《混凝土结构》课程教学资源（实验指导）试验一 钢筋混凝土受弯构件正截面破坏试验

《混凝土结构》实验指导书石河子大学水利建筑工程学院二00五年九月

《混凝土结构》实验指导书 石河子大学水利建筑工程学院 二 00 五年九月

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1级。(2）试件尺寸及配筋如图1-1所示，纵向受力钢筋的混凝土净保护层厚度为15mm。2989660298109020102010o500450450+Y06@6006@60图1-1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660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

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 1-1 所示，纵向受力钢筋的混凝土净保护层厚度为 15mm。 图 1-1 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）静态电阻应变仪及平衡箱（6）位移计（百分表）及磁性表座（7）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1-2加款千斤首款传盛能分配采eaMramfs9fa9FA500350100350+100700700++-图1-2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&gl、g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&l，侧面沿截面高度布置四个应变测点&c2~&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f3～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f和，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

(5) 静态电阻应变仪及平衡箱 (6) 位移计（百分表）及磁性表座 (7) 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 1-2 图 1-2 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&和&g，以及混凝土开裂时的极限拉应变&r与破坏时的极限压应变&u，将应变读数分别记录入表1-1。（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1-2。（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）。frf2fsf4fsOKN6KN12KN18KN24KN30KN

(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 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 1-1。 (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 1-2。 (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）

3.绘制M/Mu一f、M/Mu一&g、M/Mu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/MuM/Mu0f0&gM/Mu一fM/Mu-SgM/Mu0-&cM/Mu一&（受压区边缘）4.绘制裂缝分布形态图。1!1青削面本正刚西Map1500350350100+100

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

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。12KN,18KN,24KN,30KNQ=6KN,1E12345-6+86．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，并与梁的正实测值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理论值

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 1-1ff2f3f4加荷荷载加荷差值读数差值累计读数差值差值序数读数累计累计读数累计时间KN

挠度记录（１） 表 1 - 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1-1fs加荷裂缝加荷荷载跨中挠度差值序数KN读数累计条数时间实测计算值宽度(mm)

挠度记录（２） 续表 1 - 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 1-2荷载测点ecl测点ec2测点ec3测点ec4加荷加荷读数差值累计读数差值累计读数读数序数时间KN差值累计差值累计

应变记录（１） 表 1 - 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1-2加荷荷载测点&c5测点&C6测点g2加荷测点egl读数差值累计读数读数差值序数读数差值累计差值累计累计时间KN

应变记录（２） 续表 1 - 2 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