单筋矩形梁破坏实验报告19篇

单筋矩形梁破坏实验报告19篇单筋矩形梁破坏实验报告　　实验报告　　实验名称　　钢筋钢筋混凝土梁承载力破坏试验　　混凝土梁承载力破坏试验　　专姓业　　名　　土木工程　　班级　　李聪聪　　学下面是小编为大家整理的单筋矩形梁破坏实验报告19篇,供大家参考。

篇一：单筋矩形梁破坏实验报告

　　实验报告

　　实验名称

　　钢筋钢筋混凝土梁承载力破坏试验

　　混凝土梁承载力破坏试验

　　专姓业

　　名

　　土木工程

　　班级

　　李聪聪

　　学号

　　B170512实验日期

　　B17050411实验成绩

　　一、实验目的

　　传统的钢筋混凝土梁受弯性能破坏试验项目旨在培养学生的动手能力、了解反力架及油压千斤顶的构造原理和操作步骤，掌握钢筋混凝土梁受弯破坏特点和破坏过程，这种形式让学生能够对钢筋混凝土受力构件有比较深的感性认识。对一个己知的待检测构件一钢筋混凝土简支梁进行分析计算，根据其计算结果设计实验方案并组织整个实验，然后整理出完整的实验结果，将实际结果与理论计算值进行比较，判断该梁是否达到设计要求。通过本试验，达到了解并掌握一个完整结构实验过程的目的。

　　二、实验器材

　　(1)

　　结构工程实验虚拟仿真软件。

　　(2)计算机硬件要求:选用性能较好的计算机，其中:CPU频率2G以上;内存大于4G;硬盘:500G以上;显示器:15^高分辨率彩显;CD-ROM+键盘/鼠标。

　　实际实验材料：

　　钢筋混凝士梁受弯性能虛拟仿真实验主要是运用结构工程虚拟仿真软件。在此实验中实验人员先要设置钢筋混凝土梁参数，例如梁截面尺寸、箍筋直径及间距、底部受拉钢筋直径及数量、混凝土强度等参数，还需要输入加荷速率等，再利用仿真软件模拟钢筋混凝土梁的操作与实验过程。在实验中需要设定的工作参数有:

　　(1)截面尺寸设定:确定梁截面宽度b和截面高度h,单位mn;

　　(2)箍筋直径及间距选择:选择箍筋直径d及箍筋间距s,单位mm;

　　(3)架立筋设定;

　　(4)底部受拉钢筋设定:选择受拉钢筋直径及数量,单位mm;

　　(5)混凝土强度等级设定:选择混凝土强度等级，单位N/mm22。

　　(6)荷载分级及加荷速率设定。

　　三、实验原理

　　结构工程实验虚拟仿真软件是按照实际真实的实验过程开发的一套模拟钢筋混凝土梁受弯实验过程的仿真软件。该软件包括了加载装置、采集系统、反力架、液压千斤顶、支座、操作平台、钢筋混凝土梁试件等仪器设备。学生可直接参与并了解各个仪器设备的构造原理和操作使用方法，掌握整个钢筋混凝土梁受弯实验过程。钢筋混凝土梁受弯性能虚拟仿真实验采用三分点加载(如图1所示)，该加载方案能够消除剪应力对正截面受弯性能的影响，在梁跨中1/3区段形成纯弯曲段(如图2所示)。

　　钢筋混凝土梁内钢筋配置的数量是影响梁正截面受弯破坏形态的主要因素，通过设置钢筋混凝土梁内受拉钢筋的面积，可以获得不同的配筋率ρ，当ρmin≤ρ≤ρmax时称为适筋梁:当ρ<ρmin时称为少筋梁;当ρ>ρmax时称为超筋梁。该虚拟实验正是通过实验操作过程和实验现象，为操作者展现出钢筋混凝土梁正截面受弯破坏的三种形态:

　　知识点:3

　　(1)适筋破坏:适筋梁具有正常配筋率ρmin≤ρ≤ρmax,受拉钢筋首先屈服，随着受拉钢筋塑性变形的发展，受压混凝土边缘纤维达到极限压应变，混凝压碎。这种破坏前有明显的塑性变形和裂缝预兆破坏不是突然发生的，呈塑性性质。破坏前裂缝和变形急剧发展,故也称为延性破坏。

　　(2)适筋破坏:适筋梁具有正常配筋率ρmin≤ρ≤ρmax,受拉钢筋首先屈服，随着受拉钢筋塑性变形的发展，受压混凝土边缘纤维达到极限压应变，混凝压碎。这种破坏前有明显的塑性变形和裂缝预兆破坏不是突然发生的，呈塑性性质。破坏前裂缝和变形急剧发展,故也称为延性破坏。

