混凝土基本理论实验指导书 试验一、钢筋混凝土受弯构件正截面破坏试验 试验目的 1.了解受弯构件正截面的承载力大小、挠度变化及裂缝出现和发展过程; 2.观察了解受弯构件受力和变形过程的三个工作阶段及适筋梁的破坏特征: 3.测定受弯构件正截面的开裂荷载和极限承载力,验证正截面承载力计算方法。 试件、试验仪器设备 1.试件特征 (1)根据试验要求,试验梁的混凝土强度等级为C20,纵向受力钢筋强度等级I级。 (2)试件尺寸及配筋如图7-1所示,纵向受力钢筋的混凝土净保护层厚度为15mm。 2p8 2p86巴60 2p10 L210 4+a0+5040 图7-1试件尺寸及配筋图 3)梁的中间500mm区段内无腹筋,其余区域配有帕6@60的箍筋,以保证不发生斜截 面破坏 (4)梁的受压区配有两根架立筋,通过箍筋与受力筋绑扎在一起,形成骨架,保证受力 钢筋处在正确的位置 2.试验仪器设备 (1)静力试验台座、反力架、支座及支墩 (2)20T手动式液压千斤顶 (3)20T荷重传感器 (4)YD-21型动态电阻应变仪 (5)XY函数记录仪 (6)YJ-26型静态电阻应变仪及平衡箱
44 混凝土基本理论实验指导书 试验一、钢筋混凝土受弯构件正截面破坏试验 一、试验目的 1．了解受弯构件正截面的承载力大小、挠度变化及裂缝出现和发展过程； 2．观察了解受弯构件受力和变形过程的三个工作阶段及适筋梁的破坏特征； 3．测定受弯构件正截面的开裂荷载和极限承载力，验证正截面承载力计算方法。 二、试件、试验仪器设备 1．试件特征 (1) 根据试验要求，试验梁的混凝土强度等级为 C20，纵向受力钢筋强度等级Ｉ级。 (2) 试件尺寸及配筋如图 7-1 所示，纵向受力钢筋的混凝土净保护层厚度为 15mm。 图 7-1 试件尺寸及配筋图 (3) 梁的中间 500mm 区段内无腹筋，其余区域配有6@60 的箍筋，以保证不发生斜截 面破坏。 (4) 梁的受压区配有两根架立筋，通过箍筋与受力筋绑扎在一起，形成骨架，保证受力 钢筋处在正确的位置。 2．试验仪器设备 (1) 静力试验台座、反力架、支座及支墩 (2) 20T 手动式液压千斤顶 (3) 20T 荷重传感器 (4) YD-21 型动态电阻应变仪 (5) X-Y 函数记录仪 (6) YJ-26 型静态电阻应变仪及平衡箱
(⑦)读数显微镜及放大镜 (8)位移计(百分表)及磁性表座 (9)电阻应变片、导线等 试验装置及测点布置 1.试验装置见图7-2 荷载传感器 10035050035000 700 图7-2正截面试验装置图 (1)在加荷架中,用千斤顶通过传力梁进行两点对称加载,使简支梁跨中形成长500mm 的纯弯曲段(忽略梁的自重) 2)构件两端支座构造应保证试件端部转动及其中一端水平位移不受约束,基本符合铰 支承的要求 2.测点布置 (1)在纵向受力钢筋中部予埋电阻应变片,用导线引出,并做好防水处理,设、2为 跨中受拉主筋应变测点 (2)纯弯区段内选一控制截面,在该截面处梁的受压区边缘布一应变测点E,侧面沿截 面高度布置四个应变测点￡2~s,用来测量控制截面的应变分布 (3)梁的跨中及两个对称加载点各布置一位移计fy~fs,量测量梁的整体变形,考虑在 加载的过程中,两个支座受力下沉,支座上部分别布置位移测点f1和f,以消除由于支座下 沉对挠度测试结果的影响。 四.试验步骤 1.加载方法 (1)采用分级加载,开裂前每级加载量取5%~10%的破坏荷载,开裂后每级加载量增为 15%的破坏荷载
45 (7) 读数显微镜及放大镜 (8) 位移计（百分表）及磁性表座 (9) 电阻应变片、导线等 三、试验装置及测点布置 1．试验装置见图 7-2 图 7-2 正截面试验装置图 (1) 在加荷架中，用千斤顶通过传力梁进行两点对称加载，使简支梁跨中形成长 500mm 的纯弯曲段（忽略梁的自重）。 (2) 构件两端支座构造应保证试件端部转动及其中一端水平位移不受约束，基本符合铰 支承的要求。 2．测点布置 (1) 在纵向受力钢筋中部予埋电阻应变片，用导线引出，并做好防水处理，设 g1 、g2 为 跨中受拉主筋应变测点。 (2) 纯弯区段内选一控制截面，在该截面处梁的受压区边缘布一应变测点 c1 ，侧面沿截 面高度布置四个应变测点 c2 ~ c5 ，用来测量控制截面的应变分布。 (3) 梁的跨中及两个对称加载点各布置一位移计 f3～f5，量测量梁的整体变形，考虑在 加载的过程中，两个支座受力下沉，支座上部分别布置位移测点 f1 和 f2，以消除由于支座下 沉对挠度测试结果的影响。 四．试验步骤 1．加载方法 (1) 采用分级加载，开裂前每级加载量取 5%～10%的破坏荷载，开裂后每级加载量增为 15%的破坏荷载
