钢筋混凝土受弯构件试验指导书

1、钢筋混凝土受弯构件试验指导书 刘凤梅 高庆华编写 北京科技大学土木与环境工程学院2004 年 3月前 言 钢筋混凝土受弯构件试验是混凝土结构课程教学的重要环节，通过试验加深对钢筋混凝土受弯构件的抗裂度、刚度、裂缝宽度以及承载力的计算理论的理解，培养学生的动手能力。本指导书主要内容有两部分：一是钢筋混凝土受弯构件正截面承载力试验，二是无腹筋钢筋混凝土梁斜截面抗剪承载力试验。本指导书的内容主要参考了天津大学等编写的 “混凝土结构”和北京建筑工程学院土木系结构试验室编写的“钢筋混凝土受弯构件试验指导书”等。本指导书由牟在根教授审核。由于我们水平有限，文中如有不当之处，欢迎读者批评指正。 编写人：刘凤

2、梅 高庆华 2004年3月 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力试验指导书 A 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力试验(手动) 一 试验目的1 通过对钢筋混凝土适筋梁，在短期荷载作用下试验，了解受弯构件的极限承载能力、挠度、裂缝开展及其破坏特征。2 根据实测结果的整理分析，与理论计算的结果相比较，加深对钢筋混凝土受弯构件的刚度、裂缝宽度以及承载力计算理论的理解。3 通过试验，初步了解静力试验的方法，掌握一定的测试技术。二 试验设计1 试件设计及尺寸 要求：根据给定梁和布筋图测绘梁的尺寸及钢筋布置，画出梁的立面图和断面图,并标注 尺寸。2 试件安装 梁的支座是一端铰支座，另一端是滚动支座，梁的支承为简支梁

3、。3 加荷设备 加荷设备为高精度伺服液压试验机，受力系统采用分配梁式两点加荷，即G=2p,示意如下： G P P a b a 4 测试仪表（1） 百分表 （2 ）读数显微镜 （3）力、位移传感器 （4）静态应变仪5 测点布置 为了测定梁的正截面应变分布， 验证平截面假定，在梁的跨中截面上布置了5个电阻应变片。为了测定受拉区钢筋的应变，在跨中拉区主筋上布置了2个电阻应变片，其测点位置如图。 注：15号为测混凝土的应变片， 6-7 号为测钢筋的应变片。 6 挠度测定 为了求得梁在变形后的荷载与挠度关系曲线， 在梁的支座上布置了2块百分表，是为了扣除支座沉降的影响。在跨中布置了一个位移传感器。 CB

4、A700700 注：A、B 百分表 C位移传感器7 裂缝测定为了较好的观测混凝土裂缝开展的全过程，用读数显微镜测读裂缝宽度，并在梁上随时标明每级荷载的裂缝走向及其分布，并记录在表格上。 三 试验步骤1 调零点将设备初始值调整为零，准备加荷。2 加荷载（1） 正式加荷前予载一次，加荷卸荷量各为1KN。以使整个试验装置处于正常工作状态。（2） 加载时分级加载。每加一级荷载，记录一批数据。间歇5分钟，再加下一级荷载。3 记录数据（1）挠度值 将两个百分表和位移传感器值记录到表5。注意单位：百分表单位为mm, 位移传感器的单位为微应变。（2）应变值将5个混凝土应变片应变值记录到表3，两个钢筋应变片应变

5、值记录到表4。（3） 裂缝宽度用读数显微镜读取每级荷载下裂缝的宽度，并将值记录到表6。（4） 裂缝分布 将每条裂缝分布的位置画在表7。四 试验数据的整理与分析1 试件原始数据的量测与计算（1） 原始数据表1 原始数据梁的几何尺寸mm材料性能配筋率L0bhh0fcuNfcfcmftEcEsefyAs (2) 正截面承载力计算 适筋梁 Pu=Mu/a(3) 挠度计算 标准弯矩 Mk=Ms P=Mk/a (4) 裂缝宽度计算 2 理论值与试验值比较表 将试验结果填入下表，以资对比。表2 理论值与试验值比较表 班级 姓名 学号 组号 日期理论值试验值备注挠度M(KN-m)P(KN)Bs(N-mm2)f