　　(3)超筋破坏:当构件受拉区配筋量很高时ρ>ρmax,则破坏时受拉钢筋不会屈服破坏是因混凝土受压边缘达到极限压应变、混凝土被压碎、钢筋的强度得不到充分利用而引起的。发生这种破坏时，受拉区混凝土裂缝不明显，破坏前无明显预兆，是一种脆性破坏。由于超筋梁的破坏属于脆性破坏，破坏前无警告，并且受拉钢筋的强度未被充分利用而不经济,故不应采用。

　　四、实验过程及步骤

　　(1)实验原理:了解铜筋混凝土梁受弯破坏实验原理，掌握钢筋混凝土梁受弯破坏三种形态。

　　(2)选择实验构件梦数。根据虚拟实验要求.选择钢筋混凝土梁的尺寸、配前等参数。可实现不同参数构件的虚拟实验。

　　(3)铜筋混凝土试件制作，根据选择的实验参教进行钢筋很凝土梁试件制作，包括支护模板、铜筋绑扎、应变片粘贴、混凝土浇筑等。

　　(4)加载系统准备，根据铜筋混凝土梁受力特点，选取实验支座、加教油虹、加款油泵、加戴垫板等，并进行连接。(5)试件安装:在加载设备上安装制作好的铜筋德凝土构件，一端固定被支座,一端滑动被支座，并按装加载分配梁。

　　(6)数据采集准备.对需要测量的构件点进行采集设备准备，包括位移计安装，应片连接，数据采集仪安装等。(7)预加载及数据清零:启动加教系统.预加少许荷载后，卸载回至零点，以检查加载系统工作是否正常。

