鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)試驗(yàn)

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)試驗(yàn)第第頁(yè)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)試驗(yàn)鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面破壞試驗(yàn)一、試驗(yàn)?zāi)康?．了解受彎構(gòu)件正截面的承載力大小、撓度變化及裂縫出現(xiàn)和發(fā)展過(guò)程；2．觀察了解受彎構(gòu)件受力和變形過(guò)程的三個(gè)工作階段及適筋梁的破壞特征；3．測(cè)定受彎構(gòu)件正截面的開(kāi)裂荷載和極限承載力，驗(yàn)證正截面承載力計(jì)算方法。二、試件、試驗(yàn)儀器設(shè)備1．試件特征(1)根據(jù)試驗(yàn)要求，試驗(yàn)梁的混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20，縱向受力鋼筋強(qiáng)度等級(jí)Ｉ級(jí)。(2)試件尺寸及配筋如圖1-1所示，縱向受力鋼筋的混凝土凈保護(hù)層厚度為15mm。(3)梁的中間500mm區(qū)段內(nèi)無(wú)腹筋，其余區(qū)域配有直徑6mm，間距60mm的箍筋，以保證不發(fā)生斜截面破壞。(4)梁的受壓區(qū)配有兩根架立筋，通過(guò)箍筋與受力筋綁扎在一起，形成骨架，保證受力鋼筋處在正確的位置。2．試驗(yàn)儀器設(shè)備(1)靜力試驗(yàn)臺(tái)座、反力架、支座及支墩鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)試驗(yàn)全文共1頁(yè)，當(dāng)前為第1頁(yè)。(2)20T液壓千斤頂及手動(dòng)油泵鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)試驗(yàn)全文共1頁(yè)，當(dāng)前為第1頁(yè)。(3)20T荷重傳感器(4)YD-21型動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀(5)X-Y函數(shù)記錄儀(6)DH3818型靜態(tài)電阻應(yīng)變儀(7)讀數(shù)顯微鏡及放大鏡(8)位移計(jì)（百分表）及磁性表座(9)電阻應(yīng)變片、導(dǎo)線等三、試驗(yàn)裝置及測(cè)點(diǎn)布置1．試驗(yàn)裝置(1)在加荷架中，用千斤頂通過(guò)傳力梁進(jìn)行兩點(diǎn)對(duì)稱(chēng)加載，使簡(jiǎn)支梁跨中形成長(zhǎng)500mm的純彎曲段（忽略梁的自重）。(2)構(gòu)件兩端支座構(gòu)造應(yīng)保證試件端部轉(zhuǎn)動(dòng)及其中一端水平位移不受約束，基本符合鉸支承的要求。2．測(cè)點(diǎn)布置(1)在縱向受力鋼筋中部予埋電阻應(yīng)變片，用導(dǎo)線引出，并做好防水處理，設(shè)εs1、εs2為跨中受拉主筋應(yīng)變測(cè)點(diǎn)。(2)純彎區(qū)段內(nèi)選一控制截面，在該截面處梁的受壓區(qū)邊緣布一應(yīng)變測(cè)點(diǎn)εc1，側(cè)面沿截面高度布置四個(gè)應(yīng)變測(cè)點(diǎn)εc2~εc5，用來(lái)測(cè)量控制截面的應(yīng)變分布。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)試驗(yàn)全文共2頁(yè)，當(dāng)前為第2頁(yè)。(3)梁的跨中及兩個(gè)對(duì)稱(chēng)加載點(diǎn)各布置一位移計(jì)f3～f5，量測(cè)量梁的整體變形，考慮在加載的過(guò)程中，兩個(gè)支座受力下沉，支座上部分別布置位移測(cè)點(diǎn)f1和f2，以消除由于支座下沉對(duì)撓度測(cè)試結(jié)果的影響。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)試驗(yàn)全文共2頁(yè)，當(dāng)前為第2頁(yè)。四、試驗(yàn)步驟1．加載方法(1)采用分級(jí)加載，開(kāi)裂前每級(jí)加載量取5%～10%的破壞荷載，開(kāi)裂后每級(jí)加載量增為15%的破壞荷載。(2)試驗(yàn)準(zhǔn)備就緒后，首先預(yù)加一級(jí)荷載，觀察所有儀器是否工作正常。