混凝土试验报告记录梁斜压

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混凝土试验报告记录梁斜压

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2《混凝土结构基本原理》试验课程作业LENGINEERING混凝土结构基本原理试验方案试验名称梁斜压试验试验课教师蚂1姓名王xx学号Xxxxxx手机号188xxxxxxxx任课教师李方元日期2014年12月2日

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4《混凝土结构基本原理》试验课程作业目录1试验目的-2-2试件设计-2-2.1试件设计的依据-2-2.2试件主要参数-2-2.3试件的制作-3-3材性试验-3-3.1混凝土材性实验-3-3.2钢筋材性实验-3-4试验过程-4-4.1加载装置-4-4.2加载制度-5-4.3承载力极限状态确定方法-5-4.4量测与观测内容-6-4.4.1纵向钢筋应变-6-4.4.2箍筋钢筋应变-6-4.4.3挠度变形和梁侧面混凝土应变-7-4.4.4裂缝-8-4.5裂缝发展及破坏形态-8-4.5.1裂缝发展描述：-8-4.5.2破坏形态记录：-8-5试验数据处理与分析-9-5.1荷载-挠度关系曲线-9-5.2荷载-纵筋应变关系曲线-11-5.3荷载-箍筋应变关系曲线-12-5.4正截面承载力分析-14-5.5斜截面承载能力分析-15-5.6构件承载能力分析-15-5.7理论计算与试验结果的对比分析-16-6结论-17-

5《混凝土结构基本原理》试验课程作业1试验目的(1)了解梁受剪斜压破坏试验配筋设计。(2)研究认识混凝土梁受剪斜压破坏全过程。(3)通过实验加深对梁受剪斜压破坏机制的认识。(4)通过理论计算出试件梁受剪斜压破坏时的受力情况以及推导出试件的极限荷载，并与实验结果的对比，比较理论和实际之间的差距并分析原因。(5)观察梁斜压破坏过程裂缝发展，根据数据作梁的荷载-挠度关系曲线、荷载-箍筋应变关系曲线等，分析构件的承载力。2试件设计2.1试件设计的依据根据剪跨比“和弯剪区箍筋配筋量的调整，可将试件设计为剪压、斜压和斜拉破坏。进行试件设计时，应保证梁受弯极限荷载的预估值比剪极限荷载预估值大。2.2试件主要参数①试件尺寸(矩形截面)：bxhxl=120X200X1800mm。②混凝土强度等级：C20。③纵向受拉钢筋的种类：HRB335。④箍筋的种类：HPB235。⑤纵向钢筋混凝土保护层厚度：15mm。⑥试件的配筋情况见图2-1和表2-1。3T.小g笫询iijriiiti口口।掘L12,150J50,1200J50J50,图2-1试件配筋图表2-1斜压破坏梁试件的配筋配筋情况加载位置预估受剪预估受弯

6《混凝土结构基本原理》试验课程作业①②③b(mm)极限荷载Puq(kN)极限荷载PUm(kN)6@500/100(2)2182102001382082.3试件的制作1)检查试模尺寸及角度，在试模内表面应涂一层矿物油或其他不与混凝土发生反应的脱模剂。2)取样拌制的混凝土，至少用铁锹来回拌和三次至均匀。3)现场平板振动现浇混凝土，将拌合物一次装入试模，装料时应用抹刀沿各试模壁插捣，并使混凝土拌合物高出试模口。刮涂试模上口多余的混凝土，待混凝土临近初凝时，用抹刀抹平。4)将试件小心平稳移入温度20c10.5C的房间进行标准养护。5)28天后，将试件小心脱模，待用，完成试件制作。3材性试验3.1混凝土材性实验试块留设时间：2014年9月25日试块试验时间：2014年12月2日试块养护条件：与试件同条件养护混凝土强度实测结果见表3-1表3-1混凝土强度实测结果试件尺寸150m诉150m诉150mm实测立方体抗压弓虽度/MPa平均立方体抗压强度/MPa推定轴心抗压强度/MPa推定轴心抗拉强度/MPa推定弹性模量/GPa23.422.517.11.8926.7522.022.2注：轴心抗压强度、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。3.2钢筋材性实验钢筋强度实测结果见表3-2表3-2钢筋强度实测结果公称屈服荷载极限荷载屈服强度极限强度直径/kN/kN平均值/MPa平均值/MPa/mm试件平均试件平均