　　(8)进行实验.利用加载系统进行分级加款。加教速度应符合要求。同时注意采集系统数据变化。并进行记录，直到构件破坏。

　　(9)试件过程记录:观察试件破坏形态,并记录裂缝破坏现象和规律，对破坏位置进行详细观察。

　　(10)归整实验设备:卸回加载系统中的液压油，并记录实验数据，检查试验记录，并将所用的仪器设备全部恢复原状，撰写实验报告。

　　五、实验总结

　　1.刚开始加载时，截面上的应变沿高度为直线变化，应变图为三角形。

　　随着荷载增加，加载至开裂荷载时，受拉区边缘纤维应变值达到混凝土的极限拉应变，处于即将开裂状态。

　　当受拉区混凝土开裂后，其应变为零，拉应力由钢筋提供，钢筋应变突然增加。

　　荷载再增加，应变不断增大，受压区混凝土应变呈曲线变化。

　　下部钢筋应变达到极限拉应变后，受压区混凝土应变变化速度加快，直至达到极限压应变而破坏

　　2.在混凝土梁破坏时出现的些破坏特征：

　　受拉区钢筋，受压区钢筋都达到极限应变。

　　受拉区钢筋先屈服，随后混凝土被压碎。

　　纯弯端出现直裂缝，荷载作用点处也有直裂缝。

篇二：单筋矩形梁破坏实验报告

　　混凝土试验成果集

　　试验名称：

　　姓名：

　　学号：

　　试验老师：

　　任课老师：

　　手机号码：

　　混凝土试验实验报告

　　1超筋梁受弯实验报告

　　.........................................................1

　　1.1实验目的

　　.............................................................1

　　1.2实验内容

　　.............................................................1

　　1.3构件设计

　　.............................................................1

　　1.3.1构件设计的依据

　　.................................................1

　　1.3.2试件的主要参数

　　.................................................1

　　1.3.3试件加载估算

　　...................................................2

　　1.4实验装置

　　.............................................................3

　　1.5加载方式

　　.............................................................4

　　1.5.1单调分级加载方式

　　...............................................4

　　1.5.2开裂荷载实测值确定方法

　　.........................................4

　　1.6测量内容

　　.............................................................5

　　1.6.1混凝土平均应变

　　.................................................5

　　1.6.2钢筋纵向应变

　　...................................................5

　　1.6.3挠度

　　...........................................................5

　　1.6.4裂缝

　　...........................................................6

　　1.7实验结果整理

　　.........................................................6

　　1.7.1荷载—挠度关系：

　　...............................................6

　　1.7.2荷载—曲率关系：

　　...............................................7

　　1.7.3荷载—纵筋应变关系：

　　...........................................8

　　1.7.4裂缝发展情况描述及裂缝照片

　　.....................................9

　　1.8实验结论

　　............................................................10

　　1.9实验建议

　　............................................................11

　　2梁斜拉破坏试验报告

　　........................................................12

　　2.1实验目的

　　............................................................12

　　2.2实验内容

　　............................................................12

　　2.3试件的设计

　　..........................................................12

　　2.3.1试件设计的依据

　　................................................12

　　2.3.2试件的主要参数

　　................................................12

　　2.3.3试件加载预估

　　..................................................13

　　2.4实验装置

　　............................................................14

　　2.5加载方式

　　............................................................16

　　2.6测量内容

　　............................................................16

　　2.6.1混凝土平均应变

　　................................................16

　　2.6.2纵向钢筋应变

　　..................................................16

　　2.6.3挠度

　　..........................................................17

　　2.7实验结果整理

　　........................................................17

　　2.7.1荷载—挠度关系：

　　..............................................17

　　2.7.2荷载—曲率关系：

　　..............................................18

　　2.7.3荷载—纵筋应变关系：

　　..........................................19

　　2.7.4裂缝发展情况描述及裂缝照片

　　....................................20

　　2.8试验结论

　　............................................................21

　　混凝土试验实验报告

　　3适筋梁受弯性能试验设计

　　....................................................22

　　3.1试验目的

　　............................................................22

　　3.2试件设计

　　............................................................22

　　3.2.1试件设计依据

　　..................................................22

　　3.2.2试件的主要参数：

　　..............................................22

　　3.3试验装置和加载方式

　　..................................................23

　　3.3.1试验装置

　　......................................................23

　　3.3.2加载方式

　　......................................................24

　　3.4量测内容、方法和工况

　　................................................25

　　3.4.1混凝土平均应变

　　................................................25

　　3.4.2纵向钢筋应变

　　..................................................25

　　3.4.3挠度

　　..........................................................26

　　3.4.4裂缝

　　..........................................................26

　　3.5相关计算书

　　..........................................................26

　　4思考题

　　....................................................................28

　　4.1两点集中力加载的简支梁可能的破坏模式有哪些？如何预估其极限荷载？28

　　4.2梁受剪破坏特征？

　　................................................28

　　4.3梁受弯破坏特征？

　　................................................29

　　4.4若采用位移计测应变，如何处理得到应变值？

　　........................29

　　4.5何谓平截面假定？试验中如何验证？

　　................................29

　　4.6对于HRB335/HPB235钢筋，其屈服应变大致是多少？

　　..................29

　　4.7进行试验试件设计时，应采用材料标准值还是设计值？为什么？

　　........30

　　5附录：材料试验记录表

　　......................................................31

　　5.1混凝土立方体试块抗压强度

　　........................................31

　　5.2混凝土棱柱体试块轴心抗压强度

　　....................................31

　　5.3钢筋拉伸试验数据

　　................................................31

　　混凝土试验实验报告

　　1超筋梁受弯实验报告

　　1.1实验目的

　　通过试验研究认识超筋混凝土梁在弯矩作用下开裂、裂缝发展到破坏的全过程，掌握测试混凝土受弯构件基本性能的试验方法。

　　1.2实验内容

　　对超筋梁构件跨中施加对称集中力，使其中部受纯弯，逐级加载至破坏。观察并描述该过程中，裂缝的产生与发展。记录、分析各阶段钢筋混凝土应力、应变的变化情况。

　　1.3构件设计

　　1.3.1构件设计的依据

　　根据梁正截面受压区相对高度ξ和界限受压区相对高度的类型：当计算：

　　?b的比较可以判断出受弯构件

　　???b时，为适筋梁；当???b时，为超筋梁。界限受压区相对高度可按下式?b?1?0.8fy0.0033Es

　　其中在进行受弯试件梁设计时，fy、Es分别取《混凝土结构设计规范》规定的钢筋受拉强度标准值和弹性模量；进行受弯试件梁加载设计时，fy、Es分别取钢筋试件试验得到钢筋受拉屈服强度标准值和弹性模量。

　　1.3.2试件的主要参数

　　①

　　试件尺寸实测值：b×h×l＝122×205×1830mm；

　　测读次数

　　截面宽度b截面高度h构件长度l112120118002122206180531222071803平均

　　1222051803

　　②混凝土强度等级：C20；

　　混凝土试验实验报告

　　③纵向受拉钢筋的种类：HRB335；

　　④箍筋的种类：HPB235（纯弯段无箍筋）；

　　⑤纵向钢筋混凝土保护层厚度：15mm；

　　⑥试件的配筋情况见下图；

　　1.3.3试件加载估算

　　l=1830mm,

　　b=122mm,

　　h=205mm,

　　fyk=335N/mm2,

　　Es=2.0×105N/mm2

　　ftk=1.54N/mm2,

　　fck,=13.4N/mm2,

　　Ec=2.55×104N/mm2

　　h0=179mm,

　　As=760mm2

　　①开裂弯矩估算

　　?E?Es?7.843Ec

　　?A?2?EAs?0.4767bh

　　Mcr?0.292(1?2.5?A)ftkbh2?5.053kN?mPcr?4Mcr?20.21kN

　　混凝土试验实验报告

　　②极限弯矩估算

　　??0.8fykAs?1fckbh0(0.8??b)?fykAs?0.6214

　　?s?fyk??0.8?239.3N/mm2?b?0.8

　　Mu??1fckbh02?(1?0.5?)??sAsh0(1?0.5?)?22.44kN?mPu?4Mu?89.76kN

　　1.4实验装置

　　为本试验进行梁受弯性能试验采用的加载装置，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，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。梁受弯性能试验，取L=1800mm，a=100mm，b=600mm，c=400mm（此为设计值）。

