钢筋混凝土简支梁静力荷载试验.ppt

1、,School Of civil engineering , Lanzhou university of technology,混凝土简支梁静力荷载试验 任务及安排,兰州理工大学土木工程学院,主讲人：罗维刚 时间：2009年3月18日 土木工程学院实验中心,School of civil engineering , Lanzhou university of technology,兰州理工大学土木工程学院,School of civil engineering , Lanzhou university of technology,兰州理工大学土木工程学院,主要内容： 1 试验目的； 2 试验内

2、容及基本要求； 3 成果提交、答辩及成绩认定； 4 基本原理； 5 试验设计及试验方案； 6 试验准备与实施； 7 进程安排；,School of civil engineering , Lanzhou university of technology,兰州理工大学土木工程学院,1 试验目的 学生通过完整的钢筋混凝土简支梁静力加载试验，完成结构试验的组织设计、试验准备、试验实施和试验分析总结四个主要环节，达到学习掌握结构试验的一般方法和实施步骤的目的；并通过依据所学混凝土结构设计理论设计构件，自己动手制作构件、设计试验装置、进行试验加载、记录试验数据、观察破坏特征、分析试验数据、探求破坏机理、

3、总结试验过程、得出试验结论等一系列的试验步骤，感性地认识钢筋混凝土简支梁的破坏机理、破坏特征和承载能力，达到深化混凝土结构设计理论的效果。,School of civil engineering , Lanzhou university of technology,兰州理工大学土木工程学院,技术要点： 掌握钢筋混凝土简支梁构件的设计方法和计算理论； 了解建筑结构试验组织计划的具体方法和步骤； 了解一般建筑结构（构件）单调加载静力试验技术； 掌握钢筋混凝土简支梁正截面、斜截面承载能力的评价技术； 掌握钢筋混凝土超筋梁、适筋梁、少筋梁的不同破坏特征； 掌握钢筋混凝土梁斜压、剪压、斜拉破坏特征； 了

4、解结构试验数据处理、分析方法； 了解试验报告编写方法。,School of civil engineering , Lanzhou university of technology,兰州理工大学土木工程学院,2 试验内容及基本要求 2.试验设计内容及要求 试验构件设计，根据提供的荷载和计算跨度条件，选择材料、梁截面，进行配筋计算，编写计算书，依据混凝土结构设计规范，进行构造处理； 绘制钢筋混凝土梁试件施工图（注意测点的布置）； 确定试验方案，写出试验大纲。大纲应包含以下内容：试验内容和目的；试件设计方案（形状、尺寸以及具局部处理）；荷载方案的设计（加载图式和程序，加载装置以及边界条件处理方法，

5、标准荷载计算，加载分级）； 观测方案设计（测试项目为最大弯矩截面挠度和应变，钢筋应变，以及裂缝，绘制测点布置图以及测点编号，仪器选择及标定，设计原始记录表）；试验过程（注意设计原始记录表随时记录，观测裂缝开展情况记录等）；参考资料等其它；,School of civil engineering , Lanzhou university of technology,兰州理工大学土木工程学院,2 试验内容及基本要求 2.2试验准备及实施内容及要求 制作试件、养护，试验前进行质量检查并记录，预留混凝土试块； 安装加载设备，荷载传感器和位移传感器的标定以及安装，试验记录表格准备； 依据实际试件截面尺寸

6、和配筋情况计算各加载阶段试验结构各特征部位的内力及变形，以备在试验时判断及控制； 辅助试验，如材料的实际强度； 试验实施，认真记录试验数据以及异常情况。,School of civil engineering , Lanzhou university of technology,兰州理工大学土木工程学院,3 成果提交、答辩及成绩认定 3.1试验设计部分成果 试验设计概况； 试验构件设计（计算书）； 试验方案设计（试验大纲）。 3.2试验实施和整理部分成果 试验原始记录； 试验报告； 报告应包含以下内容：试验目的；试验对象简介和描述；试验方法、原理及依据；试验过程及问题；试验成果处理与分析；技术

7、结论。,School of civil engineering , Lanzhou university of technology,兰州理工大学土木工程学院,3 成果提交、答辩及成绩认定 3.3试验报告中主要成果 开裂荷载确定，并绘制裂缝展开图； 最大（其它）弯矩截面应变以及应变分布图； 绘制简支梁挠度曲线（几个荷载值对应）； 绘制Mf曲线； 绘制M曲线； 确定梁的承载能力，判断梁的破坏类型； 理论计算与试验结果的比较。 3.4叙述答辩（略）,School of civil engineering , Lanzhou university of technology,兰州理工大学土木工程学院

8、,School of civil engineering , Lanzhou university of technology,兰州理工大学土木工程学院,4 基本原理 4.1受弯构件正截面承载力计算 4.2受弯构件斜截面承载力计算 4.3受弯构件挠度计算 4.4单调加载静力试验方法,具体参照混凝土结构设计原理、建筑结构试验与检测等教材的相关内容。,School of civil engineering , Lanzhou university of technology,兰州理工大学土木工程学院,需要进行计算的内容 计算构件的开裂荷载及极限荷载； 计算各分级荷载作用下的跨中截面弯矩和应力应变分

