混凝土實驗報告 - 副本

一、實驗?zāi)康暮蛢?nèi)容實驗?zāi)康模和ㄟ^實驗，認(rèn)識混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受力全過程、加深對混凝土結(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的試驗方法。實驗要求：參加并完成規(guī)定的實驗項目內(nèi)容，理解和掌握鋼筋混凝土構(gòu)件的實驗方法，能對實驗結(jié)果進(jìn)行分析和判斷，通過實踐掌握試件設(shè)計、實驗實施、實驗結(jié)果整理和實驗報告撰寫。實驗內(nèi)容：少筋梁受彎破壞實驗、適筋梁受剪剪壓破壞實驗二、實驗方法1、試件設(shè)計：如下受彎梁：受剪梁：2、加載方法：受彎破壞梁時，采用跨中單點加載，加載示意圖如下圖所示受剪剪壓破壞時，采用對稱兩點集中力加載,加載示意圖如下圖所示兩次實驗所用的設(shè)備、裝置有：加載千斤頂、分配梁、鉸支座、荷載傳感器和反力架、臺座等3、測試內(nèi)容和方法：混凝土構(gòu)件受到荷載作用時，會發(fā)生變形、會產(chǎn)生應(yīng)力，這個荷載作用與變形、應(yīng)力等有著對應(yīng)的關(guān)系。隨著荷載的不斷增加，還會發(fā)生混凝土開裂、鋼筋屈服等，當(dāng)加載達(dá)到承載力極限狀態(tài)時，構(gòu)件會發(fā)生破壞。通過觀察和測試這些現(xiàn)象（反應(yīng)），可以了解和掌握構(gòu)件的受力狀態(tài)和特點，受力機制以及破壞形式。受彎破壞梁的測試內(nèi)容及方法為：1）、跨中撓度：用三個位移計測量跨中和兩個支座的位移，由這些位移測量結(jié)果計算撓度。2）、縱向受拉鋼筋應(yīng)變：在縱向受拉鋼筋的跨中位置，粘貼應(yīng)變片，以測量跨中截面處鋼筋的應(yīng)變。3）、混凝土裂縫（包括裂縫的發(fā)生、位置、走向、寬度）：實驗前，將梁外表刷白，并繪制50mmX50mm的網(wǎng)格。實驗時，借助放大鏡或肉眼直接觀察查找裂縫。構(gòu)件開裂后立即對裂縫的發(fā)展情況進(jìn)行詳細(xì)觀察，用裂縫觀測儀、讀數(shù)放大鏡及鋼直尺等工具測量各級荷載作用下的裂縫寬度、長度，并繪制裂縫開展圖。對應(yīng)與正常使用極限狀態(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量。受剪破壞梁的內(nèi)容及方法為：1）、跨中撓度、縱向受拉鋼筋應(yīng)變，混凝土裂縫與受彎梁破壞時一樣。2）、受剪箍筋應(yīng)變：在剪切區(qū)域的箍筋上粘貼應(yīng)變片，通過測量受剪箍筋的應(yīng)變，得到箍筋的應(yīng)力。三、準(zhǔn)備工作1、試件制作：1）、材料準(zhǔn)備，鋼筋下料、制作，其他材料；2）、應(yīng)變測點布置，應(yīng)變片粘貼、保護(hù)等；3）、鋼筋綁扎，支模板，澆搗混凝土；4）、試件養(yǎng)護(hù)。具體過程如下：制作梁試件鋼筋籠布置應(yīng)變片開始澆筑梁振搗混凝土澆筑完畢的混凝土試件2、試件材料力學(xué)性能試驗結(jié)果：1）、鋼筋力學(xué)性能試驗結(jié)果鋼筋規(guī)格46814鋼筋面積()12.5728.2750.27153.94屈服強度(MPa)408.76381.50463.94434.94極限抗拉強度(MPa)504.52518.96592.92547.19伸長率(%)28.3335.5534.1727.222）、混凝土試塊強度試驗結(jié)果序號試塊尺寸()荷載()強度()115015015049522.00246520.67349522.00451022.67550522.44645020.00平均值486.6721.63四、實驗過程1、11月25日，受彎梁單點加載破壞實驗。試件安裝完畢后，我們首先檢查梁是否有初始裂縫，經(jīng)過仔細(xì)地檢查，并沒發(fā)現(xiàn)裂縫；然后開始加載，實驗所加的荷載是分級逐級提高的，第一級荷載加完后，在梁的大概中間位置出現(xiàn)了一條及其微小的裂縫，隨著荷載的增加，裂縫數(shù)由中間向兩端逐漸增多，同時，裂縫的長度和寬度也在不斷增大，裂縫的延伸方向是由梁的受拉區(qū)（底部）向受壓區(qū)（頂部）發(fā)展，在此期間我們用鉛筆在梁上標(biāo)記了每級荷載所產(chǎn)生的裂縫位置，直至裂縫寬度達(dá)到1.5mm。