　　混凝土试验实验报告

　　1.5加载方式

　　1.5.1单调分级加载方式

　　试件的加载简图和相应的弯矩、剪力图见上图所示。梁受弯试验采用单调分级加载，每

　　次加载时间间隔为5分钟。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2级。

　　对于超筋梁，①在加载到开裂试验荷载计算值的90％以前，每级荷载不宜大于开裂荷载计算值的20％；②达到开裂试验荷载计算值的90％以后，每级荷载值不宜大于其荷载值5％；③当试件开裂后，每级荷载值取10％的承载力试验荷载计算值（Pu）的级距；④在加载达到承载力试验荷载计算值的90％以后，每级荷载值不宜大于开裂试验荷载值的5％；

　　实际试验中，各级荷载分别为：

　　0→10kN→20kN→30kN→40kN→70kN→破坏

　　1.5.2开裂荷载实测值确定方法

　　本实验采用以下两种方法，确定开裂荷载：

　　①放大镜观察法

　　用放大倍率不低于四倍的放大镜观察裂缝的出现；当加载过程中第一次出现裂缝时，应取前一级荷载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

　　混凝土试验实验报告

　　级荷载值与前一级荷载的平均值作为开裂荷载实测值；当在规定的荷载持续时间结束后第一次出现裂缝时，应取本次荷载值作为开裂荷载实测值。

　　②荷载－挠度曲线判别法

　　测定试件的最大挠度，取其荷载－挠度曲线上斜率首次发生突变时的荷载值作为开裂荷载的实测值。

　　1.6测量内容

　　1.6.1混凝土平均应变

　　在梁跨中一侧面布置4个位移计，位移计间距40mm，标距为150mm，以量测梁侧表面混凝土沿截面高度的平均应变分布规律，测点布置见下图。

　　1.6.2钢筋纵向应变

　　在试件纵向受拉钢筋中部粘贴电阻应变片，以量测加载过程中钢筋的应力变化，测点布置见下图：

　　1.6.3挠度

　　对受弯构件的挠度测点应布置在构件跨中或挠度最大的部位截面的中轴线上，如下图所

　　示。在试验加载前，应在没有外荷载的条件下测读仪表的初始读数。试验时在每级荷载下，混凝土试验实验报告

　　应在规定的荷载持续试件结束时量测构件的变形。结构构件各部位测点的测度程序在整个试验过程中宜保持一致，各测点间读数时间间隔不宜过长。

　　1.6.4裂缝

　　试验前将梁两侧面用石灰浆刷白，并绘制50mm×50mm的网格。试验时借助放大镜用肉眼查找裂缝。

　　1.7实验结果整理

　　为了简化数据处理过程，在荷载达到最大值之前这段时间内，取10组数据；达到峰值以后，再根据荷载特征情况取4组数据；加上最大值1组，共15组数据进行分析。

　　现将取值时间罗列如下：

　　14:16:5214:17:0314:22:5414:22:5914:26:2414:29:0214:56:1115:01:1515:02:5215:03:0315:03:0815:04:2715:04:5015:05:1515:05:30

　　1.7.1荷载—挠度关系：

　　荷载测定值

　　(kN)010.23920.72520.31330.22140.212应变测点10-1-0.02-0.208-0.29-0.29-0.334-0.392应变测点10-2-0.008-0.075-0.13-0.133-0.181-0.236应变测点10-7-0.041-0.437-0.841-0.845-1.254-1.711挠度

　　0.0270.29550.6310.63350.99651.397

　　混凝土试验实验报告

　　70.43390.00391.98495.45396.93992.72879.10470.51669.112

　　-0.522-0.534-0.546-0.557-0.553-0.553-0.553-0.549-0.557

　　-0.416-0.483-0.522-0.53-0.526-0.557-0.557-0.561-0.557-4.124-5.737-6.656-7.007-7.26-8.991-10.902-11.433-11.5143.6555.22856.1226.46356.72058.43610.34710.87810.957

　　本实验设计时考虑了考虑支座沉降的影响，梁的实际挠度为：应变测点10-7的测量值减去10-1和10-2测量值的平均值。为了方便绘图，将挠度取为正值，得荷载—挠度曲线如下。

　　由上图可以看出在荷载较小时，梁的刚度基本保持不变，荷载—挠度曲线大致呈直线，在荷载达到40kN时曲线出现转折点，说明此时混凝土开裂。而且曲线斜率减小说明开裂以后梁的刚度减小。

