混凝土试验报告梁斜压

1、装订线混凝土结构基本原理试验课程作业混凝土结构基本原理试验课程作业混凝土结构基本原理试验方案试验名称梁斜压试验试验课教师赵勇姓名王xx学号Xxxxxx手机号188xxxxxxxx任课教师李方元日期2014年12月2日目录1试验目的- 2 -2试件设计- 2 -2.1试件设计的依据- 2 -2.2试件主要参数- 2 -2.3 试件的制作- 3 -3材性试验- 3 -3.1 混凝土材性实验- 3 -3.2 钢筋材性实验- 3 -4 试验过程- 4 -4.1加载装置- 4 -4.2加载制度- 5 -4.3承载力极限状态确定方法- 5 -4.4量测与观测内容- 5 -4.4.1 纵向钢筋应变- 5 -

2、4.4.2箍筋钢筋应变- 6 -4.4.3 挠度变形和梁侧面混凝土应变- 6 -4.4.4裂缝- 7 -4.5裂缝发展及破坏形态- 7 -4.5.1裂缝发展描述：- 7 -4.5.2破坏形态记录：- 7 -5试验数据处理与分析- 8 -5.1荷载-挠度关系曲线- 8 -5.2 荷载-纵筋应变关系曲线- 10 -5.3荷载-箍筋应变关系曲线- 11 -5.4正截面承载力分析- 12 -5.5斜截面承载能力分析- 13 -5.6构件承载能力分析- 14 -5.7理论计算与试验结果的对比分析- 14 -6 结论- 15 -1试验目的（1）了解梁受剪斜压破坏试验配筋设计。（2）研究认识混凝土梁受剪斜压

3、破坏全过程。（3）通过实验加深对梁受剪斜压破坏机制的认识。（4）通过理论计算出试件梁受剪斜压破坏时的受力情况以及推导出试件的极限荷载，并与实验结果的对比，比较理论和实际之间的差距并分析原因。（5）观察梁斜压破坏过程裂缝发展，根据数据作梁的荷载-挠度关系曲线、荷载-箍筋应变关系曲线等，分析构件的承载力。2试件设计2.1试件设计的依据根据剪跨比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。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。2.2试件主要参数试件尺寸（矩形截面）：b×h×l120×200×1800mm。混凝土强度

4、等级：C20。纵向受拉钢筋的种类：HRB335。箍筋的种类：HPB235。纵向钢筋混凝土保护层厚度：15mm。试件的配筋情况见图2-1和表2-1。图2-1 试件配筋图表2-1 斜压破坏梁试件的配筋配筋情况加载位置b（mm）预估受剪极限荷载(kN)预估受弯极限荷载 (kN)2001382082.3 试件的制作1）检查试模尺寸及角度，在试模内表面应涂一层矿物油或其他不与混凝土发生反应的脱模剂。2）取样拌制的混凝土，至少用铁锹来回拌和三次至均匀。3）现场平板振动现浇混凝土，将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。刮涂试模上口多余的混凝土，待混凝土临近初凝时，用

5、抹刀抹平。4）将试件小心平稳移入温度20±0.5的房间进行标准养护。5）28天后，将试件小心脱模，待用，完成试件制作。3材性试验3.1 混凝土材性实验试块留设时间： 2014年 9月 25日试块试验时间： 2014年 12月 2日试块养护条件：与试件同条件养护混凝土强度实测结果见表3-1表3-1 混凝土强度实测结果试件尺寸150mm×150mm×150mm实测立方体抗压强度/MPa平均立方体抗压强度/MPa推定轴心抗压强度/MPa推定轴心抗拉强度/MPa推定弹性模量/GPa23.422.517.11.8926.7522.022.2注：轴心抗压强度、轴心抗拉强度、弹

6、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 钢筋材性实验钢筋强度实测结果见表3-2表3-2 钢筋强度实测结果公称直径/mm屈服荷载/kN极限荷载/kN屈服强度平均值/MPa极限强度平均值/MPa试件平均试件平均6光圆11.611.316.015.740055611.215.611.215.610带肋39.9939.7850.0649.9050663539.4949.7139.8749.9318带肋1541451621645706451521641281654 试验过程4.1加载装置图4-1为梁斜压试验采用的加载装置，图4-2为实物图。加载设备为千斤顶。采用两点集

7、中力加载，在跨中形成纯弯段，在靠近支座处，形成弯剪段。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。梁受剪性能试验，取L=1800mm，a=100mm，b=200mm，c=1200 mm。试件的加载简图和相应的弯矩、剪力图见图4.3所示。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4-1 梁受剪试验装置示意图图4-2 梁受剪试验装置实物图（a）加载简图（b）弯矩图（c）剪力图图4-3 梁受剪试验加载和内力简图4.2加载制度在正式加载前，为检查仪器仪表读数是否正

