的工程性，又具有嚴(yán)密的科學(xué)性?！痘炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》課程實(shí)驗(yàn)是該課程的重要實(shí)踐環(huán)節(jié)，通過(guò)課程實(shí)驗(yàn)使學(xué)生實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)際的結(jié)合、理論分析與工程概念的結(jié)合、科學(xué)方法與工程應(yīng)用相結(jié)合。從簡(jiǎn)單轉(zhuǎn)向綜合，從理論轉(zhuǎn)向設(shè)計(jì)。更深刻地理解課程的基本原理，掌握設(shè)計(jì)方法，啟發(fā)創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)工程實(shí)踐能力和動(dòng)手能力。構(gòu)建土木工程師的基本素質(zhì)。2.實(shí)驗(yàn)的綜合性設(shè)計(jì)性2005—2006學(xué)年第一學(xué)期，土木工程專業(yè)8個(gè)班，分為16個(gè)實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。為了實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)性和綜合性，在實(shí)驗(yàn)的各個(gè)環(huán)節(jié)上強(qiáng)調(diào)學(xué)生自己進(jìn)行討論、設(shè)計(jì)、制作和實(shí)驗(yàn)。學(xué)生分組討論確定實(shí)驗(yàn)構(gòu)件一個(gè)構(gòu)件的破壞形態(tài)，每人提交一份初步設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)，計(jì)算書(shū)中應(yīng)包括梁正截面，斜截面承載力設(shè)計(jì)或大偏心受壓構(gòu)件正截面承載力設(shè)計(jì)，采用的材料參數(shù)、配筋量，預(yù)測(cè)的開(kāi)裂荷載、極限荷載。方案必須能在提供的試驗(yàn)條件下實(shí)現(xiàn)。各組在教師指導(dǎo)下最終確定實(shí)驗(yàn)方案。各組實(shí)驗(yàn)前提交最終的設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)，并給出對(duì)試件極限承載力的預(yù)測(cè)。兩個(gè)實(shí)驗(yàn)小組（土02-7班）的實(shí)驗(yàn)梁由學(xué)生自己制作，在教師指導(dǎo)下學(xué)生自己動(dòng)手拼裝模板，綁扎鋼筋，按電阻應(yīng)變片粘貼技術(shù)要求貼應(yīng)變片，計(jì)算混凝土配合比和材料用量，澆筑混凝土。實(shí)驗(yàn)按照預(yù)定方案，在教師指導(dǎo)下由學(xué)生進(jìn)行加載實(shí)驗(yàn)，直至構(gòu)件破壞，與預(yù)測(cè)結(jié)果比較。每人提交試驗(yàn)報(bào)告一份，包括實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)全過(guò)程的照片，數(shù)據(jù)的整理，分析構(gòu)件的受力，預(yù)測(cè)偏差出現(xiàn)的原因，以及整個(gè)試驗(yàn)的體會(huì)與心得，應(yīng)做到圖文并茂。本學(xué)期完成教學(xué)實(shí)驗(yàn)16組，其中正截面受彎構(gòu)件實(shí)驗(yàn)12個(gè)，斜截面受剪構(gòu)件實(shí)驗(yàn)3個(gè)，大偏心受壓構(gòu)件1個(gè)。使用了100噸四柱壓力機(jī)和混凝土受彎梁教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置。3.實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱3.1基本信息課程編號(hào)：中文名稱：混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)原理實(shí)驗(yàn)驗(yàn)英文名稱：TheTesstoffReiinforrcedConccreteeStrructuure適用專業(yè)：土木工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：6相關(guān)理論課程名名稱：混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)原理開(kāi)課系部：土木系3.2目的與任務(wù)（1）.在學(xué)習(xí)鋼筋混凝土受彎構(gòu)件和偏心受壓構(gòu)件正截面受力性能的基礎(chǔ)上，通過(guò)鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁或大偏心受壓構(gòu)件的設(shè)計(jì)、制作和受力全過(guò)程的實(shí)驗(yàn)，對(duì)承載力、剛度和裂縫進(jìn)行測(cè)定，并對(duì)破壞形態(tài)進(jìn)行觀測(cè)，進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)鋼筋混凝土梁或大偏心受壓構(gòu)件受力性能、承載力計(jì)算理論、裂縫及變形性能的理解。（2）.設(shè)計(jì)計(jì)算受彎構(gòu)件或大偏心受壓柱破壞荷載，觀測(cè)破壞形態(tài)，記錄撓度，裂縫開(kāi)展和分布情況。(3).掌握鋼筋混凝土受彎構(gòu)件或大偏心受壓構(gòu)件實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程。(4).了解鋼筋混凝土構(gòu)件的制作過(guò)程。(5).了解并掌握常用結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)儀器的使用方法。(6).初步掌握結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)的整理和分析，以及實(shí)驗(yàn)分析報(bào)告的撰寫。3.3項(xiàng)目、要求與安排方式(1)．