同濟(jì)大學(xué)混凝土試驗(yàn)報(bào)告(超筋梁、梁斜拉破壞)

11同濟(jì)大學(xué)混凝土試驗(yàn)報(bào)告(超筋梁、梁斜拉破壞)混凝土試驗(yàn)成果集姓名：學(xué)號(hào)：XX超筋梁受彎試驗(yàn)報(bào)告(1)試驗(yàn)?zāi)康?1)試驗(yàn)內(nèi)容(1)構(gòu)件設(shè)計(jì)(1)構(gòu)件設(shè)計(jì)的依據(jù)(1)試件的主要參數(shù)(1)試件加載估算(2)試驗(yàn)裝置(3)加載方式(4)單調(diào)分級(jí)加載方式(4)開裂荷載實(shí)測(cè)值確定方法(4)測(cè)量?jī)?nèi)容(5)混凝土平均應(yīng)變(5)鋼筋縱向應(yīng)變(5)1.6.3撓度(5)1.6.4裂縫(6)試驗(yàn)結(jié)果整理(6)荷載—撓度關(guān)系：(6)荷載—曲率關(guān)系：(7)荷載—縱筋應(yīng)變關(guān)系：(8)裂縫進(jìn)展?fàn)顩r描述及裂縫照片(9)試驗(yàn)結(jié)論(10)試驗(yàn)建議(11)梁斜拉破壞試驗(yàn)報(bào)告(12)試驗(yàn)?zāi)康?12)試驗(yàn)內(nèi)容(12)試件的設(shè)計(jì)(12)試件設(shè)計(jì)的依據(jù)(12)試件的主要參數(shù)(12)試件加載預(yù)估(13)2.4(14)2.5(16)2.6(16)混凝土平均應(yīng)變(16)縱向鋼筋應(yīng)變(16)2.6.3撓度(17)試驗(yàn)結(jié)果整理(17)荷載—撓度關(guān)系：(17)荷載—曲率關(guān)系：(18)荷載—縱筋應(yīng)變關(guān)系：(19)裂縫進(jìn)展?fàn)顩r描述及裂縫照片(20)試驗(yàn)結(jié)論(21)適筋梁受彎性能試驗(yàn)設(shè)計(jì)(21)試驗(yàn)?zāi)康?22)試件設(shè)計(jì)(22)試件設(shè)計(jì)依據(jù)(22)試件的主要參數(shù)：(22)試驗(yàn)裝置和加載方式(23)試驗(yàn)裝置(23)加載方式(24)量測(cè)內(nèi)容、方法和工況(25)混凝土平均應(yīng)變(25)縱向鋼筋應(yīng)變(25)3.4.3撓度(26)3.4.4裂縫(26)相關(guān)計(jì)算書(26)4思考題(28)兩點(diǎn)集中力加載的簡(jiǎn)支梁可能的破壞模式有哪些？如何預(yù)估其極限荷載？28梁受剪破壞特征？(28)梁受彎破壞特征？(29)假設(shè)承受位移計(jì)測(cè)應(yīng)變，如何處理得到應(yīng)變值？(29)何謂平截面假定？試驗(yàn)中如何驗(yàn)證？(29)對(duì)于HRB335/HPB235鋼筋，其屈服應(yīng)變大致是多少？(29)為什么？(30)附錄：材料試驗(yàn)記錄表(31)混凝土立方體試塊抗壓強(qiáng)度(31)混凝土棱柱體試塊軸心抗壓強(qiáng)度(31)鋼筋拉伸試驗(yàn)數(shù)據(jù)(31)1試驗(yàn)?zāi)康姆?。試?yàn)內(nèi)容加載至破壞。觀看并描述該過程中，裂縫的產(chǎn)生與進(jìn)展。記錄、分析各階段鋼筋混凝土應(yīng)力、應(yīng)變的變化狀況。構(gòu)件設(shè)計(jì)構(gòu)件設(shè)計(jì)的依據(jù)依據(jù)梁正截面受壓區(qū)相對(duì)高度ξ和界限受壓區(qū)相對(duì)高度bξ的比較可以推斷出受彎構(gòu)件的類型：當(dāng)bξξ時(shí)，為超筋梁。界限受壓區(qū)相對(duì)高度可按下式計(jì)算：sE0033.018.0ybf+=ξ其中在進(jìn)展受彎試件梁設(shè)計(jì)時(shí)，fy、Es分別取《混凝土構(gòu)造試件梁加載設(shè)計(jì)時(shí)，fy、Es分別取鋼筋試件試驗(yàn)得到鋼筋受拉屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值和彈性模量。