大偏压试验报告同济大学(共16页)

1、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(shyn)课程作业混凝土构件(gujin)试验报告试验名称混凝土柱大偏压破坏试验试验日期2015-12-03试件编号ZB2姓名倪荫豪学号1350871手机验课教师赵勇基本原理课教师薛伟辰目录(ml) TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc438473425 一试验(shyn)目的 PAGEREF _Toc438473425 h 3 HYPERLINK l _Toc438473426 二试件设计(shj) PAGEREF _Toc438473426 h 3 HYPERLINK l _Toc4

2、38473427 2.1材料和试件尺寸 PAGEREF _Toc438473427 h 3 HYPERLINK l _Toc438473428 2.2试件设计 PAGEREF _Toc438473428 h 3 HYPERLINK l _Toc438473429 2.2.1试件设计依据 PAGEREF _Toc438473429 h 3 HYPERLINK l _Toc438473430 2.2.2试件加载估算 PAGEREF _Toc438473430 h 4 HYPERLINK l _Toc438473431 2.2.3设计结果及试件制作和预处理 PAGEREF _Toc438473431

3、 h 4 HYPERLINK l _Toc438473432 三 材料试验 PAGEREF _Toc438473432 h 5 HYPERLINK l _Toc438473433 3.1 混凝土材性试验 PAGEREF _Toc438473433 h 5 HYPERLINK l _Toc438473434 3.2钢筋材性试验 PAGEREF _Toc438473434 h 6 HYPERLINK l _Toc438473435 3.3本次材料的试验数据 PAGEREF _Toc438473435 h 7 HYPERLINK l _Toc438473436 四 试验过程 PAGEREF _Toc

4、438473436 h 8 HYPERLINK l _Toc438473437 4.1加载装置 PAGEREF _Toc438473437 h 8 HYPERLINK l _Toc438473438 4.2加载制度 PAGEREF _Toc438473438 h 9 HYPERLINK l _Toc438473439 4.2.1单调分级加载机制 PAGEREF _Toc438473439 h 9 HYPERLINK l _Toc438473440 4.2.2承载力极限状态确定方法 PAGEREF _Toc438473440 h 9 HYPERLINK l _Toc438473441 4.3量测

5、与观察内容 PAGEREF _Toc438473441 h 9 HYPERLINK l _Toc438473442 4.3.1纵筋应变 PAGEREF _Toc438473442 h 9 HYPERLINK l _Toc438473443 4.3.2混凝土平均应变 PAGEREF _Toc438473443 h 10 HYPERLINK l _Toc438473444 4.3.3侧向挠度 PAGEREF _Toc438473444 h 10 HYPERLINK l _Toc438473445 4.3.4裂缝 PAGEREF _Toc438473445 h 10 HYPERLINK l _Toc

6、438473446 4.4裂缝发展及破坏形态 PAGEREF _Toc438473446 h 11 HYPERLINK l _Toc438473447 五 试验数据处理与分析 PAGEREF _Toc438473447 h 12 HYPERLINK l _Toc438473448 5.1试验数据处理 PAGEREF _Toc438473448 h 12 HYPERLINK l _Toc438473449 5.1.1荷载-侧向挠度关系曲线 PAGEREF _Toc438473449 h 12 HYPERLINK l _Toc438473450 5.1.2荷载-纵筋应变关系曲线 PAGEREF _

7、Toc438473450 h 13 HYPERLINK l _Toc438473451 5.1.3荷载-混凝土应变关系曲线 PAGEREF _Toc438473451 h 13 HYPERLINK l _Toc438473452 5.1.4荷载(hzi)-曲率关系(gun x)曲线 PAGEREF _Toc438473452 h 13 HYPERLINK l _Toc438473453 5.2 承载力分析(fnx) PAGEREF _Toc438473453 h 14试验目的通过试验和观察，认识混凝土结构构件中大偏心受力构件受力直至破坏的全过程，以便更好地掌握混凝土偏心受力构件受力性能，进而更

8、为深刻地理解研究混凝土偏心受力构件基本性能的试验方法。通过参加并完成此次大偏心受压短柱试验，理解和掌握钢筋混凝土构件的试验方法和试验结果，通过实践掌握试件的设计、试验结果整理的方法。通过写出试验报告加深对混凝土结构基本构件受力性能的理解。试件设计2.1材料和试件尺寸 本试验选取的混凝土强度等级为C20,纵筋选用4fi12,箍筋选用fi6100. 试件的主要参数如表一所示。 表一 大偏压柱试件主要参数试件尺寸（矩形截面）混凝土强度等级C20纵向钢筋（对称配筋）4fi12箍筋Fi6100保护层厚度15mm偏心距e0100mm2.2试件设计2.2.1试件设计依据 为减小“二阶效应”的影响，将试件设计

