大偏心受压柱.doc

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1、混凝土结构基本原理实验报告第9页共9页同济大学混凝土结构基本原理实验报告（共9页）姓名梁炜炼学号1350240专业建筑工程学院土木工程学院指导老师鲁亮同济大学结构工程与防灾研究所2015年12月28日混凝土结构基本原理实验报告第9页共9页1．实验目的和内容1.1、试验目的通过试验研究认识混凝土结构构件的破坏全过程，掌握测试混凝土大偏心受压构件基本性能的试验方法。1.2、试验内容对大偏心短柱施加轴向荷载直至破坏。观察加载过程中裂缝的开展情况，将得到的极限荷载与计算值相比较。2．试件介绍（1）试件设计的依据为减少“二阶效应”的影响，将试件设计为短柱，

2、即控制l0/h≤5。通过调整轴向力的作用位置，即偏心距e0=200mm,使试件的破坏状态为大偏心受压破坏。（2）试件的主要参数①试件尺寸截面尺寸：200×400mm2(两端);200×200mm2(中部);试件长度：1300mm；②混凝土强度等级：C25③纵向钢筋：8B18(两端)；4B18(中部)。混凝土结构基本原理实验报告第9页共9页④箍筋：8Φ8@50（两端）；4Φ8@100（中部）；⑤纵向钢筋混凝土保护层厚度：25mm⑥试件的配筋情况（如上图所示）；⑦取偏心距e0=200mm3．试件材料力学性能试验结果钢筋力学性能试验结果混凝土试块强度试

3、验结果序号试块尺寸荷载(kN)强度（MPa）1150*150*150746.933.22749.133.33737.632.8　　平均值（MPa）33.14．试件验算柱极限承载力不妨令：，，，从而有：混凝土结构基本原理实验报告第9页共9页5．试验方法5.1加载装置柱偏心受压试验的加载装置如图所示。采用千斤顶加载，支座一端为固定铰支座，另一端为滚动铰支座。铰支座垫板应有足够的刚度，避免垫板处混凝土局压破坏。图5.1柱偏心受压试验加载装置5.2加载方式（1）单调分级加载机制实际的加载等级为0-20kN-40kN-60kN-80kN-100kN-120

4、kN-破坏5.3量测内容（1）纵筋应变由布置在柱内部纵筋表面的应变计量测，钢筋应变测点布置如下图。混凝土结构基本原理实验报告第9页共9页纵筋A（应变1、3）纵筋C（应变2、4）纵筋B（应变5、7）纵筋D（应变6、6）混凝土结构基本原理实验报告第9页共9页图5.3.1大偏心受压柱试验纵向钢筋应变测点布置（2）侧向挠度柱长度范围内布置5个位移计以测量柱侧向挠度，侧向挠度测点布置如下图。图5.3.2大偏心受压柱试验侧向挠度测点布置（3）裂缝试验前将柱四面用石灰浆刷白，并绘制50mm×50mm的网格。试验时借助放大镜查找裂缝。混凝土结构基本原理实验报告第

5、9页共9页6．试验过程破坏时加载过程中背部首先出现裂缝，并随着荷载的不断增大，不断扩大，随后与两侧裂缝相连接。破坏后构件破坏主裂缝在上端且裂缝与偏心方向平行，说明构件本身存在问题；破坏时，构件受压处没有明显压碎痕迹；但背部裂缝呈平行均匀分布，间距基本在10cm，与理论分析结果较为符合。7．试验结果分析实际试验数据混凝土结构基本原理实验报告第9页共9页混凝土结构基本原理实验报告第9页共9页混凝土结构基本原理实验报告第9页共9页8．实验体会与建议1.实测值为222.25kN，比预估值261.5kN小，可能原因如下：①混凝土构件浇筑过程中存在缺陷；②构

6、件加载过程中偏心距大于设计值；③混凝土计算公式本身的不确定性以及材料性质的不确定性导致；构件实际尺寸比设计值偏小一些。2.破坏过程理论分析：当荷载较小时，构件处于弹性阶段，构件中部的水平挠度随荷载线性增长。随着荷载的不断增大，受拉区的混凝土首先出现横向裂缝而退出工作，远离轴向力一侧钢筋的应力及应变增速加快；接着受拉区的裂缝不断增多，并向压区延伸，受压区高度逐渐减小，受压区混凝土应力增大。当远离轴向力一侧的钢筋达到屈服时，截面处形成一主裂缝。当受压一侧的混凝土达到抗压极限时，受压区较薄弱的地方出现纵向裂缝，混凝土被压碎而使构件破坏。此时，靠近轴向力

7、一侧的钢筋也达到抗压屈服强度。由于实验构件的缘故，所得到的实验结果并不足以验证理论。