　　1.7.2荷载—曲率关系：

　　荷载测定值

　　应变测点(kN)10-3010.23920.72520.31330.221

　　应变测点10-4-0.0040-0.016-0.012-0.019应变测点10-50-0.0040.00800.004应变测点10-6-0.0040.0040.0160.020.028曲率

　　-0.00710.01760.06970.07320.11560.004-0.016-0.063-0.063-0.1037

　　混凝土试验实验报告

　　40.21270.43390.00391.98495.45396.93992.72879.10470.51669.112

　　-0.103-0.142-0.205-0.103-0.11-0.10714.72114.72114.71714.717-0.035-0.117-0.1614.06314.05914.06314.06314.06714.05914.067

　　0.0160.0360.040.3030.2990.3030.3030.2110.1950.1830.0360.0910.1220.1260.1460.1460.190.2370.2450.2530.12260.20560.28850.20210.22590.2232—

　　—

　　—

　　—

　　由上表我们可以看出，各级荷载下，各应变测点的测值基本关于其高度成线性比例关系。

　　由此可见平截面假定是合理的。

　　显然，应变测点10-3和应变测点10-4由于应变计的脱落突然产生了较大的位移，测得数据为问题数据，因此表中后四行的曲率不予计算。荷载为90.003kN时，应变测点10-3的测量值突然增大，导致曲率计算值偏大。以下是扣除这些问题数据后获得的荷载—曲率关系图。

　　1.7.3荷载—纵筋应变关系：

　　荷载测定值

　　34-1(kN)010.23920.72520.31330.221109120320332634-21611524024036934-31910624724637534-4188618318529034-5228625225336034-634106199198342平均应变

　　19.898.3220.7220.8343.7

　　混凝土试验实验报告

　　40.21270.43390.00391.98495.45396.93992.72879.10470.51669.112

　　483521527103010811028

　　4318915069335291154499.51019.51338.31445.51508.51549.31697.81730.81660.21641.3134614261353116712151523144615481461125513051658150016171529130313651737152616601574133314081795156719661700135616141984141822451666124718551954131122651545115318451842128922601514113318361816从下图我们可以看出，纵筋的应变与荷载值基本保持线性关系，说明了此超筋梁中纵筋过多，在梁发生破坏时，钢筋应力还是不能达到屈服响度。

　　1.7.4裂缝发展情况描述及裂缝照片

　　随着荷载增加，在梁受拉区先出现裂缝（此时荷载为40kN）。且裂缝的数目增加，但没有发展成宽度较大的裂缝。而受压区混凝土达到极限压应变发生开裂，宽度和数目都迅速发展，直至压区混凝土压碎，梁破坏。

　　混凝土试验实验报告

　　梁上部混凝土压碎

　　超筋梁破坏时形态

　　1.8实验结论

　　实验所得极限承载力为96.9kN，与计算结果89.8kN相比很接近，误差在10%以内。说

　　混凝土试验实验报告

　　明超筋梁加载过程符合平截面假定，且实际材料性质与设计值相差不大。由试验结果可以看出，超筋梁变形能力很差，且破坏形式为脆性破坏，具有突然性。

　　1.9实验建议

　　为了更好的确定超筋梁的破坏形态，以及保证计算结果的可靠性，应用同样的实验材料，在同等试验环境下进行平行对比试验，以得出准确的结果。而且可以考虑改变集中荷载的施加位置，以研究不同荷载作用点对超筋梁极限承载力的影响。

　　11

　　混凝土试验实验报告

　　2梁斜拉破坏试验报告

　　2.1实验目的

　　通过试验研究认识钢筋混凝土梁在剪力作用下发生斜拉破坏的全过程，掌握测试混凝土受弯构件基本性能的试验方法。

　　2.2实验内容

　　控制梁的抗剪承载了小于抗弯强度，且发生斜拉破坏。构件跨中施加对称集中力，逐级加载至破坏。观察并描述该过程中，裂缝的产生与发展。记录、分析各阶段纵筋、箍筋及混凝土应力、应变的变化情况。

