m混凝土 受扭梁 斜拉破坏 实验报告

m混凝土受扭梁斜拉破坏实验报告

《混凝土结构基本原理》试验课程作业

L ENGINEERING

混凝土受扭构件斜拉破坏实验报告试验报告

试验名称混凝土斜拉梁破坏试验

试验课教师

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任课教师

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1. 试验目的

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受剪发生斜拉破坏实验的实验方法和实验结果，通过实践掌握试件的设计、实验结果整理的方法。

写出实验报告。在此过程中，加深对受剪混凝土梁斜拉破坏性能的理解。

2. 试件设计

2.1 材料和试件尺寸

①试件尺寸（矩形截面）：b×h×l = 120mm ×210mm×1800mm；

②混凝土强度等级：C20；

③纵向受拉钢筋的种类：HRB235；

④箍筋的种类：HPB235；

⑤纵向钢筋混凝土保护层厚度：15mm；

2.2 试件设计

试件的配筋情况见表1和图1；

表梁斜剪试件的配筋

试件

编号试件特征

配筋情况

加载位置

b（mm）

预估受剪

极限荷载

P uQ (kN)

预估受弯

极限荷载

P uM (kN)

①②③

QC 斜拉破坏

()

6@2502

φ2182106005069

图1 梁斜拉构件配筋图

混凝土受剪构件发生斜拉破坏有以下条件：

①3λ>；②sv

ρ

较小

由《混凝土结构基本原理（第二版）》相关知识，抗剪承载力计算公式为：

00

1.75

1sv u cs t yv A V V f bh f h s λ==

++

2uQ u

P V =

同时，为保证发生受剪破坏，抗弯纵筋配筋满足以下要求：

max u

M M ≥

u

M 按单筋矩形截面抗弯构件计算。

3. 材性试验

3.1 混凝土材性试验

试块留设时间：2013年09月 30日 试验时间：2013年11月 21日 试块养护条件：室内与试件同条件养护

表2 混凝土强度实测结果

注：轴心抗压强度根据国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB/T 50081-2002评定；立方体抗压强度、轴心抗拉强度、

弹性模量根据国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010-2010推定。

3.2 钢筋材性试验

表3 钢筋强度实测结果

4. 试验过程

4.1 加载装置

图3.1为进行梁受弯性能试验采用的加载装置，加载设备为千斤顶。采用两点集中力加载，在跨中形成纯弯段，由千斤顶及反力梁施加压力，分配梁分配荷载，压力传感器测定荷载值。梁受弯性能试验，取L=1800mm，a=150mm，b=500mm，c=500mm。

1—试验梁；2—滚动铰支座；3—固定铰支座；4—支墩；5—分配梁滚动铰支座；6—分配梁滚动铰支座；7—集中力下的垫板；8—分配梁；9—反力梁及龙门架；10—千斤顶；

图2梁受弯试验装置图

（a）加载简图（kN，mm）

（b）弯矩图（kNm）

（c）剪力图（kN）

图3梁受弯试验加载和内力简图

4.2 加载制度

1）单调分级加载机制

梁受弯试验采用单调分级加载。试件的加载简图和相应的弯矩、剪力图见3.1和3.2所示。在正式加载前，为检查仪器仪表读数是否正常，需要预加载，预加载所用的荷载是分级荷载的前1级。正式加载的分级情况为：在最大斜裂缝宽度发展至0.6mm以前，根拒预计的受剪破坏荷载分级加载，分为10KN,20KN,30KN,40KN,破坏；每次加载时间间隔为15分钟。

（2）承载力极限状态确定方法

对梁试件进行受弯承载力试验时，在加载或持载过程中出现下列标记即可认为该结构构件已经达到或超过承载力极限状态，即可停止加载：

①斜裂缝端部受压区混凝土剪压破坏；

②沿斜截面混凝土斜向受压破坏；

③钢筋与斜裂缝交会处的斜裂缝宽度达到

1.5mm；

④沿斜截面撕裂形成斜拉破坏；

4.3量测与观测内容

4.3.1 荷载（扭矩）

测点2_1显示实测荷载值，单位kN

4.3.2 钢筋应变

在试件纵向受拉钢筋中部粘贴电阻应变片，以量测加载过程中钢筋的应力变化，测点布置见图4。

图4 纵筋应变片布置

在试件受剪箍筋中部粘贴电阻应变片，以量测加载过程中钢筋的应力变化，测点布置见图5。

图5 箍筋应变片布置

4.3.3 混凝土应变

在梁跨中一侧面布置4个位移计，位移计间距40mm，标距为150mm，以量测梁侧表面混凝土沿截面高度的平均应变分布规律，测点布置见图6。

图6 梁受弯试验混凝土平均应变测点布置

4.3.4 挠度

对受弯构件的挠度测点应布置在构件跨中或挠度最大的部位截面的中轴线上，如图7所示。在试验加载前，应在没有外荷载的条件下测读仪表的初始读数。试验时在每级荷载下，应在规定的荷载持续试件结束时量测构件的变形。结构构件各部位测点的测度程序在整个试验过程中宜保持一致，各测点间读数时间间隔不宜过长。

图7梁受弯试验挠度测点布置

4.4 裂缝发展及破坏形态

1）试验前试件状况：试件截面尺寸120×