钢筋混凝土结构基本原理试验课
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混凝土结构基本原理试验
黄 庆 华
土木工程学院建筑工程系 2012.11 2012 年11月
一般过程
明确试验目的 试验设计（试验方案）
本次试验为：
验证性试验
试件制作、养护和 预处理 试验加载、观察和 测量 试验数据处理与分 析、撰写试验报告
1. 明确试验目的
检验试验试件的破坏形态 、破坏机理是否与理论课 一致？
P/2
P/2
加载装置
5.2 结构单调加载静力试验的加载制度
2.3 加载方案设计
P (kN)
极限荷载计算值Pu
屈服荷载计算值Py
荷载-挠度曲线
Δ (mm)
5.2 结构单调加载静力试验的加载制度
2.3 加载方案设计
F (kN)
Δ
计算极限荷载Pu
计算屈服点Py
5~10min
≥15min
≥15min
t
承载力极限状态的确定方法：指导书P6(弯)、P11(剪)、P15(
P 数据采集系统 位移计/应变计
位移计
挠度测量 截面不同高度处的混凝土平均应变测量
2. 试验设计
2.5 量测与观测设计
量测内容 量测设备 测点选择与布置 量测制度
钢筋表面应变测量
2. 试验设计
2.5 量测与观测设计
观测内容、观测设备、观测制度
内容：裂缝、开裂声响…….
P
P
如何用简便的方法记录裂缝的出现与发展？
6. 试验数据处理与分析、撰写试验报告
6.1 数据整理与分析 6.2 撰写试验报告 试验方案的实施情况 数据处理与分析 试验结果分析 结论
思考题
方案设计中材料强度值采用设计值、标准值和实测值，分别计算构 件的极限承载力，所得承载力分别有什么实际意义？ 如何设计才能保证试验构件发生所期望的破坏模式，而不是其它可 能的模式？ 为什么还要进行钢筋和混凝土的材性试验？材性试验在什么时候进 行更合理？ 压混凝土棱柱体试块所获得的轴心抗压强度与压混凝土立方体所获 得的立方体抗压强度分别用于何处？ 钢筋单轴拉伸和混凝土棱柱体轴心抗压所得材料本构关系如何在试 验过程中和试验分析中应用?构件中哪个部位的材料受力（材料所受 约束情况）情况与单轴试验接近？ 试验方案设计描述时的语态与试验报告的语态有何区别？
3.1模板制作、钢筋绑扎、内埋传感器布置与标记
3. 试件制作、养护和预处理
3.2 混凝土配制、浇捣、养护、试件ID标记、材料试件制作
3. 试件制作、养护和预处理
3.3 试件预处理 表面刷白
减少干扰、便于观测
坐标网格
P
正方形网格边长5cm
网格的作用？
4. 材性试验与试验结果进一步预测
4.1 材料试验与结果应用
材性试件与混凝土试件同条件养护； 混凝土材性试验宜在试验紧前进行。
D B’ A E C
标距
B
y
c
承压板
fc b
混凝土棱柱体
试 块
a
0
d 4 6 8 10
混凝土立方体
2
(10
4. 材性试验与试验结果进一步预测
4.2 试验结果的进一步预测
P (kN)
按实际材性结果计算 按设计值计算
Δ (mm)
5. 试验加载
5.1 试验前准备
（1）试件现状
原始裂缝和损伤、截面尺寸、跨度、钢筋位置、保护层厚度、 初始挠曲、变形等
（2）设备标定 （3）试件就位安装 （4）仪表安装
5. 试验加载
5.2 试验加载 回顾试验梁的破坏过程及机理