7Ei上加工h尊?tCOLLEGEOFCIVILENGINEERING《混凝土结构基本原理》试验课程作业6光圆11.611.316.015.740055611.215.611.215.610带肋39.9939.7850.0649.9050663539.4949.7139.8749.9318带肋1541451621645706451521641281654试验过程4.1加载装置图4-1为梁斜压试验采用的加载装置，图4-2为实物图。加载设备为千斤顶。采用两点集中力加载，在跨中形成纯弯段，在靠近支座处，形成弯剪段。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。梁受剪性能试验，取L=1800mm,a=100mm,b=200mm,c=1200mm。试件的加载简图和相应的弯矩、剪力图见图4.3所示。1试验梁2滚动较支座3固定较支座4支墩5分配梁滚动较支座6分配梁滚动较支座7集中力下的垫板8分配梁9反力梁及龙门架10千斤顶图4-1梁受剪试验装置示意图

8《混凝土结构基本原理》试验课程作业(b)弯矩图图4-2梁受剪试验装置实物图(a)加载简图(c)剪力图图4-3梁受剪试验加载和内力简图4.1加载制度在正式加载前，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：①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。②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。具体分级加载/kN:0一10-20-30-40-50一60一破坏(开裂50kN;最大269.406kN)4.2承载力极限状态确定方法对梁试件进行受弯承载力试验时，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0.01；经达到或超过承载力极限状态，即可停止加载：①对有明显物理流限的热轧钢筋，其受拉主筋的受拉应变达到②受拉主钢筋拉断；

9上加aH节点COLLEGEOFCIVILENGINEERING《混凝土结构基本原理》试验课程作业③受拉主钢筋处最大垂直裂缝宽度达到1.5mm;④挠度达到跨度的1/30;⑤受压区混凝土压坏。4.1量测与观测内容测点序号与实测内容的关系如表4-1表4-1测点序号与实测内容的对应关系力钢筋应变位移12345671234567831-743-1/43-343-443-643-743-843-946-946-246-346-446-646-746-89101112131443-1029129-229-329-429-54.1.1纵向钢筋应变梁受剪试验试件的纵向钢筋应变布置见图4-4。r./1170。200200700131tit4i粗酷应交片阳于甘例外侧）钢筋应变片436图4-4钢筋应变片布置4.1.2箍筋钢筋应变箍筋的钢筋应变片布置见图4-5,实物图见图4-6。101412图4-5箍筋应变片布置

10《混凝土结构基本原理》试验课程作业图4-6应变片实物图4.1.1挠度变形和梁侧面混凝土应变梁受剪试验试件测量挠度的位移计布置见图4-7,实物图见图4-8。但称也将计T4-图4-7梁位移计布置图4-8梁位移计实物图

11《混凝土结构基本原理》试验课程作业4.1.1裂缝试验前将梁两侧面用石灰浆刷白，并绘制50mmx50mm的网格。试验时借助手电筒查找裂缝，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(0.4Pu~0.7Pu)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；斜裂缝的宽度应在斜裂缝与箍筋交汇处量测。4.2裂缝发展及破坏形态4.2.1裂缝发展描述：①加载至50kN时出现第一条裂缝为受弯裂缝。随着加载进行，梁下裂缝越来越多。②加载至130kN时出现第二批裂缝，为受剪斜裂缝。③加载至200kN,斜裂缝从加载点外侧延伸至支座内侧。④裂缝不再发展时，主裂缝宽0.22mm。斜压梁的裂缝图，如图4-9所示。图4-9斜压梁的裂缝分布图4.2.2破坏形态记录：破坏形态如图4-10所示:

12《混凝土结构基本原理》试验课程作业图4-10破坏形态记录图5试验数据处理与分析5.1荷载-挠度关系曲线数据处理方式与适筋梁受弯构件荷载-挠度关系的处理方式相同。;试验筛选出的数据如表15-1所示：表5-1荷载挠度关系记录表何栽跨中位移左支座位右支座位跨中挠度11(kN)(mm)移（mm）移（mm）(mm)!00.0040-0.004-0.0061117.3410.004-0.1250.2410.301510.229-0.08-0.1960.2950.43311119.962-0.207-0.3130.5690.829130.026-0.296-0.380.6851.023装39.759-0.406-0.4380.8681.2949.658-0.376-0.5010.9761.41451159.886-0.494-0.5091.1881.6895169.455-0.575-0.5391.3951.9521180.013-0.697-0.5681.6612.29351189.747-0.794-0.581.9522.639;100.058-0.892-0.6972.1472.94151109.462-0.947-0.7682.4083.2655;119.69-1.014-0.7722.5833.4761139.569-0.955-0.8222.2093.0975150.211-1.018-0.812.3883.302159.202-1.073-0.8062.7533.6925订170.255-1.09-0.8312.9073.8675