6、(mm)破坏荷载G=裂缝P(KN)ss(N/mm)lm(mm)wmax(mm)破坏荷载G=强度Mu(KN-m)Pu(KN)fy(N/mm2)3 记录表格及各种曲线（1） 混凝土应变记录表 表3 混凝土应变值记录表班级 姓名 学号 组号 日期编号1234 5 荷载等级读数 (微应变) 读数(微应变) 读数(微应变) 读数(微应变) 读数(微应变) （2） 钢筋应变记录表 表4 钢筋应变值记录表班级 姓名 学号 组号 日期编号1234荷载等级读数(微应变)读数(微应变)读数(微应变)读数(微应变)（3） 挠度记录表 表5 挠度记录表班级 姓名 学号 组号 日期编号A(mm)B(mm)C(微应变)f

7、(mm)荷载等级读数差值读数差值读数差值计算值差值 （4）荷载与钢筋应变曲线P 0 （5）每级荷载下截面应变分布图 （6）荷载与挠度关系曲线(P曲线) P0f （7）裂缝宽度记录表表6 裂缝宽度记录表 班级 姓名 学号 组号 日期荷载(KN）缝宽abc a裂缝左边缘值 b裂缝右边缘值 c裂缝宽度,单位mm d读数显微镜物镜的放大倍数，d=2（8）裂缝分布图表7 裂缝分布图 班级 姓名 学号 组号 日期（9）简述梁的裂缝出现，发展直至破坏的全过程。（10）试验与理论结果对比及误差分析。 B 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力实验（自动）一、 建立项目与设定参数1、建立项目 1.1 双击IMPPara

8、 进入IMP参数文件编辑程序。 1.2 点击文件F，从下拉菜单中执行新建命令，将会出现一个“新建项目文件”对话框，见图1 驱动器选择F，输入文件名，点击确定。这时会出现一个参数设定对话框，见图22、参数设定 2.1 选择IMP地址图2的左上方是IMP地址，选择1号。 2.2 选择IMP工作方式选择第二种 35951B 2.3 输入IMP各个通道参数 共有10个通道，必须将每个通道的参数都输入，不能空缺。每个通道有四个参数需输入。点击鼠标的右手即弹出对话框。 第一项参数 IMP通道测点类型，共有6种选择：跳过、力、位移、应变、转角、温度，做相应设定即可。 第二项参数 IMP通道工作状态数字代号，

9、点击鼠标的右手即弹出对话框，如下： 000 跳过100 电压，DC ，自动量程101 电压，DC ，20 mV 102 电压，DC ，200 mV 103 电压，DC ，2 V 200 电阻，DC，自动量程201 电阻，DC，25欧姆202 电阻，DC，250欧姆203 电阻，DC，2500欧姆600 应变，半桥，4mA驱动，自动量程610 应变，半桥，0.8mA驱动，自动量程640 应变，全桥，0.8mA驱动，自动量程650 应变，全桥，1.6mA驱动，自动量程第三项参数 传感器灵敏度，分别输入力、位移的灵敏度。默认单位是微应变。第四项参数 应变片灵敏系数，输入2即可。注意：1、传感器灵敏度

10、和应变片灵敏系数只输入数字，不能掺杂字母。 2、参数相同的通道可点击通道号，自动复制。 3、必须将每个通道的参数都输入，不能空缺。参数输入完毕，请仔细检查各通道参数，确认无误，点击 “完成关闭文件”，退出IMP参数文件编辑程序。二、 数据采集1、双击IMPDas2000进入IMP数据采集系统。2、点击功能模块F，打开采集项目文件。 2.1 从功能模块下拉菜单中，选择IMP打开参数文件。选择驱动器F，打开刚才建立的文件。 2.2 从功能模块下拉菜单中选择IMP初始化，回弹出一个对话框。 如要初始化点击确定，否则点击取消，这时系统自动进行初始化。 2.3 监测采集数据 从功能模块的下拉菜单中，选择

11、“监测采集”，进入IMP数据采集系统。这时会弹出一个对话框，见图4。 2.3.1 数据动态显示组件 图4右上方，左侧4个标签为监测通道号，右侧4个输入框为对应通道的实测数据。四个监测通道可选力、钢筋、混凝土。2.3.2 采集控制组件（右下方）1、采集控制方式有三种采集方式：单次采集、分时连采、分级连采。单次采集：手工采集。一次采集一个数据，时间间隔人工控制。分时连采：按设定的采集时间间隔连续采集。分级连采：按指定的通道的数据间隔连续采集。停止连采：停止连续采集过程。 图4 监测采集数据 2、分时设置设定连续采集的时间间隔。 3、分级设置 指定通道号及数据间隔，按此设置进行分级连续采集。 4、初