繼續(xù)加載直至試件完全破壞，也就是聽到梁里面的鋼筋斷裂的聲音。在實驗的期間還伴隨有混凝土脫落，最后的破壞形態(tài)如下圖：由圖可以知道，裂縫主要集中在梁的中間一定范圍內(nèi)，2、12月2日，受剪剪壓破壞實驗。如上次一樣，待試件安裝完畢后，我們首先是檢查梁是否有初始裂縫，不過這次很明顯，梁上有很多初始裂縫；隨后開始分級加載，與上次不同的是，這次的第一條裂縫出現(xiàn)在集中荷載與梁的端部之間的位置，隨著荷載的增加，裂縫數(shù)、裂縫寬度、裂縫長度都在增大，且裂縫的延伸發(fā)展方向逐漸向集中荷載處集中。同樣，我們也用鉛筆標(biāo)記了每級荷載所產(chǎn)生的裂縫位置，直至裂縫寬度達(dá)到1.5mm。繼續(xù)加載至試件破壞，此時剪切斜裂縫末端（荷載集中處）混凝土受壓破碎，實驗加載結(jié)束。最后的破壞形態(tài)如下圖：由圖可以看出，裂縫主要集中在荷載集中處與梁的兩端之間的區(qū)域，裂縫方向大約成45度并向集中荷載處靠攏五、實驗結(jié)果受彎破壞梁的實驗數(shù)據(jù)如下圖：受剪剪壓破壞梁的實驗數(shù)據(jù)如下：六、實驗分析比較1、少筋受彎梁的開裂承載力計算：，，，，，，，，由表格數(shù)據(jù)及荷載—撓度關(guān)系曲線可得實際開裂彎矩：，實際值比預(yù)估設(shè)計值高出43.65%.少筋受彎梁的極限承載力計算：，，，實際極限承載力：，實際值比預(yù)估設(shè)計值高出51.65%2、受剪剪壓梁的極限承載力計算：,,,,,,,,實際極限承載力：，實際值比預(yù)估計算值高出41.56%。產(chǎn)生以上情況的原因可能有以下幾個方面：理論上的計算公式過于保守，比如說采用的安全系數(shù)等為試件提供了一定的安全儲備；實驗的混凝土試件由于養(yǎng)護(hù)時間超過標(biāo)準(zhǔn)的28天，強度有所提高；實驗材料的不確定性，如混凝土、鋼筋材料不均勻，可能導(dǎo)致局部強度高于計算值；構(gòu)件實際尺寸存在加工誤差，或構(gòu)件的測量不夠精確。七、結(jié)論1、受彎梁加載實驗：根據(jù)實驗結(jié)果（破壞形態(tài)圖）分析可知，受拉鋼筋斷裂時，受壓混凝土并未破壞，并且其開裂荷載與極限荷載很接近，由此可以判斷，構(gòu)件的破壞為少筋破壞。2、受剪剪壓實驗：根據(jù)實驗結(jié)果（破壞形態(tài)圖）分析可知，箍筋未屈服，只有縱筋屈服，斜裂縫出現(xiàn)后不斷向集中荷載處延伸，且寬度不斷增大，最后在眾多斜裂縫中形成一條寬度和長度最大的裂縫，在剪壓區(qū)的混凝土被壓碎，由此可判斷為受剪剪壓破壞。八、混凝土實驗這門課程，給了我們提供一個理論結(jié)合實際的平臺，讓我們加深了對混凝土構(gòu)件的認(rèn)識和理解，同時我們也認(rèn)識到了理論和實際的差異，書本上的理論都是前人作了簡化，與實際是有一定差異的。我希望這樣的實驗課程能夠多一些，以便我們更好地理解混凝土結(jié)構(gòu)基本原理。在這里，我要感謝和我一起完成實驗的同學(xué)和指導(dǎo)老師，謝謝他們的配合和幫助，很高興能與他們參與完成這門課程，希望還有機會一起共事。姓名：學(xué)號：日期：思考問題1．梁受彎開裂時，受彎區(qū)段受拉縱筋的應(yīng)變?yōu)槎嗌?？相?yīng)的關(guān)系？2．梁受剪開裂時，受剪區(qū)段箍筋的應(yīng)變?yōu)槎嗌?？相?yīng)的關(guān)系？4．第一條裂縫發(fā)生的部位、原因，對應(yīng)的荷載？答：單點集中加載時，第一條裂縫產(chǎn)生在梁的中部下端（受拉區(qū)），因為中點處的彎矩最大，混凝土受到的拉應(yīng)力也最大，所以這里最先出現(xiàn)裂縫，對應(yīng)的荷載為開裂荷載，大小為：5．從鋼筋應(yīng)變記錄中找到屈服點，察看試件（各個曲線）在此時段有什么現(xiàn)象、有什么變化？原因和理由？6．試件的荷載-撓度曲線中，是否有對應(yīng)于混凝土開裂、鋼筋屈服的現(xiàn)象？這些現(xiàn)象發(fā)生的原因？答：混凝土開裂時，荷載—撓度曲線斜率發(fā)生突變，斜率減小很多；因為是少筋破壞，幾乎看不到鋼筋屈服的現(xiàn)象，迅速進(jìn)入強化階段達(dá)到極限強度而拉斷。7．確定試件的承載能力極限狀態(tài)的特點或