13《混凝土结构基本原理》试验课程作业200.281-1.183-0.8853.5594.593209.768-1.204-0.9943.874.969220.078-1.259-0.9894.025.144230.06-1.293-1.044.2855.4515240.288-1.297-1.064.5685.7465250.764-1.285-1.0654.8386.013260.662-1.34-1.095.3866.601265.117-1.327-1.1065.5566.7725267.014-1.344-1.095.6186.835266.602-1.34-1.0945.6896.906269.076-1.331-1.1065.736.9485266.766-1.34-1.1025.7937.014269.406-1.382-1.0986.0637.303259.012-1.373-1.1026.2957.5325246.227-1.407-1.1156.7948.055164.894-1.403-1.0488.0899.3145154.995-1.399-1.0488.3099.5325152.19-1.411-1.0358.4179.64图5-1挠度-荷载关系图分析：挠度下降段为构件破坏时的数据，已不太真实。总体是挠度随荷载的增加而增加，但变化趋势是变小的，说明正截面的刚度随荷载增加而减小。

14《混凝土结构基本原理》试验课程作业5.1荷载-纵筋应变关系曲线实验相关数据如表5-2所示:1表5-2荷载-纵筋应变关系记录表何栽(kN)43-1()43-3()43-4()43-6()43-7()02615510617.3413632243430！10.22948383141361114.935750425149!19.96265625564631124.7467774678076!30.02698888196911135.05710610096110104!39.7591221131081261201149.658158141141157160!59.88618518518021220611169.455231230220260256180.01327728026831530811189.7473183253023663611100.05836137033442141211109.4624044163744734651119.6945846242152351411129.01150551147757356911139.569553560526627627;150.2116026105746786801159.202652661625734740;170.2557047156677817941200.281852861796931966！209.76892893385810051045装220.07896396989110491089230.06103310329531123115611240.28810901083101611901221!250.7641131112910681244127611260.66212081197114913371359!265.1171229121311701356138211267.01412251216117413621391!266.6021240122511821366140011269.07612331225118413671399!266.7661249123211921375140711269.40612561238120513861420!259.01212341214118913611390订246.22711831172115813161350164.8941082103097510431067

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16ICOLlECcollegeofcivilengineering《混凝土结构基本原理》试验课程作业154.9957978228729631002152.19773811858942981纵筋斶变(明)图5-2荷载-纵筋应变关系图56由fy=570MPa和E=210MPa可知，大概285010时达到屈服。由图可知，所有受拉纵筋均未到屈服。5.3荷载-箍筋应变关系曲线试验相关数据如表5-3所示：表5-3荷载-箍筋应变关系记录表何栽(kN)测点7()测点8()测点9()测点10()测点11()测点12()测点13()测点14()108134-33310-17-67.3411721-2-451814334-8>1士10.2291319-7-455914228-14装14.935023-11-455915323-221119.9624856-17389213114-28!24.7464050-22-239414-111-351130.0264755-27-455913-26-42!35.0574160-32-66619-43-451139.7596156-39-108868-512-40!49.6585669-51564325-91-461159.8864565-67480642-11-4-45!69.4553467-83396540-14-5-4711180.0131965-1033542712-14-14-47189.7472867-12835346102-19-40订100.0583373-133753141123-17-31109.4621372-13280151642-8-11-12-

17《混凝土结构基本原理》试验课程作业119.69175-12910179195522-16129.0111498-10923089344142324-5139.5691104-89132119471683721150.211-9124-6918470052197442-13159.202-4207-95-243552243550-9170.255-14234-100178953273606-15200.281-36325-143-2974750403826-37209.768-23385-178-2768539501942-41220.078-23413-196-3187035545992-44230.0628454-230-31931256591095-50240.288216484-298-3185098291216-49250.764307532-335-3187009901298-48260.662382624-401-31890-2514841412-52265.117392661-423-31767-1717161473-53267.014392662-423-31890-1517871497-54266.602401680-433-31910-919421533-55269.076398688-436-29747-320391558-57266.766405701-442-297472222521590-59269.406407726-451-3182812229591715-65259.012409718-439-3185031737671837-66246.227412705-432-2974752547022009-62164.894423590-412-150515028406265464154.995416564-407-171935158577281683152.19415555-407-171935248652288491300♦测点7一•一测点区测点9T-测点11测点12t-测点im测点in*10003000应变（㈤

