同济大学混凝土试验报告

COLLEGE OF CIVI L ENGINEERING
《混凝土结构基本原理》试验课程作业
（3） 侧向挠度 柱长度范围内布置 3 个位移计测量柱侧向挠度，侧向挠度测点布置如图 5.6 所示。中点挠度 可以用如下公式计算 f ( f 6 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊
5 -7 -26 -135 -249 -381 -529 -637 -919 -1110 -1311 -1754 -1930 -2204
6 -15 -100 -220 -357 -500 -660 -845 -1101 -1250 -1420 -1630 -1731 -1762
7 2 17 -34 -82 -138 -203 -271 -373 -394 -460 -514 -475 -95
钢筋混凝土小偏压柱受压试验报告
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《混凝土结构基本原理》试验课程作业
1 试验目的
（1） 理解和掌握混凝土受压短柱的实验方法， 通过实践掌握试件的设计、 实验结果整理 的方法； （2） 测量试件的极限承载力，并与理论估算结果比较； （3） 观察小偏心受压短柱的破坏过程， 包括混凝土和钢筋的应变、 挠度、 裂缝发展状况、 破坏形式。
2
。
表 2.1 钢筋强度表
6 8 10 B10 B12 B14
360.25
454.80
594.93
516.00
788.02
604.71
Βιβλιοθήκη Baidu
600.92
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《混凝土结构基本原理》试验课程作业
3 试验装置
（1） 装置：柱偏心受压试验的加载装置如图 3.1 所示。采用千斤顶加载，支座一端为固 定铰支座，另一端为滚动铰支座。 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ （2） 加载方式： ① 当荷载小于 300kN 时， 每 50kN 为一级荷载， 每级荷载 持续 5min。 ② 当荷载大于 300kN 小于 375kN 时， 每 25kN 为一级荷载， 每级荷载持续 5min。 ③ 当荷载大于 375kN 时，每 10kN 为一级，加到 400kN 时，拆除所有仪表，加载至破坏，并记录破坏时的极限荷 载。
-0.002593333 -0.00288 -0.00288 -0.003826667
0.0006 0.000446667 0.000526667 0.000526667
500 450 400 350
-0.000606667 -0.00058 -0.000553333 -0.000713333
79.83333333 83.16666667 85.16666667 108.8333333
曲率（ 106 / mm） 0.666666667 3.333333333 4 7.833333333 -1.33333333 5.333333333 13.66666667 54.5 41.83333333 57.66666667 49.16666667 45.83333333 59.66666667 57 62.33333333 64.33333333 63.66666667 71.5
2 -11 -59 -134 -216 -307 -409 -520 -651 -696 -742 -749 -795 -926
3 1 11 -13 -35 -53 -34 -51 -35 -8 45 177 254 682
500
4 2 2 -25 -45 -71 -82 -73 -88 -129 -119 -118 -117 -80
8 3 -21 -63 -99 -139 -171 -214 -261 -269 -285 -280 -269 -206
1 400 荷载（kN) 300 200 100 0 -2500 -2000 -1500 -1000 -500 0 500 1000 钢筋应变（ ） 2 3 4 5 6 7 8
图 5.5 荷载-钢筋应变曲线
图 2.1 配筋图 材料参数：材料性能实验同适筋梁受弯，结果整理如下： 混凝土： fck 0.95 17.974 17.075 N·mm 钢筋：
钢筋 (MPa) 295.48 (MPa) 286.32 509.02 365.97 622.50 420.53 521.65 4
2
； ftk 0.117.075 1.708 N·mm
荷载 0.33 10.735 49.546 101.405 150.042 200.992 250.209 300.332 323.455 350.127 370.523 384.561 394.389 402.48 411.729 421.721 430.227 440.713
2
2.66667E-05 2.66667E-05 -0.000106667 -0.000233333 -0.000313333 -0.000446667 -0.000626667 -0.00084 -0.001073333 -0.001153333 -0.001413333 -0.001546667 -0.001626667 -0.0016 -0.001966667 -0.002073333 -0.002073333 -0.002306667
4