9、布； 计算各分级荷载作用下的跨中挠度，并绘制弯矩与挠度的关系曲线； 计算各级荷载作用下的最大裂缝宽度、裂缝间距以及平均裂缝宽度。,School of civil engineering , Lanzhou university of technology,兰州理工大学土木工程学院,School of civil engineering , Lanzhou university of technology,兰州理工大学土木工程学院,School of civil engineering , Lanzhou university of technology,兰州理工大学土木工程学院,School

10、of civil engineering , Lanzhou university of technology,兰州理工大学土木工程学院,5 荷载试验 5.1试验准备 构件制作 加载装置 荷载谱设计 传感器标定 辅助试验 5.2试验实施 本次试验分为18个试验小组，超筋梁、适筋梁、少筋梁、斜拉、剪压、斜拉破坏各3组。,School of civil engineering , Lanzhou university of technology,兰州理工大学土木工程学院,构件制作 1） 在工人绑扎好的钢筋笼上布置钢筋应变片（或钢筋计）， 2） 配制混凝土，并制作试件、养护，试验前进行质量检查并记录

11、， 3）养护完成后，根据实验目的在试件上布置混凝土应变片； 加载装置 本次试验利用结构大厅的竖向加载架、反力地板、分配梁、支座、支墩共同组成的自平衡系统为试验加载装置，采用油压千斤顶产生竖向荷载，由分配梁将千斤顶产生的荷载一次分配至两集中力作用于简支梁，使形成一个纯弯段和两个剪弯段，并保持支座不变化，利用两个集中力的与支座的远近来实现不同的剪跨比。 千斤顶产生的竖向荷载由荷载传感器来控制，竖向挠度由应变式位移传感器进行测量。,School of civil engineering , Lanzhou university of technology,兰州理工大学土木工程学院,加载装置,Scho

12、ol of civil engineering , Lanzhou university of technology,兰州理工大学土木工程学院,弯矩、剪力图,School of civil engineering , Lanzhou university of technology,兰州理工大学土木工程学院,School of civil engineering , Lanzhou university of technology,兰州理工大学土木工程学院,School of civil engineering , Lanzhou university of technology,兰州理工大学

13、土木工程学院,测点布置,School of civil engineering , Lanzhou university of technology,兰州理工大学土木工程学院,测量设备,School of civil engineering , Lanzhou university of technology,兰州理工大学土木工程学院,荷载谱设计 荷载加载分三个阶段完成，预加载阶段、标准荷载加载阶段、破坏荷载加载阶段。 预加载分三级进行，每级取标准荷载的20，然后两级卸载，停歇15分钟； 标准加载初步定位五级加载至标准荷载，每级取标准荷载的20，每级恒载时间为15分钟，需确定抗裂荷载的试验组，

14、在计算的开裂荷载90后，改为每级5加载；加载至标准荷载后以相同的加载分级进行卸载。 破坏荷载加载分级同标准加载，但在计算破坏荷载的90后，改为5标准荷载加载，直至构件破坏。,School of civil engineering , Lanzhou university of technology,兰州理工大学土木工程学院,单调加载静力试验荷载谱,School of civil engineering , Lanzhou university of technology,兰州理工大学土木工程学院,5.2试验实施 本次试验分为18个试验小组。 正截面抗弯超筋破坏 正截面抗弯适筋破坏 正截面抗弯少

15、筋破坏 斜截面抗剪斜拉破坏 斜截面抗剪剪压破坏 斜截面抗剪斜拉破坏 各3组。,School of civil engineering , Lanzhou university of technology,兰州理工大学土木工程学院,少筋梁破坏过程,适筋梁破坏过程,超筋梁破坏过程,School of civil engineering , Lanzhou university of technology,兰州理工大学土木工程学院,School of civil engineering , Lanzhou university of technology,兰州理工大学土木工程学院,抗裂试验与裂缝量测

16、 应仔细观察和判别试验结构构件中第一次出现的垂直裂缝或斜裂缝，并在构件上绘出裂缝位置，标出相应的荷载值； 垂直裂缝的观测位置在结构构件的拉应力最大区段及薄弱环节，斜裂缝的观测位置应在弯矩和剪力均较大的区段及截面的宽度、高度等外形尺寸改变处。 正截面和斜截面的试验构件采用放大镜观察法对裂缝进行观测。,School of civil engineering , Lanzhou university of technology,兰州理工大学土木工程学院,当在加载过程中第一次出现裂缝时，应取前一级荷载值作为开裂荷载实测值；当在规定的荷载持续时间内第一次出现裂缝时，应取本级荷载值与前一级荷载的平均值作为

17、开裂荷载的实测值；当在规定的荷载持续时间结束后第一次出现裂缝时，应取本级荷载值作为开裂荷载实测值。 垂直裂缝的宽度应在构件的侧面相应于受拉主筋高度处；斜裂缝的宽度应在斜裂缝于箍筋交汇处量测。,School of civil engineering , Lanzhou university of technology,兰州理工大学土木工程学院,承载力试验界限状态确定 轴心受拉、偏心受拉、受弯、大偏心 有明显物理流限的钢筋，受拉主筋应力达到屈服，拉应变达到0.01； 受拉主钢筋拉断； 受拉主筋处最大垂直裂缝宽度达到1.5mm; 挠度达到跨度的1/50； 受压区混凝土压坏。,School of civil engineering , Lanzhou university of technology,兰州理工大学土木工程学院,承载力试验界限状态确定 受剪 斜裂缝端部受压混凝土剪压破坏； 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； 箍筋或弯起钢筋与斜裂缝交汇处的斜裂缝宽度达到1.5m