18图5-3荷载-箍筋应变关系图-13-

191822508.9mm200mm,as24,as20,纵筋为fy570MPa,fy506MPa,箍筋52105MPa。实测混凝土抗压强度为一一一4一Ec2.67510MPa。《混凝土结构基本原理》试验课程作业分析：由纵筋的实测强度400MPa和弹性模量2105MPa可知，大概2000达到屈服。分析表5-3可知，10号测点的数据混乱，无法使用，不在图表中进行绘制，猜测原因为贴在箍筋上的应变片损坏或脱落。12号、13号测点数据在后半阶段超过了屈服应变，因此处理时将应变大于4000的应变数据去掉。由图5-3可知，除了钢筋12、13达到屈服，其他钢筋都最后均未达到屈服，其中钢筋12处的应变很大。5.3正截面承载力分析构件截面尺寸为Io1800mm,b120mm,h2245.14mm,箍筋为6@100。实测纵筋的屈服强度为的屈服强度为fyv400MPa。钢筋的弹性模量为Esfc17.1MPa,抗拉强度为ft1.89MPa,弹性模量为(5-1)1022157.1mm(5-2)hoas200224176mm(5-3)按双筋截面计算：受拉区平衡混凝土压力的纵筋面积As1,平衡压筋的纵筋面积As2。As2Asfy157.1506…2139.5mmfyAsAs2570(5-4)MufyAs(h0验算配筋率fyAs1x1fcb2508.9139.5369.4mm2as)506570369.417.1120(5-5)Xbbh0157.1(17620)12.4kNgm102.6mm0.8h°fy0.8176,5701521050.003375.55mm(5-6)(5-7)(5-8)(5-8)XXb纵筋屈服不屈服(5-10)01fcbx=%Asisfy一b0.80.8(5-11)

20《混凝土结构基本原理》试验课程作业可得0.4894,s478.5MPa(5-12)xMu1sAs1(h0—)478.5369.4(17621-0.4894176)23.5kNgm(5-13)总承载力____,___________MuMuMu112.423.535.9kNgm(5-14)-b2从而PuMu(5-15)PuM2Mub235.90.2359kN(5-16)5.3斜截面承载能力分析a200———1.136h017.615,取1.5Asvsvbs—6221201004.712103(5-17)sv,min0.45ftfyv1.890.45-4002.13103sv(5-18)1.7511.75…门1.89ftbh。fAsv—sv、yvh0s1201761.5167.75kNV20.25Cfcbh00.2540017.1VuminV,V267.75kN56.55100176(5-19)12017690.29kN(5-20)(5-21)分配梁的重力为0.148KN从而由Vu0.5(R0.148),Pu2Vu0.148267.750.148135.51KN(5-22)5.6构件承载能力分析构件的理论极限承载力为：PuminPM,PV135.51KN(5-23)

21《混凝土结构基本原理》试验课程作业5.7理论计算与试验结果的对比分析试验实际得到的构件极限承载力为：269.488KN>Pu135.51KN偏于安全！理论计算与实际结果存在一定差异，一方面理论计算中，有许多假设与实际不完全相符，本身就存在一定差异，且理论计算时偏于安全考虑的，因此计算得出的承载力往往会小于实际构件的真正承载力。另一方面，试件在设计和浇注过程中，由于材料和施工等原因，会出现尺寸，强度等方面的误差，加上试验室加载条件等外界因素的变化，试验的最终结果会与理论计算有所差异。

22上小区8尊法COLLEGEOFCIVILENGINEERING《混凝土结构基本原理》试验课程作业6结论荷载作用下，超筋的受剪梁首先在下部出现正截面裂缝。随着荷载增加，下部竖直裂缝越来越密集，斜裂缝发展。斜裂缝贯通加载点和支座，裂缝宽度不断增加，直至加载点和支座间出现类似于短柱受压的破坏。破坏时大部分箍筋未屈服。由于加载级距不大，破坏过程并未显示出脆性。梁的实际抗剪承载力大于理论计算值，可能有以下原因：1）试件尺寸和设计值有偏差，使得材性试验测得的混凝土强度偏小。2）梁出现裂缝后，裂缝间混凝土摩擦力和纵筋销栓作用的竖向分量较大，不能忽略，然而计算时出于安全考虑，忽略了该项力对承载力的贡献。3）实际箍筋的间距比理论值小，从而配筋率大于计算值。4）实际支座并非严格简支，支座处较强的约束会提高构件的抗剪承载力。构件两边没有同时破坏，原因可能有：1）材料不均匀，具有离散性；2）配箍不完全对称；3）加载位置可能不对称。