　　2.3试件的设计

　　2.3.1试件设计的依据

　　根据剪跨比λ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。

　　2.3.2试件的主要参数

　　①构件尺寸（矩形截面）：b×h×l＝120×200×1800mm；

　　实测值见下表：

　　测读次数

　　截面宽度b截面高度h构件长度l

　　②构件净跨度：1500mm;③混凝土强度等级：C20；

　　④纵向受拉钢筋的种类：HRB335；

　　⑤箍筋的种类：HPB300；

　　⑥纵向钢筋混凝土保护层厚度：15mm；

　　试件的配筋情况见下图和下表：

　　12

　　1120.6225.61803.52120.5216.01802.53122.0233.01803.0平均

　　121.0224.91083.0

　　混凝土试验实验报告

　　配筋情况

　　试件

　　编号

　　试件特征

　　①

　　②

　　③

　　加载位置

　　b（mm）

　　预估受剪极限荷载PuQ(kN)50预估受弯极限荷载PuM(kN)69QC

　　斜拉破坏

　　6@250(2)218210600

　　斜拉破坏试件

　　2.3.3试件加载预估

　　①抗弯承载力分析：

　　=508.68

　　==157

　　取计算ξnb

　　==

　　13

　　混凝土试验实验报告

　　经计算有

　　>，故纵筋未能屈服：

　　因而，预估极限荷载为②斜截面抗剪承载力分析：

　　s=50mm

　　受集中荷载，梁的抗剪承载力计算公式为：

　　该梁计算剪跨比，把相关数据带入上式，得：

　　<故理论上来说，斜截面会出现斜拉破坏。理论承载力：

　　2.4实验装置

　　下图为进行梁受剪性能试验采用的加载装置，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，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=600mm，c=400mm。

　　14

　　混凝土试验实验报告

　　1—试验梁；2—滚动铰支座；3—固定铰支座；4—支墩；5—分配梁滚动铰支座；6—分配梁滚动铰支座；7—集中力下的垫板；8—分配梁；9—反力梁及龙门架；10—千斤顶；

　　（a）加载简图（kN，mm）

　　（b）弯矩图（kNm）

　　（c）剪力图（kN）

　　15

　　混凝土试验实验报告

　　2.5加载方式

　　试件的加载简图和相应的弯矩、剪力图见上图所示。梁受弯试验采用单调分级加载，每

　　次加载时间间隔为5分钟。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2级。

　　对于超筋梁，①在加载到开裂试验荷载计算值的90％以前，每级荷载不宜大于开裂荷载计算值的20％；②达到开裂试验荷载计算值的90％以后，每级荷载值不宜大于其荷载值5％；③当试件开裂后，每级荷载值取10％的承载力试验荷载计算值（Pu）的级距；④在加载达到承载力试验荷载计算值的90％以后，每级荷载值不宜大于开裂试验荷载值的5％；

　　实际试验中，各级荷载分别为：

　　0→10kN→20kN→30kN→40kN→50kN→破坏

　　2.6测量内容

　　2.6.1混凝土平均应变

　　在梁跨中一侧面布置4个位移计，位移计间距40mm，标距为150mm，以量测梁侧表面混凝土沿截面高度的平均应变分布规律，测点布置见下图。

　　2.6.2纵向钢筋应变

　　在试件纵向受拉钢筋中部粘贴电阻应变片，以量测加载过程中钢筋的应力变化，测点布置见图3.6.5。

　　图3.6.5纵筋应变片布置

　　16

　　混凝土试验实验报告

　　2.6.3挠度

　　对构件的挠度测点应布置在构件跨中或挠度最大的部位截面的中轴线上，如图3.6.6所示。在试验加载前，应在没有外荷载的条件下测读仪表的初始读数。试验时在每级荷载下，应在规定的荷载持续试件结束时量测构件的变形。结构构件各部位测点的测度程序在整个试验过程中宜保持一致，各测点间读数时间间隔不宜过长。

　　2.7实验结果整理

　　为了简化数据处理过程，在荷载达到最大值之前这段时间内，取10组数据；达到峰值以后，再根据荷载特征情况取4组数据；加上最大值1组，共15组数据进行分析。

　　现将取值时间罗列如下：

　　16:30:2616:41:5616:55:0417:10:5117:19:1317:22:5817:36:5617:37:3417:38:0517:38:1917:38:2317:38:3717:38:5617:39:2117:39:40

　　2.7.1荷载—挠度关系：

　　荷载测定值

　　(kN)0.16510.07420.06529.89140.04750.03859.864应变测点10-10.008-0.263-0.393-0.648-0.652-0.679-0.691应变测点10-20.008-0.012-0.083-0.216-0.22-0.267-0.338应变测点10-70.004-0.355-0.775-1.358-1.855-2.491-3.307挠度

　　0.0040.21750.5370.9261.4192.0182.7925

　　17

　　混凝土试验实验报告

　　70.59980.34282.48982.65478.27870.18660.44251.277

　　-0.715-0.715-0.738-0.738-0.738-0.754-0.746-0.75

　　-0.322-0.326-0.322-0.334-0.334-0.338-0.33-0.33-4.905-6.348-7.302-7.567-8.554-10.115-11.885-13.9974.38655.82756.7727.0318.0189.56911.34713.457

　　本实验设计时考虑了考虑支座沉降的影响，梁的实际挠度为：应变测点10-7的测量值减去10-1和10-2测量值的平均值。为了方便绘图，将挠度取为正值，得荷载—挠度曲线如下。