試件的主要參數(shù)①試件尺寸實(shí)測(cè)值：b×h×l＝122×205×1830mm；②混凝土強(qiáng)度等級(jí)：C20；③縱向受拉鋼筋的種類：HRB335；〔純彎段無箍筋；凝土保護(hù)層厚度：15mm；⑥試件的配筋狀況見以以下圖；試件加載估算l=1830mm,b=122mm,h=205mm,fyk=335N/mm2,Es=2.0×105N/mm2ftk=1.54N/mm2, fck,=13.4N/mm2, Ec =2.55 ×104N/mm2h0=179mm,s=760mm2843.7==csEEEαbh sE mkNbhfMtk cr?=+=053.5)5.21(292.02αkNMPcrcr21.204==②極限彎矩估算6214.0)8.0(8.001=+-=sykbcksyk fbhf fξαξ2/3.2398.08.0mmNfbyks=--=ξξσmkNh bhfMsscku?=-=-=44.22)5.015.01(0201ξσξξαkNMPuu76.894==試驗(yàn)裝置千斤頂。承受兩點(diǎn)集中力加梁安排荷載，壓力傳感器測(cè)定荷載值。梁受彎性能試驗(yàn)，取L=1800mm，=100mm，b=600mm，c=400mm〔此為設(shè)計(jì)值。加載方式單調(diào)分級(jí)加載方式5290％以前，每級(jí)荷載不宜大于開裂荷載計(jì)算值的20％；②到達(dá)開裂試驗(yàn)荷載計(jì)算值的90％以后，每級(jí)荷載值不宜大于其荷載值5％；③10〔Pu〕的級(jí)距；④在加載到達(dá)承載力試驗(yàn)荷載計(jì)算值的90％以后，每5％；實(shí)際試驗(yàn)中，各級(jí)荷載分別為：0→10kN→20kN→30kN→40kN→70kN→破壞開裂荷載實(shí)測(cè)值確定方法本試驗(yàn)承受以下兩種方法，確定開裂荷載：①放大鏡觀看法程中第一次消滅裂縫時(shí)，應(yīng)取前一級(jí)荷載作為開裂荷載實(shí)測(cè)值；當(dāng)在規(guī)定的荷載持續(xù)時(shí)間內(nèi)第一次消滅裂縫時(shí)，應(yīng)取本作為開裂荷載實(shí)測(cè)值。②荷載－撓度曲線判別法突變時(shí)的荷載值作為開裂荷載的實(shí)測(cè)值。測(cè)量?jī)?nèi)容混凝土平均應(yīng)變?cè)诹嚎缰幸粋?cè)面布置4個(gè)位移計(jì)，位移計(jì)間距40mm，標(biāo)距為150mm，以量測(cè)梁側(cè)外表混凝土沿截面高度的平均應(yīng)變分布規(guī)律，測(cè)點(diǎn)布置見以以下圖。鋼筋縱向應(yīng)變中鋼筋的應(yīng)力變化，測(cè)點(diǎn)布置見以以下圖：撓度對(duì)受彎構(gòu)件的撓度測(cè)點(diǎn)應(yīng)布置在構(gòu)件跨中或撓度最大的部載的條件下測(cè)讀儀表的初始讀數(shù)。試驗(yàn)時(shí)在每級(jí)荷載下，讀數(shù)時(shí)間間隔不宜過長(zhǎng)。裂縫試驗(yàn)前將梁兩側(cè)面用石灰漿刷白，并繪制 50mm×50mm的XX格。試驗(yàn)時(shí)借助放大鏡用肉眼查找裂縫。試驗(yàn)結(jié)果整理取104組數(shù)據(jù)；115現(xiàn)將取值時(shí)間排列如下：14:16:5214:17:0314:22:5414:22:5914:26:2414:29:0214:56:1115:01:1515:02:5215:03:0315:03:0815:04:2715:04:5015:05:1515:05:30荷載—撓度關(guān)系：荷載測(cè)定值(kN)應(yīng)變測(cè)點(diǎn)10-110-210-7撓度0-0.02-0.008-0.0410.02710.239-0.208-0.075-0.4370.295520.725-0.29-0.13-0.8410.63120.313-0.29-0.133-0.8450.633530.221-0.334-0.181-1.2540.996540.212-0.392-0.236-1.7111