實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目混凝土構(gòu)件實(shí)驗(yàn)為五種，各分組可選以下實(shí)驗(yàn)之一鋼筋混凝土適筋梁正截面破壞的受力全過(guò)程實(shí)驗(yàn)；鋼筋混凝土梁斜截面剪壓破壞的受力全過(guò)程實(shí)驗(yàn)；鋼筋混凝土梁斜截面斜壓破壞的受力全過(guò)程實(shí)驗(yàn)；鋼筋混凝土梁斜截面斜拉破壞的受力全過(guò)程實(shí)驗(yàn)；大偏心受壓構(gòu)件正截面破壞的受力全過(guò)程實(shí)驗(yàn)。此外，還要進(jìn)行鋼筋和混凝土的材料力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)。(2)實(shí)驗(yàn)要求1）自主設(shè)計(jì)鋼筋混凝土簡(jiǎn)支單筋梁或大偏心受壓構(gòu)件，在實(shí)驗(yàn)室提供的加載條件下能按照預(yù)定的破壞形態(tài)實(shí)現(xiàn)正截面或斜截面破壞的一種，或?qū)崿F(xiàn)大偏心受壓破壞。2）利用實(shí)驗(yàn)室提供的材料和實(shí)驗(yàn)器具，自己動(dòng)手制作混凝土構(gòu)件，并進(jìn)行鋼筋和混凝土的材料力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)。3）對(duì)試件的開(kāi)裂荷載、破壞荷載以及受力性能進(jìn)行預(yù)測(cè)。4）進(jìn)行混凝土構(gòu)件加載實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證預(yù)測(cè)結(jié)果。3．安排方式1）場(chǎng)地安排：結(jié)構(gòu)試驗(yàn)室內(nèi)試驗(yàn)為主，在課上布置實(shí)驗(yàn)；2）時(shí)間安排：課內(nèi)與課外相結(jié)合，主要在課外進(jìn)行。4．參考書(shū)及預(yù)習(xí)內(nèi)容1）何淅淅主編.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理.北京：中國(guó)科學(xué)出版社，20052）姚謙峰.土木工程結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn).北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，20013）計(jì)算鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁或大偏心受壓構(gòu)件的開(kāi)裂荷載、屈服荷載和極限承載力。3.4綜合成績(jī)?cè)u(píng)定的方法成績(jī)?cè)u(píng)定以出勤、工作態(tài)度、實(shí)驗(yàn)報(bào)告的綜合質(zhì)量為依據(jù)。4.實(shí)驗(yàn)任務(wù)書(shū)設(shè)計(jì)鋼筋混凝土簡(jiǎn)支單筋梁或大偏心受壓構(gòu)件，要求能按照設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)預(yù)定的破壞形態(tài)。利用實(shí)驗(yàn)室提供的材料和實(shí)驗(yàn)器具，自己動(dòng)手制作混凝土構(gòu)件。對(duì)制作試件的開(kāi)裂荷載、破壞荷載以及受力性能進(jìn)行設(shè)計(jì)預(yù)測(cè)。進(jìn)行混凝土構(gòu)件加載實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證設(shè)計(jì)預(yù)測(cè)結(jié)果。4.1實(shí)驗(yàn)設(shè)備及材料(1)梁或大偏心受壓構(gòu)件的加載設(shè)備圖1為實(shí)驗(yàn)梁加載實(shí)驗(yàn)圖，跨度根據(jù)試驗(yàn)確定，兩端簡(jiǎn)支，兩點(diǎn)加載，最大可加荷載為100kN。圖2為大偏心受壓構(gòu)件加載實(shí)驗(yàn)圖，需計(jì)算確定偏心距，兩端簡(jiǎn)支，偏心荷載最大為100kN。(2)實(shí)驗(yàn)測(cè)量?jī)x器要求繪出實(shí)驗(yàn)加載和量測(cè)儀器布置圖。數(shù)字式應(yīng)變儀LC1009；百分表和位移計(jì)用于量測(cè)鋼筋混凝土梁的撓度；電阻應(yīng)變片和電阻應(yīng)變儀，用于量測(cè)量鋼筋及混凝土上的應(yīng)變；力傳感器，用于量測(cè)千斤頂作用力；刻度放大鏡，卷尺及其他工具。(3)實(shí)驗(yàn)記錄：坐標(biāo)紙用于繪制裂縫分布圖，對(duì)實(shí)驗(yàn)全過(guò)程的進(jìn)行拍照。(4)材料普通混凝土強(qiáng)度等級(jí)：C20—C40，或輕骨料混凝土鋼筋強(qiáng)度等級(jí)：C20—C30；熱軋鋼筋HPB235和HRB335。千斤頂千斤頂荷載分配梁支座支座圖1鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁加載實(shí)驗(yàn)示意圖圖2鋼筋混凝土柱加載實(shí)驗(yàn)示意圖4.2實(shí)驗(yàn)要求(1)實(shí)驗(yàn)前提交最終的設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)，并準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)量測(cè)表格；(2)按照預(yù)定方案進(jìn)行加載實(shí)驗(yàn)，直至構(gòu)件破壞，與設(shè)計(jì)預(yù)測(cè)結(jié)果比較；(3)實(shí)驗(yàn)分工：加載1～2人，使用數(shù)字式應(yīng)變儀測(cè)量應(yīng)變2～3人，讀記位移計(jì)4～5人，讀測(cè)裂縫2～3人；(4)每人提交試驗(yàn)報(bào)告一份，包括實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)全過(guò)程的照片，分析構(gòu)件的受力，整理數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)偏差出現(xiàn)的原因，以及整個(gè)試驗(yàn)的體會(huì)與心得，要求圖文并茂。5.學(xué)生動(dòng)手完成實(shí)驗(yàn)全過(guò)程圖3學(xué)生在工人師傅指導(dǎo)下綁扎鋼筋圖4學(xué)生們?cè)诮壴摻顖D5學(xué)生在拼裝模板圖6拌制混凝土圖