12、始化 将重新进行硬件初始化，并对数据表中数据清除以及初始化监测数据表及监控曲线。 注意：初始化要慎重，如果是上次未完成的试验，继续做，不要初始化。 5、结束采集 将全部结束数据采集过程。试验时选择分时连采。按“分时设置”，采集时间定为10秒。 2.3.3 数据及曲线监测方式设定数据及曲线监测设定包括坐标轴设定、监测曲线通道设定、主屏监测通道设定、分时连采时间间隔设定。1、工具栏介绍 图4左下方，见下图。 坐标设定保存通道的最大值比较各通道数据查看通道最大最小值副屏监测通道设定主屏监控通道设定2、坐标设定点击坐标设定按钮，出现如图所示的对话框，在坐标轴的“最大值”输入框设定需要的数值，它可以是正

13、值或负值，但不能为零。从“坐标轴类型”选择合适的坐标轴类型。在曲线窗体中点击鼠标右键也可弹出此对话框。 图6 坐标轴设定3、曲线设定 同时可以观察三条曲线，需分别设置。点击曲线1（2或3），出现下列提示框（图7），选择所需通道号。 图7 曲线的设定4、主屏监测通道设定 主屏上能实时显示四个通道的数据。2.3.4 数据的采集1、所有设置完成后，按 钮开始采集数据。2、实验结束后，按“结束采集”，退出采集过程。3、退出IMP数据采集系统。2.4 数据处理及曲线绘制 双击“curst2000”进入数据处理及曲线绘制程序。 2.4.1 打开数据文件1、点击文件，从下拉菜单中选中打开数据文件。2、从驱动

14、器F中，选中你刚建立的文件。 2.4.2 浏览数据 从文件的下拉菜单中，点击浏览数据可以观察刚才实验中保留的所有数据。2.4.3 曲线绘制 从文件下拉菜单中点击曲线绘制，将出现下列两副图。1、选择坐标形式2、可同时画出三条曲线，将三条曲线对应的通道号输入。3、点击自动绘制，即可观察到曲线。4、如需打印，点击打印。5、结束。 无腹筋钢筋混凝土梁斜截面抗剪承载力试验指导书一 试验目的1 了解斜裂缝的发生、发展过程，以及剪压、斜压两种破坏形态 。2 用试验结果验证斜截面抗剪承载力计算理论。二 试验设计 1 试件设计及尺寸 要求：根据给定梁和布筋图测绘梁的尺寸及钢筋布置，画出梁的立面图和断面图, 标

15、注尺寸。2 试件安装 梁的支座是一端铰支座，另一端是滚动支座，梁的支承为简支梁。3 加荷设备 加荷设备为高精度伺服液压试验机，受力系统采用分配梁式两点加荷，即G=2p,示意如下：GPP baa4 测试仪表（1） 百分表 （2 ）读数显微镜 （3）力、位移传感器 （4）静态应变仪 5 挠度测定AB 为了求得梁在变形后的荷载与挠度关系曲线，在梁的支座上布置了2块百分表，是为了扣除支座沉降的影响。在跨中布置了一个位移传感器。 b/2b/2CC 注: A、B 百分表 C位移传感器 7 裂缝测定为了较好的观测混凝土裂缝开展的全过程，用读数显微镜测读裂缝宽度，并在梁上随时标明每级荷载的裂缝走向及其分布，并

16、记录在表格上。三 试验步骤 1 调零点 将设备初始值调整为零，准备加荷。2 加荷载(1) 正式加荷前予载一次，加荷卸荷量各为1KN。以使整个试验装置处于正常工作状态。 (2) 加载时分级加载。每加一级荷载，记录一批数据。间歇5分钟，再加下一级荷载。3 记录数据（1）挠度值 将两个百分表和位移传感器的读数记录到表2。 （2）裂缝宽度用读数显微镜读取每级荷载下裂缝的宽度，并将值记录到表3。（3）裂缝分布 将每条裂缝分布的位置画在表4。四 试验数据的整理与分析1 试件原始数据的量测与计算(1) 原始数据表1 原始数据 梁的几何尺寸（mm） 材料性能配筋率Ll0b hch0afcufcfyAsEcEs （2）斜截面