（1）试加载 （2）第一次（级）加载 （3）试验观察与记录 （4）继续加载 （5）继续观察 （6）停止试验
偏压)、P20(扭)
2. 试验设计
2.4 考虑加载的补充设计或处理
3 Ф 6@50
e0
N
As
As’
4 φ 14
3 Ф 6@100
h0 e0 N
3 Ф 6@50
计算简图
实际构件
2. 试验设计
2.4 考虑加载的补充设计或处理
F
2. 试验设计
2.5 量测与观测设计
量测内容 量测设备 测点选择与布置 量测制度
P (kN)
计算极限荷载Pu 计算屈服荷载Py
Δ (mm)
ct
(Mu) MIII (ct=cu)
ct
MI
Mcr
MII
My
sAs tb<ft
sAs tb=ft(tb =tu) s<y
sAs
s=
y
fyAs
fyAs
s>y
2. 试验设计
2.3 加载方案设计
荷载分配梁
P
试验梁
平截面假定；破坏过程
Q G
检验通过设计理论设计的 试验试件的实际性能。
极限荷载 屈服荷载 最大裂缝宽度
了解和初步掌握混凝土基 设计计算值与试验值有何区别？ 本构件试验及分析方法。
2.ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ试验设计
2.1 试件设计
已知Gk、Qk，跨度L 选取材料：C20混凝土，HPB300和HRB335钢筋 确定截面尺寸：h、b 根据基本组合（ 1.2Gk+1.4Qk ）进行内力计算和 配筋
Q G 弯矩图
P P
剪力图
h L b
2. 试验设计
2.2 试验结果预测
极限荷载设计值？
材料强度取设计值和标准值计算有何区别？ 最大裂缝宽度计算理论的适用范围？ 短期试验的挠度应与短期计算挠度对比。
屈服荷载计算值？ 开裂荷载计算值？ 最大裂缝宽度计算值？ 裂缝间距计算值？
ct ct ct
2. 试验设计
2.5 量测与观测设计
观测内容 — 裂缝
裂缝扩展过程 描述的四要素：
30(0.1)
位置 长度 形态 发展
20(0.03) 整条裂缝最大宽度mm
10 (0.02)
荷载等级kN
试件对应的处理
2. 试验设计
2.6 完成试验方案 以上主要内容的书面化、图纸化！ 作业：完成一份试验方案
3. 试件制作、养护和预处理
黄 庆 华
土木工程学院建筑工程系 2012.11 2012 年11月
一般过程
明确试验目的 试验设计（试验方案）
本次试验为：
验证性试验
试件制作、养护和 预处理 试验加载、观察和 测量 试验数据处理与分 析、撰写试验报告
1. 明确试验目的
检验试验试件的破坏形态 、破坏机理是否与理论课 一致？
P/2
P/2
加载装置
5.2 结构单调加载静力试验的加载制度
2.3 加载方案设计
P (kN)
极限荷载计算值Pu
屈服荷载计算值Py
荷载-挠度曲线
Δ (mm)
5.2 结构单调加载静力试验的加载制度
2.3 加载方案设计
F (kN)
Δ
计算极限荷载Pu
计算屈服点Py
5~10min
≥15min
≥15min
t
承载力极限状态的确定方法：指导书P6(弯)、P11(剪)、P15(
P 数据采集系统 位移计/应变计
位移计
挠度测量 截面不同高度处的混凝土平均应变测量
2. 试验设计
2.5 量测与观测设计
量测内容 量测设备 测点选择与布置 量测制度
钢筋表面应变测量
2. 试验设计
2.5 量测与观测设计
观测内容、观测设备、观测制度
内容：裂缝、开裂声响…….