(3)每次加載后持荷時(shí)間為不少于10分鐘，使試件變形趨于穩(wěn)定后，再仔細(xì)測(cè)讀儀表讀數(shù)，待校核無(wú)誤，方可進(jìn)行下一級(jí)加荷。加荷時(shí)間間隔控制為15分鐘，直至加到破壞為止。2．測(cè)試內(nèi)容(1)試件就位后，按照試驗(yàn)裝置要求安裝好所有儀器儀表，正式試驗(yàn)之前，應(yīng)變儀各測(cè)點(diǎn)依次調(diào)平衡，并記錄位移計(jì)初值，然后進(jìn)行正式加載。(2)測(cè)定每級(jí)荷載下純彎區(qū)段控制截面混凝土和受拉主筋的應(yīng)變值εs和εc，以及混凝土開(kāi)裂時(shí)的極限拉應(yīng)變?chǔ)舤u與破壞時(shí)的極限壓應(yīng)變?chǔ)與u，將應(yīng)變讀數(shù)分別記錄表格。(3)測(cè)定每級(jí)荷載下試驗(yàn)梁的支座下沉撓度、跨中撓度及對(duì)稱(chēng)加載點(diǎn)的撓度，并記錄入表中。(4)用放大鏡仔細(xì)觀察裂縫的出現(xiàn)部位，并在裂縫旁邊用鉛筆繪出裂縫的延伸高度，在頂端劃一水平線注明相應(yīng)的荷載級(jí)別。用讀數(shù)顯微鏡測(cè)試1～3條受拉主筋處的裂縫寬度，取其中最大值。試驗(yàn)破壞后，繪出裂縫分布圖。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)試驗(yàn)全文共3頁(yè)，當(dāng)前為第3頁(yè)。(5)測(cè)定簡(jiǎn)支梁開(kāi)裂荷載、正截面極限承載力，詳細(xì)記錄試件的破壞特征。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)試驗(yàn)全文共3頁(yè)，當(dāng)前為第3頁(yè)。(6)用X-Y函數(shù)記錄儀繪出試驗(yàn)梁P-f變形曲線。五、試驗(yàn)結(jié)果的整理、分析和試驗(yàn)報(bào)告1．認(rèn)真填寫(xiě)試驗(yàn)記錄表，整理試驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)。2．計(jì)算每級(jí)荷載跨中及對(duì)稱(chēng)加載點(diǎn)的實(shí)測(cè)撓度值。其中跨中撓度值等于跨中位移計(jì)測(cè)量值減去兩支座位移計(jì)測(cè)量值的平均值。對(duì)稱(chēng)加載點(diǎn)的實(shí)測(cè)撓度應(yīng)考慮支座沉降的影響且按測(cè)點(diǎn)距離的比例進(jìn)行修正。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，繪出簡(jiǎn)支梁的彈性曲線（整體變形曲線）。3．繪制M/Mu－f、M/Mu－εs、M/Mu－εs（受壓區(qū)邊緣）曲線，分析受彎構(gòu)件正截面受力與變形過(guò)程的三個(gè)工作階段。4．繪制裂縫分布形態(tài)圖。5．依據(jù)控制截面實(shí)測(cè)各點(diǎn)應(yīng)變值繪制正截面（m-m）應(yīng)變分布圖（下部砼開(kāi)裂后用鋼筋應(yīng)變值）。6．根據(jù)試驗(yàn)梁材料的實(shí)測(cè)強(qiáng)度及幾何尺寸，計(jì)算正截面承載力的理論值，并與梁的正截面承載力實(shí)測(cè)值進(jìn)行比較，計(jì)算出實(shí)測(cè)值與理論值的符合程度。鋼筋混凝土受彎構(gòu)件斜截面破壞試驗(yàn)一、試驗(yàn)?zāi)康?．了解無(wú)腹筋受彎構(gòu)件裂縫的出現(xiàn)及發(fā)展過(guò)程；2．觀察斜截面“剪壓破壞”和“斜壓破壞”的破壞過(guò)程及破壞特征；3．觀察了解控制截面主應(yīng)力的分布狀態(tài)；鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)試驗(yàn)全文共4頁(yè)，當(dāng)前為第4頁(yè)。4．測(cè)定斜截面極限承載力，驗(yàn)證無(wú)腹筋受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算方法。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)試驗(yàn)全文共4頁(yè)，當(dāng)前為第4頁(yè)。二、試驗(yàn)儀器及設(shè)備1．靜力試驗(yàn)臺(tái)座及反力架2．加載用液壓千斤頂3．荷重傳感器及顯示儀器4．DH3818型靜態(tài)電阻應(yīng)變儀5．讀數(shù)顯微鏡及放大鏡6．傳力梁、支座及支墩7．導(dǎo)線、鋼板尺等其它儀器三、試件特征及試驗(yàn)方法1．