.39770.433-0.522-0.416-4.1243.65590.003-0.534-0.483-5.7375.228591.984-0.546-0.522-6.6566.12295.453-0.557-0.53-7.0076.463596.939-0.553-0.526-7.266.720592.728-0.553-0.557-8.9918.43679.104-0.553-0.557-10.90210.34770.516-0.549-0.561-11.43310.87869.112-0.557-0.557-11.51410.95710-710-110-2了便利繪圖，將撓度取為正值，得荷載—撓度曲線如下。40kN減小。荷載測(cè)定值(kN)應(yīng)變測(cè)點(diǎn)10-310-410-510-6曲率00.004-0.0040-0.004-0.007110.239-0.0160-0.0040.0040.017620.725-0.063-0.0160.0080.0160.069720.313-0.063-0.01200.020.073230.221-0.103-0.0190.0040.0280.115640.212-0.103-0.0350.0160.0360.122670.433-0.142-0.1170.0360.0910.205690.003-0.205-0.160.040.1220.288591.984-0.10314.0630.3030.1260.20XX95.453-0.1114.0590.2990.1460.225996.939-0.10714.0630.3030.1460.223292.72814.72114.0630.3030.19—79.10414.72114.0670.2110.237—70.51614.71714.0590.1950.245—69.11214.71714.0670.1830.253—關(guān)于其高度成線性比例關(guān)系。由此可見平截面假定是合理的。明顯，應(yīng)變測(cè)點(diǎn)10-3和應(yīng)變測(cè)點(diǎn)10-4由于應(yīng)變計(jì)的脫落的曲率不予計(jì)算。荷載為90.003kN時(shí)，應(yīng)變測(cè)點(diǎn)10-3的測(cè)量獲得的荷載—曲率關(guān)系圖。荷載—縱筋應(yīng)變關(guān)系：荷載測(cè)定值34-134-234-334-434-534-6平均應(yīng)變(kN)010161918223419.810.23991115106868610698.320.725203240247183252199220.720.313203240246185253198220.830.221326369375290360342343.740.212483521527431506529499.570.43310301081102889193311541019.590.0031346142613531167121515231338.391.9841446154814611255130516581445.595.4531500161715291303136517371508.596.9391526166015741333140817951549.392.7281567196617001356161419841697.879.1041418224516661247185519541730.870.5161311226515451153184518421660.269.1121289226015141133183618161641.3是不能到達(dá)屈服響度。裂縫進(jìn)展?fàn)顩r描述及裂縫照片〔此時(shí)荷載為N梁上部混凝土壓碎超筋梁破壞時(shí)形態(tài)試驗(yàn)結(jié)論試驗(yàn)所得極限承載力為96.9kN，與計(jì)算結(jié)果89.8kN10%以內(nèi)。說壞形式為脆性破壞，具有突然性。試驗(yàn)建議以爭(zhēng)論不同荷載作用點(diǎn)對(duì)超筋梁極限承載力的影響。