混凝土实验报告

混凝土试验报告

一．实验目的和

内容

1.1 实验目的 本实验课程是笔者学习专业

基础课《混凝

土结构基本原理》，必须同时学习的必修课。本课程教学目的是使学

生通过实验，认识

混凝土结构构件的受力全过程、加深对混凝土结构基本构件受力性能的理解和掌握，了解、掌握混凝土受弯和受压构件基本性能的试验方法。

实验课程要求参加并完成规定的实验项目内容，理解和掌握钢筋混凝土构件的实验方法，能对实验结果进行分析和判断，通过实践掌握试件设计、实验实施、实验结果整理和实验报告撰写。 1.2 实验内容

本次实验课程有10 个不同的实验项目：适筋梁受弯破坏，少筋梁受弯破坏，超筋梁受弯破坏，梁受剪斜压破坏，梁受剪剪压破坏，梁受剪斜拉破坏，梁受扭超筋破坏，梁受扭适筋破坏，柱小偏心受压破坏，柱大偏心受压破坏。要求每一个学生完成上述项目中两个实验项目，笔者完成了梁受剪剪压破坏和超筋梁受扭破坏实验。

二．试验方法

2.1 梁受剪剪压破坏 2.1.1 试件设计

受剪剪压梁QC 设计图纸及说明见图1。

图1 受剪剪压梁QC 设计

抗剪承载力验算：

混凝土轴心抗压强度 =11.9 ，轴心抗拉强度 =1.27 ，箍筋抗拉强度 =456 ，纵筋抗拉强度 =473.24 。

剪跨比：

最小配箍率

试件配箍率

试验名称

混凝土试验

试验课教师 黄庆华

姓名 杜正磊 学号 1150987 理论课教师 熊学玉 日期 2013年12月25日

由得

,=0.25 ℎ0=34.21

抗剪承载力

对应于抗剪承载力的荷载为

=2=68.42

跨中正截面抗弯承载力：

试件=307.92， ′=100.52，则

′

′

′= ′ ′(ℎ0 ′)=3.8 ∙

2 ′=58，取=0.55得

ℎ0=48.95

试件为超筋梁，则

(

= ℎ0=70.34

( ∙

=1+ ′=11.69 ∙

对应于抗弯承载力的荷载为

=73.06

对应于抗弯承载力的荷载应大于对应于抗剪承载力的荷载。

2.1.2 加载方法

受剪剪压破坏加载方式见图2。加载所用的设备包括，加载千斤顶、分配梁、铰支座和反力架、台座等。用荷载传感器测量所作用在试件（分配梁）上荷载P的大小。

图2 受剪剪压破坏加载图示

2.1.3 测试内容和方法

受剪剪压破坏的测量内容为，跨中挠度，纵向受拉钢筋应变，受剪箍筋应变，裂缝。应变片布置见下图：

1）跨中挠度

梁的跨中挠度是试件的整体反应。荷载与挠度的关系（曲线）可以反应试件的受力状态和特点，挠度值的大小可以代表某个状态的指标，如屈服、破坏等。本次实验，用三个位移计测量一个跨中和两个支座的位移，由这些位移测量结果计算挠度，计算方法见图3。

图3 梁跨中挠度计算

2）纵向受拉钢筋应变

通过测量纵向受拉钢筋的应变（局部反应），可以由此得到纵向受拉钢筋的应力，了解该钢筋是否达到屈服等。本次实验，在纵向受拉钢筋的跨中位置，粘贴应变片，以测量跨中截面处钢筋的应变。 3）裂缝

裂缝（局部反应）的产生表示该部位的应变超过材料的极限应变、或者受拉应力超过材料的抗拉强度。第一条规定受力裂缝的发生，标志着试件的开裂，对应的荷载即为开裂荷载。试件的裂缝发展，即已有裂缝的长度增长、宽度加大，伴随着试件内力的增加、变形的增加及破坏的发生和发展，标志着试件的受力状态。 裂缝的测量包括，裂缝的发生、位置和走向，测量裂缝宽度，记录裂缝发展过程。 实验前，将梁外表面刷白，并绘制50mm ×50mm 的网格。实验时，借助放大镜用肉眼查找裂缝。构件开裂后立即对裂缝的发展情况进行详细观察，用裂缝观测仪、读数放大镜及钢直尺等工具量测各级荷载作用下的裂缝宽度、长度，并绘制裂缝开展图。对应于正常使用极限状态的最大裂缝宽度，可在梁侧面相应于纵向受拉钢筋中心的高度处测量。 4）受剪箍筋应变

通过测量受剪箍筋的应变，可以由此得到箍筋的应力。本次实验，在剪切区域的箍筋上，粘贴应变片。 2.2 超筋梁受扭破坏

超配筋受扭梁钢筋上应变测点布置及对应编号如下：

倾角仪(度)：

承载力理论计算 混凝土抗压强度MPa f c

22.20= MPa f f cu t 14.2395.055

.0==

187

244

183

42-3 42-4

42-5 42-6 42-7 42-8 (33-5)

(33-6

(33-7)

(33-8)

(33-9)

(33-10)

受扭箍筋直径为10mm 间距为50mm

mm

s s mm A MPa

f st y 5054.784

10336max 22

1v ===⨯==π

受扭纵筋 MPa fy 382= 222

75.6154

1424

142mm A stl =⨯

⨯+⨯

⨯=π

π

截面受扭塑性抵抗矩 362t 10125.16

)

3(mm b h b W ⨯=-=

保护层厚度为 mm c 15= mm b cor

120=则 mm h cor 120=

抗扭承载力为

受扭破坏梁（适筋构件、超筋构件）的加载图式采用在梁的两端各施加一个方向相反的力矩，其加载示意图和相应的扭矩图见下图。所用的设备包括，加载千斤顶、刚臂和固定支座、铰支座等。用荷载传感器测量所作用在刚臂端部的荷载P 的大小。

梁受扭加载装置三维示意图 2.2.3 测试内容和方法

受扭破坏梁（适筋构件，超筋构件）的测量内容为，扭转角，纵向受拉钢筋应变，受扭箍筋应变，裂缝。其中，纵向受拉钢筋应变、受剪箍筋应变和裂缝的意义和测量与受剪破坏梁相同。应变片布置见附件二。

1）扭转角

梁的扭转角是试件的整体反应。扭矩与扭转角的关系（曲线）可以反应试件的受力状态和特点，扭转角的大小和扭矩与扭转角的关系可以代表某个状态的指标，如屈服、破坏等。本次实验，用位移计测量指定截面的转角位移，由这些转角位移测量结果计算扭转角。

三．准备工作

3.1 试件制作

试件制作包括：1）材料准备，钢筋下料、制作，其它材料；2）应变测点布置，应变片粘贴、保护等；3）钢筋绑扎，支模板，浇捣混凝土；4）养护。 3.2 试件安装

试件安装包括：1）对试件作详细检查，检查截面实际尺寸和初始变形、原始裂缝等缺陷，做出书面记录；2）将试件表面刷白，并分格画线；3）试件划线放样，确定加载、支座、测点等的位置；4）试件就位；5）安全措施。 3.3 仪器设备准备

仪器设备准备包括：1）仪器选择和标定，单件标定和系统标定；2）测点仪器的连线；3）仪器设备系统调试。