2.66667E-05 -2.66667E-05 -0.00008 -0.00008 -0.00016 -0.000213333 -0.000266667 -0.000313333 -0.000393333 -0.000393333 -0.00042 -0.000473333 -0.000473333 -0.000473333 -0.000526667 -0.000553333 -0.00058 -0.0005
1 ( f5 f 7 )) ， 2
计算结果整理见表 5.3，以此绘制荷载挠度曲 线见图 5.7 所示。
图 5.6 侧向挠度测点布置图
表 5.3 挠度数据表
荷载 10.652 49.876 100.496 150.125 200.827 250.456 300.084 350.539 370.936 402.48 421.721 440.713 410.408
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《混凝土结构基本原理》试验课程作业
┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊
COLLEGE OF CIVI L ENGINEERING 《混凝土结构基本原理》试验课程作业
图 5.4 钢筋应变测点布置图 表 5.2 钢筋应变测量结果表
荷载 10.735 49.464 100.496 150.042 200.662 250.126 300.332 350.291 370.936 402.398 426.098 440.713 410.408
1 -13 10 -92 -205 -332 -478 -624 -845 -986 -1124 -1506 -1749 -1954
图 3.1 加载装置图
4 试验现象
荷载较小时，没有裂缝，荷载第一条裂缝出 现在下端牛腿处，荷载增大，此处裂缝向上 发展，宽度增加。荷载进一步增大，受压钢 筋屈服，最后牛腿出砼压碎。塑性破坏。图 4.1 为破坏图。
图 4.1 试件破坏图
5 试验量测内容与结果分析
（1） 混凝土平均应变 由布置在柱表面混凝土上的位移计量测，混凝土应变测点布置见图 5.1。量测结果整理见表 5.1，并以此绘制荷载-混凝土应变曲线和荷载-荷载曲线如图 5.2 和图 5.3 所示。计算正截 面挠度由于实验中第一个位移计脱落，舍去其数据。
┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊
┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊
2 试件与材料
试件参数： 试件尺寸(矩形截面)： b h l 150 150 650 mm 混凝土强度等级：C20 纵向钢筋（对称配筋） ：4B14 箍筋：A6@100（2） 纵向钢筋混凝土保护层厚度：15mm 偏心距 e0 ：20mm 配筋图如图 2.1 所示：
挠 度 （mm) -0.001 0.0415 0.073 0.071 0.021 0.0685 0.0875 0.18 0.2475 0.3735 0.721 0.92 1.807
500 450 400 350 荷载（kN) 300 250 200 150 100 50 0 -0.5 0 0.5 挠度（mm) 1 1.5 2
荷载（kN)
300 250 200 150 100 50 0
-0.005
-0.004
-0.003
-0.002
-0.001 砼应变 0
0.001
0.002
图 5.2 荷载-砼应变曲线
500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 0 20 40 曲率 60 80 100 120
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图 5.1 砼应变布测图 表 5.1 砼应变测量数据表
3
5.33333E-05 0.00016 5.33333E-05 0.00008 -0.000366667 -0.000233333 -0.00008 0.00134 0.0006 0.001153333 0.000553333 0.000286667 0.00076 0.00068 0.000526667 0.0005 0.000473333 0.000553333
图 5.7 荷载-挠度曲线
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（4） 裂缝
( b )裂缝发展情况 ① 荷载还未达到 150kN 时，构件没有裂缝。 ② 荷载为 150kN 时，构件出现第一条裂缝，位于扭腿上，宽度 为 0.03mm。 ③ 荷载为 200kN 时，没有发现新的裂缝，原裂缝发生延伸和拓 展，其宽度发展为 0.06mm。 ④ 荷载为 250kN 时，构件上下两端扭腿开始出现新的裂缝，原 先裂缝进一步发展。 ⑤ 荷载为 300kN 时，裂缝继续发展。 ⑥ 荷载为 350kN 时， 上下两端扭腿裂缝非常明显， 且数量众多。 ⑦ 荷载为 400kN 时，上部加载点混凝土已经被压酥，下端扭腿 根部混凝土也被压酥。 荷载为 440kN 时，靠近扭腿部破坏。裂缝简图如图 5.8 所示。
荷载（kN)
-20
图 5.3 荷载-曲率曲线 （2） 纵筋应变 由布置在柱内部纵筋表面的应变计测量，钢筋应变测点布置见图 5.4 所示，测得结果见表 5.2，以此绘制荷载-钢筋应变曲线如图 5.5 所示
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432.291 420.482 402.15 355.66
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