同济大学混凝土试验梁剪压破坏实验报告.13页word

《混凝土结构基本原理》试验课程作业梁受剪试验（剪压破坏）试验报告

试验名称梁受剪试验（剪压破坏）

试验课教师林峰

姓名

学号

手机号

任课教师

日期2014年11月25日

1. 试验目的

通过试验学习认识混凝土梁的受剪性能（剪压破坏），掌握混凝土梁的受剪性能试验的测试方法，巩固课堂知识，加深对于斜截面破坏的理解。

2. 试件设计

2.1 材料和试件尺寸

试件尺寸（矩形截面）：b×h×l＝120×200×1800mm；

混凝土强度等级：C20；

纵向受拉钢筋的种类：HRB335；

箍筋的种类：HPB235；

2.2 试件设计

（1）试件设计依据

根据剪跨比l和弯剪区箍筋配筋量的调整，可将试件设计为剪压、斜压和斜拉破坏，剪压破坏的l满足1≤l≤3。进行试件设计时，应保证梁受弯极限荷载的预估值比剪极限荷载预估值大。

（2）试件参数如表1

表1 试件参数

试件尺寸（矩形截面）120×200×1800mm

下部纵筋②218

上部纵筋③210

箍筋① 6@150(2)

纵向钢筋混凝土保护层厚度15mm

配筋图见图1

图1 试件配筋图

（3）试件加载估算 ①受弯极限荷载 uM P =105.25kN ②受剪极限承载力

其中，当 1.5l <时，取 1.5l =，当3l >时，取3l =。

uQ P =65.98kN

可以发现uQ P

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

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

3. 试验过程

3.1 加载装置

图2为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，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。试验取L=1800mm，a=100mm，b=400mm，c=800mm。

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

3.2 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→40→50→60→70→破坏，在加载到70kN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。

但是本实验为了更加直观的观测混凝土的应变，而且由于先发生剪压破坏，所以可以不用拆掉仪表。

3.3量测与观测内容

3.3.1 荷载

荷载由压力传感器直接测定，选取数据如表2，极限荷载为139.392kN。

表2 荷载取值表

3.3.2 钢筋应变

（1）纵筋应变

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3。

图3 纵筋应变片布置

由于试验前准备不充分，不能够分清应变片，只能通过平均应变来观测钢筋在实验中的变化情况。

（2）箍筋应变

箍筋的钢筋应变片布置见图4,应变片与通道对应关系如表3。

图4 箍筋应变片布置 表3 箍筋应变片测点编号

3.3.3 混凝土应变

混凝土应变由布置混凝土表面上的4个位移计量测，位移计间距40mm ，标距为150mm ，混凝土应变测点布置如图5，位移计与通道对应关系见表4。

图5 混凝土应变计布置 表4 混凝土应变计测点编号

3.3.4 挠度

挠度由梁跨度范围内布置3个位移计量测。短期跨中挠度实测值可以按照

公式()0g 765M 21

b b

f M f f f f ++-=直接得出。侧向扰度测点布置见图6，位移计对

应通道见表5。

图6 挠度测点布置

表5 挠度位移计测点编号

3.3.5 裂缝

实验前将柱四面用石灰浆刷白，并绘制50mm×50mm的网格。试验时借助手电筒用肉眼查找裂缝并且用铅笔标记出裂缝的位置、标号。之后对裂缝的发生发展情况进行详细观测，用读数放大镜测量各级荷载作用下的裂缝宽度、长度及裂缝间距，并用相机拍摄后手动绘制裂缝展开图。

3.4 裂缝发展及破坏形态

（1）实验前构件初始状态

经过观察构件初始状态良好，肉眼观测没有初始裂缝。

（2）各级荷载作用下构件裂缝发展情况

（0→20kN）当荷载较小时，很难用肉眼观测到裂缝。

（20kN→70kN）梁的下表面首先出现垂直裂缝，数量较少而且裂缝很短、宽度也比较小。随着荷载的增加，裂缝的条数在逐渐增加而且不断的向受压区发展，并且梁的支座附近出现多条斜裂缝。

（70kN→130kN）两个支座附近的斜裂缝继续向受力点延伸，宽度不断加大，条数增多，在接近130kN时一侧形成一条宽度长度最大的临界裂缝贯通整个梁，剪压区被压碎，继续加荷载但是压力传感器数值不增反降，此时混凝土梁已经破坏。