同济大学混凝土基本原理试验报告梁受剪斜拉破坏(优)

1、混凝土结构基本原理试验课程作业LENGINEERING梁斜拉破坏试验报告试验名称梁斜拉破坏试验课教师订姓名学号手机号理论课教师日期2012年12月7日1.试验目的(1)参加并完成规定的实验项目内容，理解和掌握钢筋混凝土梁受剪斜拉破坏的实验方法和实验结果，通过实践掌握试件的设计、实验结果整理的方法。(2)观察混凝土梁的受剪斜拉破坏过程，记录钢筋混凝土梁的应变、绕度及裂缝的发展情况。2 .试件设计2.1 材料选取混凝土强度等级：C20纵向受拉钢筋种类：HRB335箍筋的种类：HPB2352.2 试件设计(1)试件设计的依据根据剪跨比人和弯剪区箍筋配筋量的调整，可讲试件设计为剪压、斜压和斜拉破坏。进

2、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的预估值打。(2)试件的主要参数试件尺寸：bxhx1=120x200x1800mm；纵向钢筋混凝土保护层厚度：15mm;试件的配筋，f#况见表1和图1如下：试件编号试件特征配筋情况加载位置b(mm)预估受剪极限荷载PuQ(kN)预估受弯极限荷载PuM(kN)QC斜拉破坏加250(2)2力182卜106005069表13L12屈，侬，zzT1图1.斜拉破坏试件配筋2.3 试件制作试验试件在室内浇筑制作，并于养护室与材料试验试件同条件进行试件养护。在实验前宜将时间表面刷白，并分格画线。材料试验试件的制作与养护均根据国家标准普通混凝土力学性能试验

3、方法标准GB/T50081-2002规定，试件尺寸为100mmx100mmx300mm,将试件在20±3C的温度和相对湿度90%以上的潮湿空气中养护，试块留设时间：2012年9月20日，试验时间：2012年11月7日。钢筋样留取自不经切削加工原截面钢筋，各尺寸留样长度按基本长度L=L0+2H进行留取，其中Lo为5d0(为d0钢筋直径)；h为夹头长度通常取100mm左右。3 .材性试验混凝土强度实测结果试块留设时间：2012年9月29日试验时间：2012年11月7日试块养护条件：室内与试件同条件养护各材料性能见下表2试件尺寸100mme100mme300mm试件轴心抗压强度/MPa平均

4、轴心抗压强度/MPa评定轴心抗压强度/MPa推定立方体抗压强度/MPa推定轴心抗拉强度/MPa推定轴心抗拉强度/GPa19.219.318.324.11.9728.3719.818.8注：轴心抗压强度根据国家标准普通混凝土力学性能试验方法标准GB/T50081-2002评定;立方体抗压强度、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GB50010-2010推定。钢筋强度实测结果6光圆10.0710.2416.3416.3636257911.0216.509.6216.2414带肋59.5559.4588.8289.3638658160.8490.3957.4588.8722带肋143

5、.83143.68222.98222.6378586143.69221.44143.52223.394 .试验过程2,加载设备为千斤顶。采用两点集中力加载，在跨中形成4.1 加载装置本次实验采用的加载装置如下图纯弯段，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。梁受剪斜拉破坏试验)取L=1800mm,a=150mm,b=600mm)c=300mm。1一试验梁；2滚动较支座；3固定较支座；4一支墩；5分配梁滚动较支座；6分配梁滚动较支座；7一集中力下的垫板；8一分配梁；9反力梁及龙门架；10一千斤顶；4.2 加载制度(1)单调分级加载机制梁受剪斜拉破坏试验采用单调分级加载。在

6、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。根据本次试验具体情况，正式加载的分级情况为：0,10kN,20kN,30kN,40kN,50kN,60kN,70kN,80kN,90kN。当加载到90kN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。每次加载时间间隔为5min。(2)承载力极限状态确定方

