混凝土实验报告

混凝土实验报告

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WTT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ff=

11、9fff，轴心抗拉强度ff=1、27fff，箍筋抗拉强度fff=456fff，纵筋抗拉强度ff=4

73、24fff。剪跨比：λ=ah0最小配箍率ρsv,min=0、24ftfyv=6、6810-4试件配箍率ρsv=nAsv1bs=4、1510-

3>ρsv,min由h0b=1、15<4得ff,ff=0、25fffffℎ0=

34、21ff抗剪承载力Vu=1、75λ+1ftbh0+1、

25fyvAsvsh0=

34、84kN>Vu,max fVu=

34、21kN 对应于抗剪承载力的荷载为ff=2ff=

68、42ff跨中正截面抗弯承载力：试件f f=307、

9ff2，ff′=

100、5ff2，则As2=Asfyfy=

91、02mm2,As1=As-As2=2

16、9mm2ff′=ff′ff′(ℎ0−ff′)=3、

8ff∙f2ff′=58ff，取ff=0、55得ffℎ0=

48、95ff试件为超筋梁，则ξ=0、81+α1fcbh0fyAs1(0、8-ξb)=0、596f=fℎ0=

70、34ffσs1=fyξ-0、8ξb-0、8=4

37、27MPaMu1=σs1As1(h0-x2)=7、

86kN∙m ff=ff1+ff′=

11、69ff∙f对应于抗弯承载力的荷载为ff=

73、06ff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50mm50mm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2、2、1试件设计超配筋受扭梁钢筋上应变测点布置及对应编号如下：28-1(28-7)28-

2(28-8)28-3(28-9)28-4(28-10)28-5(42-1)28-6(42-2)42-3(42-9)42-4(42-10)42-5(34-1)42-6(34-2)42-7(34-3)42-8(34-4)34-5(33-5)34-10(33-6)33-1(33-7)33-2(33-8)33-3(33-9)33-4(33-10)倾角仪(度)：40-640-740-840-9187244183承载力理论计算混凝土抗压强度受扭箍筋直径为10mm 间距为50mm 受扭纵筋截面受扭塑性抵抗矩保护层厚度为抗扭承载力为2、2、2加载方式受扭破坏梁（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。3、4 试件材料力学性能试验钢筋强度实测结果：公称直径/mm屈服荷载/kN极限荷载/kN屈服强度平均值/MPa极限强度平均值/MPa试件平均试件平均4光圆4、1

14、1

55、1

55、1733041

14、1

85、2

44、1

65、136光圆

12、81