钢筋混凝土受弯构件试验指导书

钢筋混凝土受弯构件试验指导书

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二零一一年九月

钢筋混凝土受弯构件试验指导书

一、实验目的

通过钢筋混凝土梁的试验，了解受弯构件中的极限强度、挠度。裂缝开展及破坏特征。根据实测结果的整理分析与理论计算的结果进行比较，提高学生独立思考的能力和动手实践的能力，并熟练利用现有测试仪器进行实验分析。

二、实验使用仪器

电子位移计、读书显微镜、电子秤、压力传感器（最大量程为20吨）、千斤顶（最大行程180mm）、千分表、百分表、电阻应变片、高速静态应变移等测试仪表

三、实验测试内容

通过试验，应对以下内容进行测试和分析：

1.绘制每级荷载下的梁跨中截面应变分布图；

2.绘制每级荷载下梁的挠度曲线图；

3.对不同配筋率的梁受力性质和破坏特征进行比较分析，并绘制梁破坏时的裂缝分布图：主要绘制梁的纵向一个平面。应注意给每条裂缝编号，并标明每级荷载下的裂缝的宽度、走向。

4.梁的理论承载力和实测值进行比较，包括开裂荷载和破坏荷载。

四、实验方法

进行一次结构试验大致要经过三个阶段：计划与准备阶段、试验与观测阶段、分析与总结阶段。根据这次实验的目的和要求，实验步骤可分为：

1•试件准备

（1）试件设计与制作

适筋梁的截面尺寸及配筋示意图如图1。超筋梁截面尺寸及配筋示意图如图2。

（2）试件安装

梁的支座是一头铰接支座，一头是滚动支座。整个梁的支承是简支梁。

（3）测定试件的各项参数，材料各项性能指标。

2.按受弯构件正截面强度计算公式，计算受弯构件的破坏荷载，开裂荷载。

（1）按规范给出材料强度值以及标定尺寸计算

（2）按实测材料强度以及几何尺寸计算

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图 1 L1 (C20)

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图 2 L2 ( C20)

3.加荷方法

(1)加荷设备

20吨液压千斤顶，支承力采用反弯梁式加荷架，为保证梁的纯弯段，采用两点加荷，分配梁与之配合使用，参看图3。

(2)加荷步骤

①在估计的抗裂荷载前分三级加荷。如仍未裂，再少加些，直至裂缝出现，记下荷载。每次加荷后五分钟读百分表，应变仪量测试件支座及跨中位移值，纵向应变值。

②裂后至使用荷载分两次加荷，每次加荷五分钟读百分表、应变仪。到使用荷载时用读数放大镜读最大裂缝宽度。

③使用荷载至计算Mu值之间分三次加荷，前两次都读百分表，应变仪，第二次读后拆除百

分表。至第三次加荷后仍不破坏，再酌量加荷至破坏，记下破坏荷载Pu( Mu)并注意观察梁破坏时

的特征。

4.测点布置

(1)挠度测定

为了求得梁在变形后较为光滑的挠度曲线，沿梁跨对称布置3个百分表测点，考虑支座沉降的

影响。布置2个百分表测点。参看图4。

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图3反弯梁式加荷栽

①一加荷架上横梁；②一液压千斤顶；③一分配梁；④一试件⑤一试件支座；⑥一反弯大梁；⑦

一加荷架支座；⑧一丝杆；

（2）应变测定

为了测定梁正截面的应变分布，验证平截面假定，在梁跨中的截面上布置3-4个测点，安装千分表，如图5所示。

（3）裂缝测定

为较好的观测到混凝土的开展全过程，应使所观测的裂缝不少于5条，包括第一条展开裂缝和最大宽度的裂缝，并标明每级荷载下的裂缝走向、分布、裂缝宽度用读数显微镜观测，并记录在表格上。要注意第一条裂缝出现的荷载值。

五、资料整理

1.强度资料整理

（1）应变：

按荷载的等级，每级荷载与前一级荷载所量出梁表面定长上之差值求应变，逐次量测梁上安装的观测点，（每对测点定长L i=150mm左右）对应每级荷载都可得到三个平均应变值。把这三个应变值标在

M//Mu- &图上，可检验平截面假定（见图6）。

(2)计算设计破坏荷载Pu,并与实测破坏荷载比较

2. 刚度资料的整理

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图5应变测定布置图

其中，M ――每级荷载下所产生的弯矩值

Mu ――在破坏荷载下所产生的最大弯矩值

& ――梁正截面混凝土的平均应变值

h ――梁高

三对测点的水平线

1、2、3 图4挠度测点布置图

应变位

—

图6在每级M/ML 下，混凝土正截面应变分布图

绘制每级荷载下的挠度曲线

3.裂缝资料的整理

(1)计算抗裂荷载并与实测抗裂荷载比较

(2)裂缝宽度

裂缝宽度是在标准荷载理论计算下构件所产生的最大裂缝宽度，应不得超过钢筋混凝土结构设计规范所规定的允许值，即：W< [W] max

W――所观测到的标准荷载下的裂缝宽度值

(3)绘制梁的裂缝分布图

六、试验注意事项

1.在试验前，应在充分了解和掌握了整个试验目的和试验方法后才开始实验。

2.各种测试仪表，一定要严格按照操作规程使用。实验中严禁碰撞仪表、导线，以保证测量的准确性。

3.加荷要均匀缓慢，按照电子的指示值准确加荷，读数要准确，记录要认真，并随时相互校核。

4.在构件将破坏前，要及时安全的把仪表撤除。以免引起不必要的损失，同时实验人员从始至终要注意安全，并要遵守实验室的规章制度。