7、法对梁试件进行受剪承载力试验时，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：斜裂缝端部受压区混凝土剪压破坏；沿斜截面混凝土斜向受压破坏；沿斜截面撕裂形成斜拉破坏；钢筋与斜裂缝交会处的斜裂缝宽度达到1.5mm;4.3 量测与观测内容4.3.1 荷载荷载由40_1通道进行记录，其随时间记录值如下表3:时间40_1时间40_12012/12/714:30-0.5772012/12/714:591-90.2662012/12/714:32-9.812012/12/715:00-91.9972012/12/714:36-19.7022012/12/715:

8、00-94.7172012/12/714:40-29.6762012/12/715:01-95.3762012/12/714:45-39.7332012/12/715:01P-95.1292012/12/714:50-49.7912012/12/715:01-90.8432012/12/714:55-59.6832012/12/715:02-85.0722012/12/714:58-69.4922012/12/715:02-84.5782012/12/714:59-80.951表34.3.2钢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。片贴于锯筋

9、外罚钏筋应变片1Z3gZ钢筋应变片4.6f工1700_J典的J叫图3上图为各钢筋应变片点，如右图，右侧为正面，左侧为背面。左侧下方为4,5,6,右侧下方为1,2,3。1至6应变片的记录通道分别依次对应为47_1到47_6。试验时记录纵筋应变的数据如下表4:何载/kN纵向钢筋应变40_147_147_247_347_447_547_6-0.577-3-110-10-9.8180113871011611081-19.702241365372340441292-29.676424582626561667581-39.733633782796784926895-49.79182897910809901

10、155859-59.68310331167124111391340916-69.4921270134314321297150910191-80.951147315371621138017001166-90.266P1669117191827140919071309j-91.99716961752185883119341358-94.717r1773197619927672760P1368j-95.37617874953199482634101338-95.129P17951981201377439981417j-90.84317181804197173039231164-85.07216771

11、76919807863863r1036j-84.578167511769197175438521024j对应纵筋应变曲线图如下图4:图4箍筋的钢筋应变片布置见下图5:811HI可_2Ll21J211血叵1800图57到12号箍筋应变片布置如上，对应记录通道为：7至10应变片对应于47_7到47_10,11和12应变片应于4_1和4_2通道。试验时记录的箍筋应变数据如下表5:何载/kN箍筋应及40_147_747_847_947_104_14_2-0.5770-12479240-9.814246553072一5850-19.70250-172557079659130-29.67642121255

12、7303332210-39.733421492557551897640-49.79151103-73392991210-59.6834313825582726822980-69.492200254255853362483640-80.951308448255950294994670-90.266415542256014917205290-91.99742955125602361r7515370-94.717538579256044749905470-95.376572628-6325410575430-95.129580630-3549311125450-90.843580621-556691

13、1175420-85.072580615-5817210925320-84.578581640-4558310895360对应箍筋应变曲线图如下图6:图6（通道47_9记录数值较大，故单独作图，4_2记录数值均为0）表54.3.3混凝土应变在梁跨中一侧面布置4个位移计，位移计间距40mm,标距为150mm,以量测梁侧表面混凝土沿截面高度的平均应变分布规律，测点布置见下图7:何载/kN混凝土应变曲率40_146_146_246_346_4-0.577-0.008-0.004004.70588E-05-9.81-0.21500.020.0470.001541176-19.702-0.37800.0

14、240.1220.002941176-29.676-0.239-0.0040.0670.1420.002241176-39.7330.0480.0040.1070.2690.0013-49.7910.171P0.0080.1380.3160.000852941-59.683-0.0480.0040.1620.3870.002558824-69.492-0.052r0.0040.1850.4310.002841176-80.951-0.0360.0150.2090.4860.003070588-90.266-0.03210.0270.2640.5370.003347059-91.997-0.02

