钢筋混凝土梁正截面破坏实验

试验二钢筋混凝土梁正截面

破坏实验

主讲人：郑桂兰

实验原理

测定钢筋混凝土梁在各级荷载下的挠度和裂缝开展情况，测量控制区段的应变大小和变化，找出刚度随荷载变化的规律，确定梁的承载力。

正截面强度破坏的标准

⏹（1）受压混凝土破损；

⏹（2）纵向受拉钢筋被拉断；

⏹（3）纵向受拉钢筋达到或超过屈服强度后致使构件挠度达到跨度的1／50，或构件

⏹（4）纵向受拉钢筋处的最大裂缝宽度达到1.5mm。

实验目的

1、通过对钢筋混凝土梁的承载力、应变、挠度及裂缝等参数的测定，熟悉钢筋混

凝土受弯构件正截面破坏的一般过程及

其特征，加深对书本理论知识的理解。

实验目的

2、进一步学习常规的结构实验仪器的选择和使用操作方法，培养实验基本技能。

实验目的

3、掌握实验数据的整理、分析和表达方法，提高学生分析与解决问题的能力。

实验仪器

⏹手动油压千斤顶1 个，测力仪及压力传感器各1 个；

⏹静态电阻应变仪一台；百分表及磁性表座各3 个；

⏹刻度放大镜、钢卷尺；

⏹支座、支墩、分配梁。

实验方法

研究钢筋混凝土梁的受力性能，主要测定其承载力、各级荷载下的挠度和裂缝开展情况，另外就是测量控制区段的应变大小和变化，找出刚度随荷载变化的规律。

试件制备

⏹钢筋混凝土简支梁1 根；

⏹混凝土设计强度等级：C25；

⏹钢筋：纵筋2φ8，Ⅰ级（实际测得钢筋屈服强

度为390Mpa，极限抗拉强度为450 Mpa）；

⏹箍筋：φ6＠100，Ⅰ级；

⏹实件尺寸：

⏹b＝100mm；h＝150mm；L＝1300mm

（1100mm）；

⏹制作和养护特点：常温制作与养护。

实验试件

实验装置

实验装置

⏹梁的实验荷载一般较大，多点加载常采用同步

液压加载方法。构件实验荷载的布置应符合设计的规定，当不能相符时，应采用等效荷载的原则进行代换，使构件实验的内力图与设计的内力图相近似，并使两者的最大受力部位的内力值相等。

⏹作用在实件上的实验设备重量及实件自重等应

作为第一级荷载的一部分。确定实件的实际开裂荷载和破坏荷载时，应包括实件自重和作用在实件上的垫板，分配梁等加荷设备重量（本实验梁的跨度小，这些影响可忽略不计）。

测实内容

观测内容一般有强度、挠度和裂缝宽度等。

测实项目

截面应变；梁挠度；开裂荷载；裂缝发展情况；屈服荷载；破坏荷载。

测点布置

⏹纯弯区段混凝土表面布置5 个电阻应变片（自行设计测点位置），实验前完成应变片粘贴工作。

⏹梁内受拉主筋各布有电阻应变片1 片。

⏹挠度测点三个：跨中点，支座沉降点（2 个）。

实验步骤

（1）实件安装及实验装置检查。

⏹ a. 安装支座、实件。要求位置准确、稳定、无偏斜。

⏹ b. 贴电阻应变片（程序为：构件表面磨平处理；表面

清洗；贴应变片：不作防护），要求位置准确；粘贴牢固，无气泡等；

⏹ c. 安装百分表。要求垂直、对准；

⏹ d. 安装分配梁。分配梁支撑位于梁跨的三分点处。要

求位置准确、稳定、无偏斜。

⏹ e. 安装手动油压千斤顶和压力传感器。连接传感器和

测力仪。要求位置准确、稳定、无偏斜。

⏹ f. 最后检查实验装置是否稳定、偏斜及位置是否准确；

仪表是否正常工作。

实验步骤

（2）测量梁实际跨度、截面尺寸、加载点位置等。

实验步骤

（3）预加载实验（按破坏荷载的20％考虑，）。按1～3 级预加载，测读数据，观察实件、装置和仪表工作是否正常并及时排除故障。预载值的大小，必须小于构件的开裂荷载值。然后卸预载。

实验步骤

（4）仪表调零或读仪表初值并记录。画记录图、表，作好记录准备。

实验步骤

（5）正式实验。

本次实验加载制度：分级加载，混凝土开裂前，每级加载2kN，开裂后，每级加载4kN，纵向钢筋受力屈服后，每级加载2kN。满载后分2 级卸载。加卸载每级停歇时间5分钟，并在前后两次加载的中间时间内读数并记录，数据填入记录表。

注意事项

（1）进行破坏实验时，应根据预先估

计的可能破坏情况做好安全防范措施，以防损坏仪器设备和造成人员伤亡事故。

注意事项

（2）随着实验的进行注意仪表及加荷载装置的工作情况，细致观察裂缝的发生、发展和构件的破坏形态。

裂缝的发生和发展用眼睛观察，裂缝宽度用刻度放大镜测量，在标准荷载下的最大裂缝宽度测量应包括正截面裂缝和斜截面裂缝。正截面裂缝宽度应取受拉钢筋处的最大裂缝宽度，测量斜裂缝时，应取斜裂缝最大处测量。每级荷载下的裂缝发展情况应随实验的进行在构件上绘出，并注明荷载级别和裂缝宽度值。

注意事项

（3）当实件进行到破坏时，注意观察实件的破坏特征并确定其破坏荷载值。

应变记录表格

荷载kN 点1（με）点2（με）点3（με）

读数差值累加读数差值累加读数差值累加

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