P
P
如何用简便的方法记录裂缝的出现与发展？
6. 试验数据处理与分析、撰写试验报告
6.1 数据整理与分析 6.2 撰写试验报告 试验方案的实施情况 数据处理与分析 试验结果分析 结论
思考题
方案设计中材料强度值采用设计值、标准值和实测值，分别计算构 件的极限承载力，所得承载力分别有什么实际意义？ 如何设计才能保证试验构件发生所期望的破坏模式，而不是其它可 能的模式？ 为什么还要进行钢筋和混凝土的材性试验？材性试验在什么时候进 行更合理？ 压混凝土棱柱体试块所获得的轴心抗压强度与压混凝土立方体所获 得的立方体抗压强度分别用于何处？ 钢筋单轴拉伸和混凝土棱柱体轴心抗压所得材料本构关系如何在试 验过程中和试验分析中应用?构件中哪个部位的材料受力（材料所受 约束情况）情况与单轴试验接近？ 试验方案设计描述时的语态与试验报告的语态有何区别？
3.1模板制作、钢筋绑扎、内埋传感器布置与标记
3. 试件制作、养护和预处理
3.2 混凝土配制、浇捣、养护、试件ID标记、材料试件制作
3. 试件制作、养护和预处理
3.3 试件预处理 表面刷白
减少干扰、便于观测
坐标网格
P
正方形网格边长5cm
网格的作用？
4. 材性试验与试验结果进一步预测
4.1 材料试验与结果应用
材性试件与混凝土试件同条件养护； 混凝土材性试验宜在试验紧前进行。
D B’ A E C
标距
B
y
c
承压板
fc b
混凝土棱柱体
试 块
a
0
d 4 6 8 10
混凝土立方体
2
(10
4. 材性试验与试验结果进一步预测
4.2 试验结果的进一步预测
P (kN)
按实际材性结果计算 按设计值计算
Δ (mm)
5. 试验加载
5.1 试验前准备
（1）试件现状
原始裂缝和损伤、截面尺寸、跨度、钢筋位置、保护层厚度、 初始挠曲、变形等
（2）设备标定 （3）试件就位安装 （4）仪表安装
5. 试验加载
5.2 试验加载 回顾试验梁的破坏过程及机理
（1）试加载 （2）第一次（级）加载 （3）试验观察与记录 （4）继续加载 （5）继续观察 （6）停止试验
偏压)、P20(扭)
2. 试验设计
2.4 考虑加载的补充设计或处理
3 Ф 6@50
e0
N
As
As’
4 φ 14
3 Ф 6@100
h0 e0 N
3 Ф 6@50
计算简图
实际构件
2. 试验设计
2.4 考虑加载的补充设计或处理
F
2. 试验设计
2.5 量测与观测设计
量测内容 量测设备 测点选择与布置 量测制度
P (kN)
计算极限荷载Pu 计算屈服荷载Py
Δ (mm)
ct
(Mu) MIII (ct=cu)
ct
MI
Mcr
MII
My
sAs tb<ft
sAs tb=ft(tb =tu) s<y
sAs
s=
y
fyAs
fyAs
s>y
2. 试验设计
2.3 加载方案设计
荷载分配梁
P
试验梁
平截面假定；破坏过程
Q G
检验通过设计理论设计的 试验试件的实际性能。
极限荷载 屈服荷载 最大裂缝宽度
了解和初步掌握混凝土基 设计计算值与试验值有何区别？ 本构件试验及分析方法。
2.ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ试验设计
2.1 试件设计
已知Gk、Qk，跨度L 选取材料：C20混凝土，HPB300和HRB335钢筋 确定截面尺寸：h、b 根据基本组合（ 1.2Gk+1.4Qk ）进行内力计算和 配筋
Q G 弯矩图
P P
剪力图
h L b
2. 试验设计
2.2 试验结果预测
极限荷载设计值？
材料强度取设计值和标准值计算有何区别？ 最大裂缝宽度计算理论的适用范围？ 短期试验的挠度应与短期计算挠度对比。
屈服荷载计算值？ 开裂荷载计算值？ 最大裂缝宽度计算值？ 裂缝间距计算值？
ct ct ct
2. 试验设计
2.5 量测与观测设计
观测内容 — 裂缝
裂缝扩展过程 描述的四要素：
30(0.1)
位置 长度 形态 发展
20(0.03) 整条裂缝最大宽度mm
10 (0.02)
荷载等级kN
试件对应的处理
2. 试验设计
2.6 完成试验方案 以上主要内容的书面化、图纸化！ 作业：完成一份试验方案
3. 试件制作、养护和预处理