(2)试验准备就绪后,首先预加一级荷载,观察所有仪器是否工作正常。 (3)每次加载后持荷时间为不少于10分钟,使试件变形趋于稳定后,再仔细测读仪表读 数,待校核无误,方可进行下一级加荷。加荷时间间隔控制为15分钟,直至加到破坏为止, 2.测试内容 (1)试件就位后,按照试验装置要求安装好所有仪器仪表,正式试验之前,应变仪各测 点依次调平衡,并记录位移计初值,然后进行正式加载 (2)测定每级荷载下纯弯区段控制截面混凝土和受拉主筋的应变值E和,以及混凝土 开裂时的极限拉应变G与破坏时的极限压应变E,将应变读数分别记录入表7-1。 (3)测定每级荷载下试验梁的支座下沉挠度、跨中挠度及对称加载点的挠度,并记录表 7-2 (4)用放大镜仔细观察裂缝的出现部位,并在裂缝旁边用铅笔绘出裂缝的延伸高度,在 顶端划一水平线注明相应的荷载级别。用读数显微镜测试1~3条受拉主筋处的裂缝宽度, 取其中最大值。试件破坏后,绘出裂缝分布图。 (5)测定简支梁开裂荷载、正截面极限承载力,详细记录试件的破坏特征 (6)用ⅹ-Y函数记录仪绘出试验梁p-f变形曲线。 五、试验结果的整理、分析和试验报告 试验日期 组别 成绩 1.认真填写试验记录表,整理试验记录数据。 2.计算每级荷载跨中及对称加载点的实测挠度值。其中跨中挠度值等于跨中位移计测 量值减去两支座位移计测量值的平均值。对称加载点的实测挠度应考虑支座沉降的影响且按 测点距离的比例进行修正。根据计算结果,绘出简支梁的弹性曲线(整体变形曲线) f4 OKN 6KN 12KN 18KN 24KN
46 (2) 试验准备就绪后，首先预加一级荷载，观察所有仪器是否工作正常。 (3) 每次加载后持荷时间为不少于 10 分钟，使试件变形趋于稳定后，再仔细测读仪表读 数，待校核无误，方可进行下一级加荷。加荷时间间隔控制为 15 分钟，直至加到破坏为止。 2．测试内容 (1) 试件就位后，按照试验装置要求安装好所有仪器仪表，正式试验之前，应变仪各测 点依次调平衡，并记录位移计初值，然后进行正式加载。 (2) 测定每级荷载下纯弯区段控制截面混凝土和受拉主筋的应变值 c 和 g ，以及混凝土 开裂时的极限拉应变 cr 与破坏时的极限压应变 cu ，将应变读数分别记录入表 7-1。 (3) 测定每级荷载下试验梁的支座下沉挠度、跨中挠度及对称加载点的挠度，并记录表 7-2。 (4) 用放大镜仔细观察裂缝的出现部位，并在裂缝旁边用铅笔绘出裂缝的延伸高度，在 顶端划一水平线注明相应的荷载级别。用读数显微镜测试１～３条受拉主筋处的裂缝宽度， 取其中最大值。试件破坏后，绘出裂缝分布图。 (5) 测定简支梁开裂荷载、正截面极限承载力，详细记录试件的破坏特征。 （6）用 X-Y 函数记录仪绘出试验梁 p-f 变形曲线。 五、试验结果的整理、分析和试验报告 试验日期： 组别： 成绩： 1．认真填写试验记录表，整理试验记录数据。 2．计算每级荷载跨中及对称加载点的实测挠度值。其中跨中挠度值等于跨中位移计测 量值减去两支座位移计测量值的平均值。对称加载点的实测挠度应考虑支座沉降的影响且按 测点距离的比例进行修正。根据计算结果，绘出简支梁的弹性曲线（整体变形曲线）。 f 1 f2 f3 f f 4 5 6KN 12KN 24KN 0KN 18KN 30KN
3.绘制MM一f、MM一、MM一(受压区边缘)曲线,分析受弯构件正截面 受力与变形过程的三个工作阶段。 M/Mu M/Mu M/Mu-f M/Mu-Ek M/Mu MMu一￡(受压区边缘
47 3．绘制 M/Mu－f、M/Mu－g 、M/Mu－c （受压区边缘）曲线，分析受弯构件正截面 受力与变形过程的三个工作阶段。 M/Mu M/Mu 0 f 0 g M/Mu－f M/Mu－g M/Mu 0 - c M/Mu－c （受压区边缘）
4.绘制裂缝分布形态图。 背侧面 100 350 500 100 5.依据控制截面实测应变值绘制在下列荷载时正截面应变图 Q= 6KN, 12KN, 18KN, 24KN, 30KN 4 E 6.根据试验梁材料的实测强度及几何尺寸,计算正截面承载力的理论值,并与梁的正 截面承载力实测值进行比较,计算出实测值与理论值的符合程度实测值=?