15、80.0230.2640.5450.003370588-94.717-0.0040.0420.2880.5810.003441176-95.376-0.2350.1810.5841.1420.0081-95.129-0.2230.2850.9191.7190.011423529-90.843-0.350.4011.482.805：0.018558824-85.072-0.4180.4081.5552.9120.019588235-84.578-0.4180.4161.5592.919；0.019629412表6位移计1到4分别对应记录通道为46_1到46_4,相应混凝土应变记录及计算曲率如下表

16、6:对应的荷载一混凝土应变曲线和弯矩一曲率曲线见下图8:荷载一混凝土应变曲线464混凝土应变$£-120应461462弯矩一曲率曲线O.OO50.010.0150.020.025曲率曲率图84.3.4挠度对受剪斜拉破坏构件的挠度测点布置在如下图9位置：j位移计6位移计7位移计51Ml900900位移计5、6、7对应的记录通道分别为46_6,46_7,46_8。试验数据如下表7所示:何栽侧向绕度40_146_646_746_8-0.577-0.0130-0.008-9.81-0.5120.004-0.113-19.702-1.1740.004-0.405-29.676-1.8910.0

17、17-0.43-39.733-2.5870.004-0.543-49.791-3.3251-0.0171-0.6431-59.683-4.005-0.008-0.702-69.492-5.162|-0.0331-0.7391-80.951-6.508-0.025-0.818-90.266-7.72-0.0131-0.902-91.997-7.896-0.008-0.927-94.717-8.768-0.0131-0.944-95.376-11.234-0.004-1.002-95.129-13.385-0.017-1.006-90.843-16.581-0.046-1.023-85.072-1

18、6.882-0.038-1.019-84.578-16.899-0.046-1.019表7对应的荷载一绕度曲线如下图10:荷载一侧向绕度曲线-1004.3.6裂缝试验前将梁两侧面用石灰浆刷白，并绘制50mmx50mm的网格。试验时借助放大镜用肉眼查找裂缝。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；斜裂缝的土亦414尊法COLLEGEOFCIVILENGINEERING宽度应在斜裂缝与箍筋交汇处

19、量测。本次试验裂缝基本情况如下表8:何载(kN)0102030405060裂缝宽度（mm）00.020.040.060.080.160.20表84.4裂缝发展及破坏形态试验前对试件实际尺寸进行测量的bxhxl=120mmx205mmx1800mm,其中两支座之间的距离为1500mm,两集中荷载之间的距离为300mm。试件完整没有严重损伤等，加载时：当加载到10kN时，下部出现细小裂缝出现；当加载到20kN时，依然仅有细小裂缝；当加载到30kN时，裂缝有所发展，开始增多；当加载到40kN时，裂缝已经多，宽度增大长度发展；当加载到50kN时，突然出现一条长裂缝，基本贯穿梁上下，上到达集中荷载点，其

20、他裂缝发展较多；当加载到60kN时，各个位置均出现裂缝，其中有几条主裂缝长度宽度都很大，较为明显;当加载到70kN时，裂缝依然在发展；当加载到90kN时，裂缝已经非常多且宽，荷载不能上升，梁变形非常大，基本已经破坏,试验结束。卜图11为梁破坏后正面背面的裂缝图:背面正面图115.试验数据处理与分析47_9,4_2和46_1三个通道记录的对试验数据进行分析并得出个数据曲线图如上述。其中试验数据存在问题。47_9记录的箍筋应变试验数据走势明显有问题，可能是没贴好或是应变片自身存在问题等导致的；4_2的箍筋数据全部为零，应该是接触不好导致应变片应变没有被记录；46_1的试验数据后部分没有问题，前部分变化很不正常，我认为可能是由于试验过程中有人为触动到应变片等导致部分记录不正确。其他数据记录根据试验实际情况和曲线走势较为正常，理论上讲应该没有问题。根据教课书第五章第五节内容以及试验试件实际尺寸材料对其弯矩一曲率进行计算并绘制曲线图如下图12:弯矩一曲率理论曲线0505033rM211E±<国前00.0050