　　由上图可以看出在荷载较小时，梁的刚度基本保持不变，荷载—挠度曲线大致呈直线，在荷载达到30kN时曲线出现转折点，说明此时混凝土开裂。而且曲线斜率减小说明开裂以后梁的刚度减小。

　　2.7.2荷载—曲率关系：

　　荷载测定值

　　应变测点(kN)10-30.16510.07420.06529.89140.04750.0380.004-0.004-0.055-0.107-0.103-0.111应变测点10-40.0120.01600-0.008-0.012应变测点10-50.080.0920.0880.2670.2830.303应变测点10-60.0040.0080.0320.0670.0950.131曲率

　　0.00000.01060.07680.15350.17470.2135

　　18

　　混凝土试验实验报告

　　59.86470.59980.34282.48982.65478.27870.18660.44251.277

　　-0.107-0.111-0.1030.0750.1460.18215.92515.92515.929-0.027-0.078-0.097-0.105-0.105-0.10115.26715.26715.271

　　0.3620.3780.3940.4020.390.39813.88313.88313.8830.1620.190.2260.2340.2340.23817.35817.35417.370.23740.26560.29030.44220.44220.4422—

　　—

　　—

　　显然，在荷载达到70.186kN时由于应变计的脱落突然产生了较大的位移，测得数据为问题数据，因此表中后三行的曲率不予计算。以下是扣除这些问题数据后获得的荷载—曲率关系图。

　　2.7.3荷载—纵筋应变关系：

　　荷载测定值

　　34-1(kN)0.16510.07420.06529.89140.04750.03859.86470.59980.342-224710617828337245854465234-2416237559584034-36603983100298534-4612531054878534-5311776401110131234-62110159337532740914平均应变

　　4.5204.0428.8628.3789.5992.31211.21437.01662.0106011971033155212511616125417741493188715402035112317302123182523051337

　　19

　　混凝土试验实验报告

　　82.48982.65478.27870.18660.44251.277

　　685679624538477435

　　178921401880236913911787213718782368139217522099180323091335158119511626211411721431181914821942102412221634131917448611709.01706.81653.71497.01362.51202.5从下图我们可以看出，纵筋的应变与荷载值基本保持线性关系，而且荷载减小时曲线基本原路返回，这也充分的说明了斜拉破坏时纵筋应力未达到屈服强度。

　　2.7.4裂缝发展情况描述及裂缝照片

　　裂缝试验资料可根据试验目的按下列要求进行整理：

　　（1）各级试验荷载下的最大裂缝宽度和最大裂缝所在位置，并说明裂缝的种类；

　　（2）绘制各级试验荷载作用下的裂缝发生、发展的展开图；

　　（3）统计各级试验荷载作用下的裂缝宽度平均值、裂缝间距平均值。

　　图4.2.1试验梁裂缝示意图

　　图4.2.2试验梁裂缝照片

　　20

　　混凝土试验实验报告

　　最大裂缝出现在①处（如图4.2.1），为明显的斜拉破坏。

　　继续加载，最终梁破坏如下图：

　　2.8试验结论

　　①实验测得正截面承载力：

　　由实验数据，可知，实验测得梁的最大承载力为82.6kN。

　　②两者的比较分析：

　　实验测得量的承载力大于理论计算值，误差为：

　　实验所得数极限承载力为82.6kN，与计算结果45.82kN比较，误差在80%左右。说明实际材料性质与设计值相差比较大。由试验结果得知，箍筋未屈服，而只有纵筋屈服，构件是被拉坏，故判断为斜拉破坏。加载破坏时荷载峰值为82.6kN远大于预估受剪极限荷载45.82kN。产生这种情况的原因可能有以下几个方面：

　　1、受剪承载力计算理论的计算公式过于保守。

　　2、混凝土、钢筋材料不均匀，可能局部的强度高于计算值。

　　21

　　混凝土试验实验报告

　　3适筋梁受弯性能试验设计

　　3.1试验目的

　　1、通过观察混凝土适筋梁受弯破坏的全过程，研究认识混凝土适筋梁的受弯性能。

　　2、理解和掌握钢筋混凝土适筋梁受弯构件的实验方法和实验结果，通过实践掌握试件的设计、实验结果整理的方法。

　　3、通过设计实验的过程，加深对混凝土结构适筋梁构件受弯性能的理解。

　　3.2试件设计

　　3.2.1试件设计依据

　　根据梁正截面受压区相对高度ξ和界限受压区相对高度的类型：当计算：

　　?b的比较可以判断出受弯构件

　　???b时，为适筋梁；当???b时，为超筋梁。界限受压区相对高度可按下式?b?1?0.8fy0.0033Es

　　其中在进行受弯试件梁设计时，fy、Es分别取《混凝土结构设计规范》规定的钢筋受拉强度标准值和弹性模量；进行受弯试件梁加载设计时，fy、Es分别取钢筋试件试验得到钢筋受拉屈服强度标准值和弹性模量。