48 4．绘制裂缝分布形态图。 5．依据控制截面实测应变值绘制在下列荷载时正截面应变图。 Q = 6KN , 12KN, 18KN, 24KN, 30KN; –ε 1 2 3 4 5-6 +ε 6．根据试验梁材料的实测强度及几何尺寸，计算正截面承载力的理论值，并与梁的正 截面承载力实测值进行比较，计算出实测值与理论值的符合程度 实测值 理论值 ＝？
挠度记录(1) 表7-1 加荷加荷荷载 f1 f2 f f4 序数时间KN读数差值累计读数差值累计读数差值累计读数差值累计
49 挠度记录（１） 表 7-1 加荷 加荷 荷载 f1 f2 f3 f4 序数 时间 KN 读数 差值 累计 读数 差值 累计 读数 差值 累计 读数 差值 累计
挠度记录(2) 续表7-1 加荷加荷荷载 fs 跨中挠度 裂缝 序数时间KN读数差值累计实测计算值条数宽度(mm)
50 挠度记录（２） 续表 7-1 加荷 加荷 荷载 f5 跨中挠度 裂 缝 序数 时间 KN 读数 差值 累计 实测计算值 条数 宽度(mm)
应变记录(1) 表7-2 加荷加荷|荷载|测点εe1 测点ec2 测点ec3 测 序数时间KN|读数差值累计读数差值累计读数差值累计读数差值累计 应变记录(2) 续表7-2
51 应变记录（１） 表 7-2 加荷 加荷 荷载 测点εc 1 测点εc2 测点εc3 测点εc4 序数 时间 K N 读数 差值 累计 读数 差值 累计 读数 差值 累计 读数 差值 累计 应变记录（２） 续表 7-2
加荷加荷|荷载测点εs5 测点ec 测点Eg 测点e 序数时间KN读数差值累计读数差值累计读数差值累计|读数|差值累i
52 加荷 加荷 荷载 测点εc5 测点εc6 测点εg1 测点εg2 序数 时间 KN 读数 差值 累计 读数 差值 累计 读数 差值 累计 读数 差值 累计
试验二、钢筋混凝土受弯构件斜截面破坏试验 、试验目的 1.了解无腹筋受弯构件裂缝的出现及发展过程 2.观察斜截面“剪压破坏”和“斜压破坏”的破坏过程及破坏特征; 3.观察了解控制截面主应力的分布状态 4.测定斜截面极限承载力,验证无腹筋受弯构件斜截面承载力计算方法。 试验用仪器设备 1.静力试验台座及反力架 2.荷重传感器及显示仪器 3.YJ-26型静态电阻应变仪及电阻应变片 4.读数显微镜及放大镜 5.传力梁、支座及支墩 6.导线、钢板尺等其它仪器 试件及试验方法 1.试件 采用钢筋混凝土简支梁,混凝土强度等级C20,纵向受力钢筋强度等级Ⅱ级,混凝土浄 保护层厚度为25mm,梁的上部配有2φ8的架力筋,端部各配2ψ6的箍筋,与受力筋形成骨 架,来保证受力主筋的位置,试件尺寸及配筋如图8-1所示 28 2p8 26 2g12 212 1400 图8-1试件尺寸及配筋 2.试验装置 根据试验要求,我们用同一根简支梁分别进行剪压破坏和斜压破坏试验,并将两种破坏
53 试验二、钢筋混凝土受弯构件斜截面破坏试验 一、试验目的 1．了解无腹筋受弯构件裂缝的出现及发展过程； 2．观察斜截面“剪压破坏”和“斜压破坏”的破坏过程及破坏特征； 3．观察了解控制截面主应力的分布状态； 4．测定斜截面极限承载力，验证无腹筋受弯构件斜截面承载力计算方法。 二、试验用仪器设备 1．静力试验台座及反力架 2．荷重传感器及显示仪器 3．YJ-26 型静态电阻应变仪及电阻应变片 4．读数显微镜及放大镜 5．传力梁、支座及支墩 6．导线、钢板尺等其它仪器 三、试件及试验方法 1．试件 采用钢筋混凝土简支梁，混凝土强度等级 C20，纵向受力钢筋强度等级Ⅱ级，混凝土净 保护层厚度为 25mm，梁的上部配有 28 的架力筋，端部各配 26 的箍筋，与受力筋形成骨 架，来保证受力主筋的位置，试件尺寸及配筋如图 8-1 所示。 图 8-1 试件尺寸及配筋 2．试验装置 根据试验要求，我们用同一根简支梁分别进行剪压破坏和斜压破坏试验，并将两种破坏