8、常，需要预加载，预加载所用的荷载是分级荷载的前1级。正式加载的分级情况为：在最大斜裂缝宽度发展至0.6mm以前，根据预计的受剪破坏荷载分级进行加载，每级荷载约为破坏荷载的20，每次加载时间间隔为15分钟。当最大斜裂缝宽度发展至0.6mm以后，拆除所有仪表，然后加载至破坏，并记录破坏时的极限荷载。具体分级加载/kN：0102030405060破坏（开裂50 kN；最大269.406 kN）4.3承载力极限状态确定方法对梁试件进行受弯承载力试验时，在加载或持载过程中出现下列标记即可认为该结构构件已经达到或超过承载力极限状态，即可停止加载：对有明显物理流限的热轧钢筋，其受拉主筋的受拉应变达到0.01

9、；受拉主钢筋拉断； 受拉主钢筋处最大垂直裂缝宽度达到1.5mm；挠度达到跨度的1/30；受压区混凝土压坏。4.4量测与观测内容测点序号与实测内容的关系如表4-1表4-1 测点序号与实测内容的对应关系力钢筋应变位移12345671234567831-743-1/43-343-443-643-743-843-946-946-246-346-446-646-746-89101112131443-1029-129-229-329-429-54.4.1 纵向钢筋应变梁受剪试验试件的纵向钢筋应变布置见图4-4。图4-4 钢筋应变片布置4.4.2箍筋钢筋应变箍筋的钢筋应变片布置见图4-5，实物图见图4-6。

10、图4-5 箍筋应变片布置图4-6 应变片实物图4.4.3 挠度变形和梁侧面混凝土应变梁受剪试验试件测量挠度的位移计布置见图4-7，实物图见图4-8。图4-7 梁位移计布置图4-8 梁位移计实物图4.4.4裂缝试验前将梁两侧面用石灰浆刷白，并绘制50mm×50mm的网格。试验时借助手电筒查找裂缝，构件开裂后立即对裂缝的发生发展情况进行详细观测，用读数放大镜及钢直尺等工具量测各级荷载(0.4Pu0.7Pu)作用下的裂缝宽度、长度及裂缝间距，并采用数码相机拍摄后手工绘制裂缝展开图，对于垂直裂缝的宽度应在结构构件的侧面相应于受拉主筋高度处量测；斜裂缝的宽度应在斜裂缝与箍筋交汇处量测。4.5裂

11、缝发展及破坏形态4.5.1裂缝发展描述： 加载至50kN时出现第一条裂缝为受弯裂缝。随着加载进行，梁下裂缝越来越多。 加载至130kN时出现第二批裂缝,为受剪斜裂缝。 加载至200kN，斜裂缝从加载点外侧延伸至支座内侧。 裂缝不再发展时，主裂缝宽0.22mm。斜压梁的裂缝图，如图4-9所示。图4-9 斜压梁的裂缝分布图4.5.2破坏形态记录：破坏形态如图4-10所示：图4-10 破坏形态记录图5试验数据处理与分析 5.1荷载-挠度关系曲线数据处理方式与适筋梁受弯构件荷载-挠度关系的处理方式相同。试验筛选出的数据如表5-1所示：表5-1 荷载挠度关系记录表荷载（kN）跨中位移（mm）左支座位移（

12、mm）右支座位移（mm）跨中挠度（mm）00.0040-0.004-0.0067.3410.004-0.1250.2410.301510.229-0.08-0.1960.2950.43319.962-0.207-0.3130.5690.82930.026-0.296-0.380.6851.02339.759-0.406-0.4380.8681.2949.658-0.376-0.5010.9761.414559.886-0.494-0.5091.1881.689569.455-0.575-0.5391.3951.95280.013-0.697-0.5681.6612.293589.747-0.7

13、94-0.581.9522.639100.058-0.892-0.6972.1472.9415109.462-0.947-0.7682.4083.2655119.69-1.014-0.7722.5833.476139.569-0.955-0.8222.2093.0975150.211-1.018-0.812.3883.302159.202-1.073-0.8062.7533.6925170.255-1.09-0.8312.9073.8675200.281-1.183-0.8853.5594.593209.768-1.204-0.9943.874.969220.078-1.259-0.9894.