試件特征采用鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C20，縱向受力鋼筋強(qiáng)度等級(jí)Ⅱ級(jí)，混凝土凈保護(hù)層厚度為20mm，梁的上部配有2f8的架立筋，端部各配2f6的箍筋，與受力筋形成骨架，來(lái)保證受力主筋的位置。2．試驗(yàn)裝置根據(jù)試驗(yàn)要求，我們用同一根簡(jiǎn)支梁分別進(jìn)行剪壓破壞和斜壓破壞試驗(yàn)，并將兩種破壞形式對(duì)照比較。(1)剪壓破壞鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)試驗(yàn)全文共5頁(yè)，當(dāng)前為第5頁(yè)。利用手動(dòng)加載用液壓千斤頂通過(guò)傳力梁對(duì)試驗(yàn)梁進(jìn)行兩點(diǎn)不對(duì)稱(chēng)加載，千斤頂?shù)奈恢镁恿旱目缰?，梁的一端剪跨比設(shè)計(jì)為大于1.0而小于3.0，將出現(xiàn)剪壓破壞，而另一端的剪跨比設(shè)計(jì)為小于1.0，它的斜截面承載力相對(duì)于另一端較大，不會(huì)發(fā)生破壞。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)試驗(yàn)全文共5頁(yè)，當(dāng)前為第5頁(yè)。在剪跨比較大的一端選一控制截面AA′,在該截面與梁的縱軸線交匯處布置一個(gè)45度直角應(yīng)變花，用來(lái)測(cè)定最大與最小主應(yīng)力、剪應(yīng)力以及主應(yīng)力的作用方向。(2)斜壓破壞剪壓破壞結(jié)束后，在同一根梁的另一端作斜壓破壞試驗(yàn)，將破壞端的支座內(nèi)移500mm，千斤頂位于兩支座的中央；通過(guò)傳力梁對(duì)試驗(yàn)梁進(jìn)行兩點(diǎn)不對(duì)稱(chēng)加載，試驗(yàn)梁一端剪跨比約為0.95，將出現(xiàn)斜壓破壞；而另一端剪跨比較小，其承載力相對(duì)較大，而不會(huì)發(fā)生破壞。3．加載方法(1)先進(jìn)行梁的斜截面剪壓破壞加載試驗(yàn)，然后再利用梁的另一端做斜壓破壞加載試驗(yàn)；(2)兩種試驗(yàn)均采用分級(jí)加載，每級(jí)加載量約取15%破壞荷載；(3)每級(jí)加載后，持荷時(shí)間不少于10分鐘，在持荷的過(guò)程中，對(duì)梁進(jìn)行認(rèn)真觀察，記錄有關(guān)測(cè)量數(shù)據(jù)。四、測(cè)試內(nèi)容1．剪壓破壞在彎剪區(qū)段截面的下邊緣，主拉應(yīng)力處于水平方向，首先出現(xiàn)較短的垂直裂縫，在梁的腹部，主拉應(yīng)力的方向是傾斜的，垂直裂縫就會(huì)延伸成斜裂縫。隨著荷載的增大，剪壓區(qū)的混凝土在壓應(yīng)力和剪應(yīng)力的共同作用下，達(dá)到了復(fù)合受力時(shí)的極限強(qiáng)度，造成梁剪壓破壞。(1)測(cè)定每級(jí)荷載下應(yīng)變花測(cè)點(diǎn)的應(yīng)變值；鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)試驗(yàn)全文共6頁(yè)，當(dāng)前為第6頁(yè)。(2)用放大鏡仔細(xì)觀察裂縫出現(xiàn)的部位，在試件的裂縫旁描繪出其延伸長(zhǎng)度，標(biāo)出荷載級(jí)別；鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)試驗(yàn)全文共6頁(yè)，當(dāng)前為第6頁(yè)。(3)用讀數(shù)顯微鏡測(cè)定主要斜裂縫擴(kuò)展寬度，并注于裂縫的頂端；(4)記錄斜裂縫的開(kāi)裂荷載及斜截面的極限承載力；(5)詳細(xì)記錄試件的破壞特征。2．斜壓破壞斜壓破壞斜裂縫首先在梁腹部出現(xiàn)，有若干根且相互平行，這種裂縫稱(chēng)腹剪裂縫。破壞時(shí)混凝土被斜裂縫分割成若干個(gè)斜向短柱而壓壞。(1)用放大鏡仔細(xì)觀察斜裂縫出現(xiàn)的部位，在裂縫旁邊描繪出其延伸長(zhǎng)度，并標(biāo)注加載級(jí)別；(2)用讀數(shù)顯微鏡測(cè)定主要斜裂縫擴(kuò)展寬度，并注于裂縫的頂端；(3)測(cè)定斜裂縫的開(kāi)裂荷載及斜截面的極限承載力；(4)詳細(xì)記錄試件的破壞特征。五、試驗(yàn)結(jié)果整理及試驗(yàn)報(bào)告1．計(jì)算剪壓破壞時(shí)，斜裂縫出現(xiàn)之前應(yīng)變花測(cè)點(diǎn)處的最大與最小主應(yīng)力、剪應(yīng)力及主應(yīng)力作用方向與梁軸線的夾角。2．根據(jù)斜截面破壞試驗(yàn)結(jié)果分析剪跨比對(duì)梁斜截面抗剪能力的影響。