9、为短柱，即控制通过调整轴向力的作用位置，即偏心距，使试件的破坏状态为大偏心。2.2.2试件加载估算( sun)2.2.3设计结果(ji gu)及试件制作和预处理按照(nzho)下列详图进行试件设计。 按照计算的设计进行配筋，制作模板，绑扎钢筋(gngjn)，浇灌混凝土，在20度左右的温度(wnd)和对湿度90%以上的潮湿空气(kngq)中养护28d。 在加载试验前，对试件表面进行预处理，包括试件表面刷白处理、定位坐标网格的划分等。 试验前试件实际尺寸测量。测得参数如下表：材料试验3.1 混凝土材性试验 国家标准混凝土结构设计规范（GB50010-2002）规定：混凝土强度等级应按立方体抗压强度

10、标准确定；立方体抗压强度标准值系指标准方法制作养护的边长为150mm的立方体试件，在28d龄期用标准试验方法测得的具有95保证率的抗压强度。因此立方体抗压强度标准值是混凝土结构设计规范中混凝土各种力学指标的基本代表值，根据混凝土强度等级，可以查阅混凝土结构设计规范的有关表格，以确定混凝土的轴心抗压、轴心抗拉强度标准值和计值以及混凝土的弹性模量等。国家标准普通混凝土力学性能试验方法（GB/T 50081-2002）规定：以边长为150mm的立方体为标准试件，将标准立方体试件在20的温度和相对湿度90以上的潮湿空气中养护28d，按照标准试验方法测得的抗压强度作为混凝土的立方体抗压强度，单位为N/m

11、m2（MPa）。混凝土立方体抗压强度试验步骤(bzhu)应按下列方法进行：（1）试件从养护地点取出后应及时进行试验，将试件表面(biomin)与上下承压板面擦干净；（2）将试件安放(nfng)在试验机的下压板或垫板上，试件的承压面应与成型时的顶面垂直。试件的中心应与试验机下压板中心对准，开动试验机，当上压板与试件接近时，调整球座，使接触均衡；（3）在试验过程中应连续均匀地加荷，混凝土强度等级C30时，加荷速度取每秒0.30.5MPa；混凝土强度等级C30且C60时，取每秒0.50.8MPa；混凝土强度等级C60时，取每秒0.81.0MPa；（4）当试件接近破坏开始急剧变形时，应停止调整试验机油

12、门，直至破坏。然后记录破坏荷载。混凝土立方体抗压强度试验结果计算及确定按下列方法进行：（1）混凝土立方体抗压强度应按下式计算：式中，fcc为混凝土立方体试件抗压强度；F为试件破坏荷载A为试件承压面积（2）强度值的确定应符合下列规定：以三个试件为一组，每组试件所用的拌合物应从同一盘混凝土或同一车混凝土中取样；三个试件测值的算术平均值作为该组试件的强度值（计算应精确至0.1MPa）；三个测值中的最大值或最小值中如有一个与中间值的差值超过中间值的15时，则把最大及最小值一并舍除，取中间值作为该组试件的抗压强度值；如最大值或最小值与中间值的差值均超过中间值的15，则该组试件的试验结果无效。混凝土强度等

13、级2号3号4号（比较时，含正负号）。又参考实际传感器采集到的数据的相对大小，可认为97号数据对于1号位移计数据，9-5号位移计对应四号位移计数据。由以上可得出下图，(图中数据(shj)仅取了荷载=63.8kN之前(zhqin)的数据) 由图可见(kjin)，曲率随荷载的变化有两个阶段。第一个是线性阶段，第二个是屈服阶段，荷载基本不变而曲率增加。5.2 承载力分析试验预估承载力为59.67kN, 但是预估破坏模式与实际模式并不相符。因为在预估计算时，认为破坏时受压钢筋能屈服，但实际上根据荷载-纵筋应变曲线，纵筋并未屈服。因此预估承载力计算应采用材料试验的结果进行重新预估。根据材料试验的结果取说明大偏心受压但受压钢筋(gngjn)不屈服。采用(ciyng)但是，实际的极限(jxin)荷载Pu=90kN小于115.37kN。猜测的原因是：本次试验用的钢筋屈服强度高达548MPa，使得在构件破坏时，受拉一侧钢筋并未达到