14、025.144230.06-1.293-1.044.2855.4515240.288-1.297-1.064.5685.7465250.764-1.285-1.0654.8386.013260.662-1.34-1.095.3866.601265.117-1.327-1.1065.5566.7725267.014-1.344-1.095.6186.835266.602-1.34-1.0945.6896.906269.076-1.331-1.1065.736.9485266.766-1.34-1.1025.7937.014269.406-1.382-1.0986.0637.303259.012-

15、1.373-1.1026.2957.5325246.227-1.407-1.1156.7948.055164.894-1.403-1.0488.0899.3145154.995-1.399-1.0488.3099.5325152.19-1.411-1.0358.4179.64图5-1 挠度-荷载关系图分析：挠度下降段为构件破坏时的数据，已不太真实。总体是挠度随荷载的增加而增加，但变化趋势是变小的，说明正截面的刚度随荷载增加而减小。5.2 荷载-纵筋应变关系曲线实验相关数据如表5-2所示：表5-2 荷载-纵筋应变关系记录表荷载（kN）43-1（）43-3（）43-4（）43-6（）43-7（）0

16、261551067.341363224343010.229483831413614.93575042514919.962656255646324.746777467807630.026988881969135.0571061009611010439.75912211310812612049.65815814114115716059.88618518518021220669.45523123022026025680.01327728026831530889.747318325302366361100.058361370334421412109.462404416374473465119.6945

17、8462421523514129.011505511477573569139.569553560526627627150.211602610574678680159.202652661625734740170.255704715667781794200.281852861796931966209.76892893385810051045220.07896396989110491089230.061033103295311231156240.28810901083101611901221250.76411311129106812441276260.662120811971149133713592

18、65.11712291213117013561382267.01412251216117413621391266.60212401225118213661400269.07612331225118413671399266.76612491232119213751407269.40612561238120513861420259.01212341214118913611390246.22711831172115813161350164.8941082103097510431067154.9957978228729631002152.19773811858942981图5-2 荷载-纵筋应变关系图

19、由fy=和E=可知，大概时达到屈服。由图可知，所有受拉纵筋均未到屈服。5.3荷载-箍筋应变关系曲线试验相关数据如表5-3所示：表5-3 荷载-箍筋应变关系记录表荷载（kN）测点7（）测点8（）测点9（）测点10（）测点11（）测点12（）测点13（）测点14（）08134-33310-17-67.3411721-2-451814334-810.2291319-7-455914228-1414.935023-11-455915323-2219.96248562824.7464050-22-239414-111-3530.0264755-27-455913-26-4235

20、.0574160-32-66619-43-4539.7596156-39-108868-512-4049.6585669-51564325-91-4659.8864565-67480642-11-4-4569.4553467-83396540-14-5-4780.0131965-1033542712-14-14-4789.7472867-12835346102-19-40100.0583373-133753141123-17-31109.46213728-11119.69175-12910179195522-16129.0111498-1092308934414232

21、4-5139.5691104-89132119471683721150.211-9124-6918470052197442-13159.202-4207-95-243552243550-9170.255-14234-100178953273606-15200.281-36325-143-2974750403826-37209.768-23385-178-2768539501942-41220.078-23413-196-3187035545992-44230.0628454-230-31931256591095-50240.288216484-298-3185098291216-49250.7

22、64307532-335-3187009901298-48260.662382624-401-31890-2514841412-52265.117392661-423-31767-1717161473-53267.014392662-423-31890-1517871497-54266.602401680-433-31910-919421533-55269.076398688-436-29747-320391558-57266.766405701-442-297472222521590-59269.406407726-451-3182812229591715-65259.012409718-4

23、39-3185031737671837-66246.227412705-432-2974752547022009-62164.894423590-412-150515028406265464154.995416564-407-171935158577281683152.19415555-407-171935248652288491图5-3 荷载-箍筋应变关系图分析：由纵筋的实测强度和弹性模量可知，大概达到屈服。分析表5-3可知，10号测点的数据混乱，无法使用，不在图表中进行绘制，猜测原因为贴在箍筋上的应变片损坏或脱落。12号、13号测点数据在后半阶段超过了屈服应变，因此处理时将应变大于的应变数据去掉。由图5-3可知，除了钢筋12、13达到屈服，其他钢筋都最后均未达到屈服，其中钢筋12处的应变很大。5.4正截面承载力分析构件截面尺寸为，纵筋为，箍筋为。实测纵筋的屈服强度为，箍筋的屈服强度为。钢筋的弹性模量为。实测混凝土抗压强度为，抗拉强度为，弹性模量为。 （5-1） （5-2） （5-3）按双筋截面计算：受拉区平衡混凝土压力的纵筋面积，平衡压筋的纵筋面积。