3．根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果分別計(jì)算出剪壓破壞與斜壓破壞時(shí)梁斜截面所承受的最大剪力。4．根據(jù)試驗(yàn)梁的所用材料的實(shí)際強(qiáng)度，計(jì)算無(wú)腹筋梁剪壓破壞與斜壓破壞斜截面極限承載力，并與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較，作出結(jié)論。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)試驗(yàn)全文共7頁(yè)，當(dāng)前為第7頁(yè)。5．繪制試驗(yàn)梁剪壓破壞與斜壓破壞裂縫分布圖（梁的側(cè)面），分析從斜裂縫出現(xiàn)到梁破壞斜裂縫的形成與發(fā)展過(guò)程。比較兩種破壞形式的差異，并分析出現(xiàn)兩種斜截面破壞特征的原因。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)試驗(yàn)全文共7頁(yè)，當(dāng)前為第7頁(yè)。3、鋼筋混凝土受壓構(gòu)件破壞試驗(yàn)一、試驗(yàn)?zāi)康?．通過(guò)試驗(yàn)觀察鋼筋混凝土短柱偏心受壓承載過(guò)程及破壞特征；2．了解偏心受壓短柱中央截面應(yīng)力分布狀態(tài)、側(cè)向彎曲及裂縫分布和開(kāi)展過(guò)程；3．測(cè)定偏心受壓短柱極限承載力，并驗(yàn)證鋼筋混凝土短柱偏心受壓承載力計(jì)算方法；4．初步掌握偏心受壓柱靜載試驗(yàn)的一般過(guò)程和測(cè)試方法。二、試驗(yàn)儀器設(shè)備1．2000KN長(zhǎng)柱試驗(yàn)機(jī)2．DH3818型靜態(tài)電阻應(yīng)變儀3．位移計(jì)、磁性表架4．電阻應(yīng)變片及導(dǎo)線5．讀數(shù)顯微鏡、放大鏡等其它工具三、試件特征及試驗(yàn)裝置1．試件特征(1)混凝土強(qiáng)度等級(jí)C20，受力鋼筋強(qiáng)度等級(jí)Ｉ級(jí)。(2)在澆注試件之前，預(yù)先粘貼好設(shè)在受力鋼筋上的電阻應(yīng)變片，并作好防水處理。(4)混凝土凈保護(hù)層厚度20mm。2．試驗(yàn)裝置鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)試驗(yàn)全文共8頁(yè)，當(dāng)前為第8頁(yè)。(1)在柱子的中央截面混凝土受拉面及受壓面各布置兩個(gè)應(yīng)變測(cè)點(diǎn)。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)試驗(yàn)全文共8頁(yè)，當(dāng)前為第8頁(yè)。(2)縱向受力鋼筋各布置一個(gè)應(yīng)變測(cè)點(diǎn)。(3)在柱子的中央側(cè)面安裝一個(gè)位移計(jì)，中央截面距柱端的二分之一處側(cè)面各安裝一個(gè)位移計(jì),用來(lái)測(cè)量短柱的側(cè)向位移。(4)偏心距e0＝25mm。四、試驗(yàn)步驟1．試件就位(1)試件就位之前，將混凝土應(yīng)變測(cè)點(diǎn)表面清理干凈，粘貼好應(yīng)變片并用導(dǎo)線引出。(2)試件就位及幾何對(duì)中后，再進(jìn)行力學(xué)對(duì)中，然后將加載點(diǎn)移至偏心距處，加適量的初載，固定好試件，并安裝好位移計(jì)。(3)各測(cè)量?jī)x器調(diào)零或讀取初讀值。2．加載方法(1)采用分級(jí)加載，每級(jí)加荷載10~15%破壞荷載。(2)每加一級(jí)荷載，持荷5分鐘后，開(kāi)始測(cè)讀各測(cè)點(diǎn)的讀數(shù)。3．測(cè)試內(nèi)容(1)測(cè)定每級(jí)荷載下中央截面混凝土和鋼筋的應(yīng)變值。(2)測(cè)定每級(jí)荷載下試驗(yàn)柱的側(cè)向位移值。(3)用放大鏡仔細(xì)觀察縱向裂縫的出現(xiàn)，并標(biāo)記裂縫出現(xiàn)的部位及延伸長(zhǎng)度。用讀數(shù)顯微鏡測(cè)定主要裂縫的寬度，并作詳細(xì)記錄。(4)測(cè)定柱的開(kāi)裂荷載及極限承載力。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)試驗(yàn)全文共9頁(yè)，當(dāng)前為第9頁(yè)。(5)試件破壞后，繪制偏心受壓短柱的破壞形態(tài)圖。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)試