同济大学混凝土试验大偏心受压柱试验报告

《混凝土结构基本原理》试验课程作业

L ENGINEERING

试验报告

试验课教师林峰

姓名

学号

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任课教师顾祥林

《混凝土结构基本原理》试验课程作业

L ENGINEERING

大偏心受压柱试验报告

试验名称大偏心受压柱试验

试验课教师林峰

姓名

学号

手机号

任课教师

日期2014年11月18日

1. 试验目的

通过试验了解大偏心受压柱破坏的全过程，掌握测试混凝土受压构件基本性能的试验方法。同时巩固大偏心受压柱承载力的计算方法，并通过对理论值和试验值的比较加深对混凝土基本原理的理解。

2. 试件设计

2.1 材料和试件尺寸

混凝土：C20

钢筋：使用I 级钢筋作为箍筋，II 级钢筋作为纵筋 试件尺寸（矩形截面）：b ×h ×l=120×120×870mm 详细尺寸见图1大偏心受压柱配筋图

2.2 试件设计

（1）试件设计的依据

为减少“二阶效应”的影响，将试件设计为短柱，即控制l 0/h ≤5。通过调整轴向力的作用位置，即偏心距e 0,使试件的破坏状态为大偏心受压破坏。

（2）试件参数如表1

表1 试件参数表 试件尺寸（矩形截面） b ×h ×l=120×120×870mm 纵向钢筋（对称配筋） 412

箍筋

Φ6@100（2） 纵向钢筋混凝土保护层厚度 15mm 配筋图 图1 偏心距e 0

100mm

120200

80135135

5050

500

870

200

200

22

1

1

3 8@50

4 6@100

150200

50

120

6φ124φ12

3 8@50

4φ12

120

120

1-12-2

3 8@50

3 8@50 4双向钢丝网2片 4双向钢丝网2片 尺寸170x90

8@50

8@50

6@100

图1 大偏心受压柱配筋图

（3）试件承载力估算 N c =α1f c bh 0ζ

N c e=α1f c bh 02ζ(1-0.5ζ) + f y ’ A s ’(h 0-a s ’) e=e 0+0.5h-a s

不妨令：A=

2

f 2

0c 1bh α, B=）

（00c 1-e f h bh α, C=)(f -0y '

-''s s h A α 从而有：A

AC

24B B -2-+=ξ

得出本次试验试件的极限承载力的预估值为：Ncu=87.71kN 详细计算过程见附录1

2.3 试件的制作

根据《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB/T 50081-2002规定， 成型前，试模内表面应涂一薄层矿物油或其他不与混凝土发生反应的脱模剂。

取样或拌制好的混凝土拌合物，至少用铁锨再来回拌合三次。 将混凝土拌合物一次装入试模，装料时应用抹刀沿各试模壁插捣，并使混凝土拌合物高出试模口。

采用标准养护的试件，应在温度为20±5℃的环境中静置一昼夜至二昼夜，然后编号、拆模。拆模后应立即放入温度为20±2℃，相对湿度为95%以上的标准养护室中养护，或在温度为20±2℃的不流动的氢氧化钙饱和溶液中养护。标准养护龄期为28d （从搅拌加水开始计时）。

3.材性试验

3.1 混凝土材性试验

混凝土强度实测结果

试块留设时间： 2014年9月25日 试块试验时间： 2014年12月8日 试块养护条件：与试件同条件养护

注：轴心抗压强度、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

钢筋强度实测结果

4. 试验过程

4.1 加载装置

柱偏心受压试验的加载装置如图2所示。采用千斤顶加载，支座一端为固定铰支座，另一端为滚动铰支座以减少支座带来的水平荷载对构件的影响。铰支座垫板应有足够的刚度，避免垫板处混凝土局部破坏。

图2 柱偏心受压试验加载装置

4.2 加载制度

单调分级加载机制：

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。

正式分级加载/kN：0→5→10→15→20→25→30→35→40→45→50→55→60→破坏，在加载到60kN时，拆除所有仪表，然后加载至破坏，并记录破坏时的极限荷载。

4.3量测与观测内容

4.3.1 荷载

荷载按照分级加载，破坏时的极限荷载为92.344kN。具体取用的荷载值见表2

表2 荷载取值表

4.3.2 纵筋应变

纵筋应变由布置在柱内部纵筋表面的应变计量测，钢筋应变测点布置如图

3

2003

8

5

3

8

5

1

8

7

应变片共计8片33

120

3-3

应变片共计8片图3 大偏心受压柱试验纵向钢筋应变测点布置

其中，1至8号应变片分别对应了通道43-1、43-2、43-3、43-4、43-6、43-7、43-8、43-9，通道43-6所对应的应变片损坏。具体数值见图7

4.3.3 混凝土应变

混凝土应变由布置在内部纵筋表面和柱表面混凝土上的应变计量测，混凝土应变测点布置如图4。