郑州大学现代远程教育网上考试7528综合性实践环节答案
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一、作业要求
1.要求提交设计试验构件详细的设计过程、构件尺寸和配筋；
2.要求拟定具体的试验步骤；
3.要求预估试验发生的破坏形态；
4.构件尺寸、配筋、试验步骤以及破坏形态可参考《综合性实践环节试验指导》或相关教材（例如，混凝土原理），也可自拟。 二、作业内容
1.正截面受弯构件——适筋梁的受弯破坏试验设计。
2.斜截面受剪构件——无腹筋梁斜拉受剪破坏试验设计。
3.钢筋混凝土柱——大偏心受压构件破坏试验设计。
答:
1． 正截面受弯构件——适筋梁的受弯破坏试验设计。
适筋破坏-配筋截面 加载：（注明开裂荷载值、纵向受拉钢筋达到设计强度fy 时的荷载值、破坏荷载值）
加载：KN F 9.7cr = KN F 3.52y = KN
F 56u =
（1）计算的开裂弯矩、极限弯矩与模拟实验的数值对比，分析原因。 理论计算：
1tk 1486.5 1.78981.25
0.69891.011.9210
0.6989
() 1.78981.25(486.5)0.8491220.8491
0.34662.45300981.25
117.7971.011.9210
o tk s c cr s o cr cr y s c y y s h f A x mm f b x M f A h KN m
M F KN
a f A x mm
f b M f A αα=⨯=
==⨯⨯=-=⨯⨯-====⨯===⨯⨯=开裂时：开裂荷载：屈服时：1117.797
()300981.25(486.5)125.87522125.875
51.382.45335981.25
131.541.011.9210
131.54
()335981.25(486.5)138.322138.3
: 2.45
o y y yk s c u yk s o u u x h KN m
M F KN
a f A x mm
f b x M f A h KN m
M F a α-=⨯⨯-====⨯===⨯⨯=-=⨯⨯-====屈服荷载：破坏时：破坏荷载56.5KN
通过分析对比，实验数据跟理论数据存在着误差，主要原因：
1实验时没有考虑梁的自重，而计算理论值时会把自重考虑进去；
2.计算的阶段值都是现象发生前一刻的荷载，但是实验给出的却是现象发生后一刻的荷载；
3.破坏荷载与屈服荷载的大小相差很小，1.5倍不能准确的计算破坏荷载；
4.整个计算过程都假设中和轴在受弯截面的中间。
（2）绘出试验梁p-f 变形曲线。（计算挠度）
0178.0525
2105.025.9810686.05
.48621025.981108.21025
.48625
.98145
00=⨯⨯==
=⨯⨯⨯⨯=•===te s te s c s E s A A bh A E E h A ρρα
当构件开裂时，M KN M k /8491.0=
mm
B l M s f mm N h A E B f A h M K E s s s sq
te tk
s K sq 52.010519.57350108491.08510519.50686.062.02.015.15.48625.98110262.015.12
.0044
.20178.078
.165.01.165
.01.1044
.225
.9815.48687.0108491.013
2
62
02
132
52
06
0=⨯⨯⨯⨯==⋅⨯=⨯++⨯⨯⨯⨯=++==⨯⨯
-=-==⨯⨯⨯==ραψψσρψησ取负数，
以此类推，在不同的荷载下，可以得到相关的数据：
F(kN) 0.3466 16.33 32.65 51.38 56.45
M k (KN·m) 0.8491 40 80 125.875
138.3 sq σ(N/mm 2)
2.044 96.3 192.6 30
3.1 333 ψ
0.2 0.43 0.76 0.8855 0.9 13
10⨯s B 2
()
N mm
5.519
4.199 3.13 2.85 2.82 f (mm)
0.52
32.16
86.30
149.1
166
实验得出的荷载-挠度曲线:
（3）绘制裂缝分布形态图。 （计算裂缝）
()[]mm d c E a W mm N A h M mm d bh A a te eq s s sq cr s k sq
te eq s te cr 46.05.140408.06269.1102333
9.09.108.09.19
.03330178.078
.165.01.1/33325
.9815.48687.0103.1385.14040178
.025
0178.05252105.025
.9815.09
.15max 260=⨯++⨯⨯⨯⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝
⎛+==⨯⨯
-==⨯⨯⨯=====⨯⨯==
=ρσψψησρρ最大裂缝：
（4）简述裂缝的出现、分布和展开的过程与机理。
①当荷载在0.4KN 内，梁属于弹性阶段，没有达到屈服更没有受到破坏。
②当荷载在0.4KN 的基础上分级加载，受拉区混凝土进入塑性阶段，手拉应变曲线开始呈