综合性实践环节答案解析
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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
F9.7
cr
=KN
F3.
52
y
=KN
F56
u
=
（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：
1
tk
1
486.5
1.78981.25
0.6989
1.011.9210
0.6989
() 1.78981.25(486.5)0.8491
22
0.8491
0.3466
2.45
300981.25
117.797
1.011.9210
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
α
α
=
⨯
===
⨯⨯
=-=⨯⨯-=
===
⨯
===
⨯⨯
=
开裂时：
开裂荷载：
屈服时：
1
117.797
()300981.25(486.5)125.875
22
125.875
51.38
2.45
335981.25
131.54
1.011.9210
131.54
()335981.25(486.5)138.3
22
138.3
:
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 (mm)
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
.0
5.
1404
08
.0
6
26
9.1
10
2
333
9.0
9.1
08
.0
9.1
9.0
333
0178
.0
78
.1
65
.0
1.1
/
333
25
.
981
5.
486
87
.0
10
3.
138
5.
1404
0178
.0
25
0178
.0
525
210
5.0
25
.
981
5.0
9.1
5
max
2
6
=
⨯
+
+
⨯
⨯
⨯
⨯
=
⎪⎪
⎭
⎫
⎝
⎛
+
=
=
⨯
⨯
-
=
=
⨯
⨯
⨯
=
=
=
=
=
⨯
⨯
=
=
=
ρ
σ
ψ
ψ
η
σ
ρ
ρ
最大裂缝：
（4）简述裂缝的出现、分布和展开的过程与机理。