梁斜拉破壞試驗(yàn)報(bào)告試驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^試驗(yàn)爭(zhēng)論生疏鋼筋混凝土梁在剪力作用下發(fā)生斜拉破壞的全過程，把握測(cè)試混凝土受彎構(gòu)件根本性能的試驗(yàn)方法。試驗(yàn)內(nèi)容跨中施加對(duì)稱集中力，逐級(jí)加載至破壞。觀看并描述該過程中，應(yīng)變的變化狀況。試件的設(shè)計(jì)試件設(shè)計(jì)的依據(jù)依據(jù)剪跨比λ和彎剪區(qū)箍筋配筋量的調(diào)整，可將試件設(shè)計(jì)為載的預(yù)估值比剪極限荷載預(yù)估值大。試件的主要參數(shù)①構(gòu)件尺寸〔矩形截面：b×h×l＝0×0×m；實(shí)測(cè)值見下表：②構(gòu)件凈跨度：1500mm;③混凝土強(qiáng)度等級(jí)：C20；④縱向受拉鋼筋的種類：HRB335；⑤箍筋的種類：HPB300；⑥縱向鋼筋混凝土保護(hù)層厚度：15mm；試件的配筋狀況見以以下圖和下表：試件特征加載位置b〔mm〕預(yù)估受荷載PuQ(kN)荷載PuM(kN)①②③QC斜拉破壞6@250(22182106005069斜拉破壞試件試件加載預(yù)估①抗彎承載力分析：=508.68==157取計(jì)算ξnb==經(jīng)計(jì)算有>，故縱筋未能屈服：因而，預(yù)估極限荷載為②斜截面抗剪承載力分析：s=50mm：7.0bhfVVtcu非以上條件時(shí)：],)25.0~2.0min[(0bcsccuVVbhfV+=β梁端部錨固失效，鋼筋被拔出向裂縫。〔5〕荷載作用點(diǎn)四周產(chǎn)生局部受壓破壞。梁受剪破壞特征？剪壓破壞當(dāng)剪跨比13λ≤≤，且配箍量適中時(shí)多發(fā)生剪壓破壞。破壞特征：臨界裂縫上端剪壓區(qū)混凝土被壓碎，箍筋屈服。斜壓破壞當(dāng)剪跨比1λ，發(fā)生斜拉破壞。斜裂縫一消滅快速延長(zhǎng)至荷載作用點(diǎn)處，混凝土未被壓碎。梁受彎破壞特征？1、適筋梁破壞是延性破壞，此時(shí)鋼筋與混凝土同時(shí)到達(dá)破壞。這種破壞有明顯征兆，過程比較緩慢，破壞前有較大變形。2、超筋梁破壞是脆性破壞。此時(shí)壓區(qū)混凝土裂開而拉區(qū)鋼筋未到屈服強(qiáng)度。這種破壞變形不明顯，事前無明顯征兆。3、少筋梁破壞是脆性破壞。此時(shí)拉區(qū)鋼筋超過屈服強(qiáng)度而變形不明顯，破壞很突然。假設(shè)承受位移計(jì)測(cè)應(yīng)變，如何處理得到應(yīng)變值？mml150?=ε何謂平截面假定？試驗(yàn)中如何驗(yàn)證？變形之前的平面變形后仍保持為平面的假定稱為平截面假面假定。對(duì)于HRB335/HPB235鋼筋，其屈服應(yīng)變大致是多少？HRB335：3510675.1100.2335f-?=?==sykEεHPB235：3510119.1101.2235f-?=?==sEε為什么？納其標(biāo)準(zhǔn)值。附錄：材料試驗(yàn)記錄表試件制作時(shí)間：20XX-9-29試驗(yàn)時(shí)間：20XX-11-17混凝土立方體試塊抗壓強(qiáng)度試件編號(hào)試件尺寸〔mm〕試件破壞荷載〔kN〕試件承壓面積〔mm2〕強(qiáng)度評(píng)定〔MP〕1150×150×151440.32250019.62150×150×151442.12250019.63150×150×153449.92250020.019.75.2試件編號(hào)試件尺寸〔mm〕試件破壞荷載〔kN〕試件承壓面積〔mm2〕強(qiáng)度評(píng)定〔MP〕1100×103×299177.51030017.22100×102×300163.31020016.03100×103×300193.71030018.84100×102×300198.01020019.45100×105×299186.21050017.76100×103×299192.11030018.7平均18.0試件制作時(shí)間：20XX-9-29試驗(yàn)時(shí)間：20XX-11-105.3〔mm