混凝土结构抗弯试验指导书要点

浙江海洋大学

混凝土结构实验课程指导书

(含实验报告)

浙江海洋大学土木系

2016年10月

混凝土结构综合性实验指导书

试验一、钢筋混凝土受弯构件制作

一、试验目的

1．了解受弯构件的构造，学会受弯构件的布筋和模型制作方法；

2．了解钢筋混凝土的标准养护条件和养护方法；

3．了解应变测试原理，掌握钢筋混凝土构件中钢筋和混凝土结构的应变测试方法及贴片方法。

二、试验仪器设备和材料

1．试验仪器设备

(1) 混凝土搅拌机

(2) 模板等

(3) 电烙铁

(4) 数字万用表

2. 耗材

(1)电阻应变片、导线、丙酮、环氧树脂、KH502快速胶、焊锡、松香、砂纸

(2)水泥、砂、石子

(3)钢筋

三、试件制作及测点布置

1．试件特征

(1) 根据试验要求，试验梁的混凝土强度等级为C20，纵向受力钢筋强度等级Ｉ级。

(2) 试件尺寸及配筋如图1所示，纵向受力钢筋的混凝土净保护层厚度为15mm。

图1 试件尺寸及配筋图

(3) 梁的中间500mm区段内无腹筋，其余区域配有φ6@60的箍筋，以保证不发生斜截面破坏。

(4) 梁的受压区配有两根架立筋，通过箍筋与受力筋绑扎在一起，形成骨架，保证受力钢筋处在正确的位置。

2．测点布置

(1) 在纵向受力钢筋中部予埋电阻应变片，用导线引出，并做好防水处理，设εg1、εg2为跨中受拉主筋应变测点。

(2) 纯弯区段内选一控制截面，在该截面处梁的受压区边缘布一应变测点εc1，侧面沿截面高度布置四个应变测点εc2~εc5，用来测量控制截面的应变分布。

(3) 梁的跨中及两个对称加载点各布置一位移计f3～f5，量测量梁的整体变形，考虑在加载的过程中，两个支座受力下沉，支座上部分别布置位移测点f1和f2，以消除由于支座下沉对挠度测试结果的影响。

四．试验步骤

1．模型制作方法

(1)计算混凝土材料配比。

(2)在混凝土搅拌机中按配比将混凝土搅拌均匀。

(3)将模板固定，形成图1中的规定尺寸模板。

(4)绑扎好钢筋笼（注意：主拉钢筋应先贴好应变片，贴片方法如下。），将之放入

模板中支撑好。

(5)将搅拌好的混凝土灌入模板中，并均匀捣实。

(6)将制作好的模型置于标准养护室中，在恒温恒湿条件下养护24小时后折模，并

继续养护至7天。

2．应变片贴片方法

(1) 测点表面清理：清除试件表面的油污、锈层，用粗砂纸将表面打磨均匀，再用细砂在试件表面打成45斜纹，吹去浮尘后有丙酮擦洗干净。

(2) 应变片粘贴与干燥：在试件上画出测点的定向标记。在钢筋上贴片时，用502快干胶在基底处涂上一层胶层，待胶层发粘时迅速将应变片按正确位置就位，并取一块聚乙烯薄膜盖在应变片上，用手指稍加压力后，固定1分钟左右，等待其干燥即可(干燥时间不少于24小时)。在混凝土表面贴片时，应先用环氧树脂胶作找平层，待胶层完全固化后再用砂纸打磨、擦洗后方可贴片，贴片方法同上。

(3) 焊接导线：先在离应变片3~5mm处粘贴接线架，然后将引出线焊于接线架上，最后把测量导线的一端与接线架焊接，另端与应变仪测量桥联接。

(4) 应变片的粘贴质量检查：用万用表量测应变片的绝缘电阻；观察应变片的零点漂移，漂移值小于5με为合格；将应变片接入应变仪，检查其工作的稳定性。若漂移值过大，工作的稳定性差，则应铲除重贴。

(5) 防水防潮处理：防潮措施在检查应变片贴片质量合格后立即进行。简便的方法是用松香石蜡或凡士林涂于应变片表面，使应变片与空气隔离达到防潮目的，防水处理一般采用环氧树脂胶。

五、试验报告

试验日期：组别：成绩：

试验二、钢筋混凝土受弯构件正截面破坏试验

一、试验目的

1．了解受弯构件正截面的承载力大小、挠度变化及裂缝出现和发展过程；

2．观察了解受弯构件受力和变形过程的三个工作阶段及适筋梁的破坏特征；

3．测定受弯构件正截面的开裂荷载和极限承载力，验证正截面承载力计算方法。

二、试验仪器设备

(1) 静力试验台座、反力架、支座及支墩

(2) 20T手动式液压千斤顶

(3) 20T荷重传感器

(4) YD-21型动态电阻应变仪

(5) X-Y函数记录仪

(6) YJ-26型静态电阻应变仪及平衡箱

(7) 读数显微镜及放大镜

(8) 位移计（百分表）及磁性表座

(9) 电阻应变片、导线等

三、试验装置及测点布置

1．试验装置见图2

图2 正截面试验装置图

(1) 在加荷架中，用千斤顶通过传力梁进行两点对称加载，使简支梁跨中形成长500mm的纯弯曲段（忽略梁的自重）。

(2) 构件两端支座构造应保证试件端部转动及其中一端水平位移不受约束，基本符合铰支承的要求。

2．测点布置

(1) 在纵向受力钢筋中部予埋电阻应变片，用导线引出，并做好防水处理，设εg1、εg2为跨中受拉主筋应变测点。

(2) 纯弯区段内选一控制截面，在该截面处梁的受压区边缘布一应变测点εc1，侧面沿截面高度布置四个应变测点εc2~εc5，用来测量控制截面的应变分布。

(3) 梁的跨中及两个对称加载点各布置一位移计f3～f5，量测量梁的整体变形，考虑在加载的过程中，两个支座受力下沉，支座上部分别布置位移测点f1和f2，以消除由于支座下沉对挠度测试结果的影响。

四．试验步骤

1．加载方法

(1) 采用分级加载，开裂前每级加载量取5%～10%的破坏荷载，开裂后每级加载量增为15%的破坏荷载。

(2) 试验准备就绪后，首先预加一级荷载，观察所有仪器是否工作正常。

(3) 每次加载后持荷时间为不少于10分钟，使试件变形趋于稳定后，再仔细测读仪表读数，待校核无误，方可进行下一级加荷。加荷时间间隔控制为15分钟，直至加到破坏为止。

2．测试内容

(1) 试件就位后，按照试验装置要求安装好所有仪器仪表，正式试验之前，应变仪各测点依次调平衡，并记录位移计初值，然后进行正式加载。

(2) 测定每级荷载下纯弯区段控制截面混凝土和受拉主筋的应变值εc和εg，以及混凝土开裂时的极限拉应变εcr与破坏时的极限压应变εcu，将应变读数分别记录入表7-1。

(3) 测定每级荷载下试验梁的支座下沉挠度、跨中挠度及对称加载点的挠度，并记录表7-2。

(4) 用放大镜仔细观察裂缝的出现部位，并在裂缝旁边用铅笔绘出裂缝的延伸高度，在顶端划一水平线注明相应的荷载级别。用读数显微镜测试１～３条受拉主筋处的裂缝宽度，取其中最大值。试件破坏后，绘出裂缝分布图。

(5) 测定简支梁开裂荷载、正截面极限承载力，详细记录试件的破坏特征。

(6) 用X-Y函数记录仪绘出试验梁p-f变形曲线。