　　3.2.2试件的主要参数：

　　①试件尺寸：b×h×l＝120mm×200mm×1800mm；

　　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：HPB300（纯弯段无箍筋）；

　　⑤纵向钢筋混凝土保护层厚度：15mm；

　　⑥试件的配筋情况见图1和表1；

　　22

　　混凝土试验实验报告

　　231

　　图1适筋梁受弯试验试件配筋

　　表1适筋梁受弯试件的配筋

　　试件

　　编号

　　MLA

　　试件特征

　　适筋梁

　　配筋情况

　　①

　　214②

　　2?10③

　　?8@50(2)预估荷载P(kN)Pcr13.0Py54.2Pu60.23.3试验装置和加载方式

　　3.3.1试验装置

　　图2为进行适筋梁受弯性能试验采用的加载装置，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，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。适筋梁受弯性能试验，取L=1800mm，a=150mm，b=500mm，c=500mm。

　　1—试验梁；2—滚动铰支座；3—固定铰支座；4—支墩；5—分配梁滚动铰支座；6—分配梁滚动铰支座；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2

　　适筋梁受弯试验装置图

　　23

　　混凝土试验实验报告

　　（a）

　　加载简图（kN，mm）

　　（b）弯矩图（kNm）

　　（c）剪力图（kN）

　　图3适筋梁受弯试验加载和内力简图

　　3.3.2加载方式

　　（1）单调分级加载机制

　　试件的加载简图和相应的弯矩、剪力图见图2和3所示。梁受弯试验采用单调分级加载，每次加载时间间隔为15分钟。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2级。

　　对于本实验：（1）在加载到开裂试验荷载计算值的90％以前，每级荷载不宜大于开裂荷载计算值的20％；（2）达到开裂试验荷载计算值的90％以后，每级荷载值不宜大于其荷载值的5％；（3）当试件开裂后，每级荷载值取10％的承载力试验荷载计算值（Pu）的级距；（4）当加载达到纵向受拉钢筋屈服后，按跨中位移控制加载，加载的级距为钢筋屈服工况对应的跨中位移?y；（5）加载到临近破坏前，拆除所有仪表，然后加载至破坏。

　　实际试验中，各级荷载分别为：

　　0→10kN→20kN→30kN→40kN→50kN→破坏

　　（2）开裂荷载实测值确定方法

　　本实验宜采用以下两种方法，确定开裂荷载：

　　24

　　混凝土试验实验报告

　　①放大镜观察法

　　用放大倍率不低于四倍的放大镜观察裂缝的出现；当加载过程中第一次出现裂缝时，应取前一级荷载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开裂荷载实测值；当在规定的荷载持续时间结束后第一次出现裂缝时，应取本次荷载值作为开裂荷载实测值。

　　②荷载－挠度曲线判别法

　　测定试件的最大挠度，取其荷载－挠度曲线上斜率首次发生突变时的荷载值作为开裂荷载的实测值；

　　（3）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0.01；

　　②受拉主钢筋拉断；

　　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。

　　3.4量测内容、方法和工况

　　3.4.1混凝土平均应变

　　在梁跨中一侧面布置4个位移计，位移计间距40mm，标距为150mm，以量测梁侧表面混凝土沿截面高度的平均应变分布规律，测点布置见图4。

　　图4适筋梁受弯试验混凝土平均应变测点布置

　　3.4.2纵向钢筋应变

　　在试件纵向受拉钢筋中部粘贴电阻应变片，以量测加载过程中钢筋的应力变化，测点布置见图5。

　　25

　　混凝土试验实验报告

　　图5

　　纵筋应变片布置

　　3.4.3挠度

　　对受弯构件的挠度测点应布置在构件跨中或挠度最大的部位截面的中轴线上，如图6所示。在试验加载前，应在没有外荷载的条件下测读仪表的初始读数。试验时在每级荷载下，应在规定的荷载持续试件结束时量测构件的变形。结构构件各部位测点的测度程序在整个试验过程中宜保持一致，各测点间读数时间间隔不宜过长。

　　图6

　　适筋梁受弯试验挠度测点布置

　　3.4.4裂缝

　　试验前将梁两侧面用石灰浆刷白，并绘制50mm×50mm的网格。试验时借助放大镜用肉眼查找裂缝。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，裂缝宽度的测量位置为构件的侧面相应于受拉主筋高度处。最大裂缝宽度应在使用状态短期试验荷载值持续15min结束时进行量测。

　　3.5相关计算书

　　l=1800mm,

　　b=120mm,

　　h=200mm,

　　fy=335N/mm2,

　　Es=2.0×105N/mm2

　　ft=1.54N/mm2,

　　fc,=13.4N/mm2,

　　Ec=2.55×104N/mm2

　　h0=178mm,

　　As=308mm2

　　26

　　混凝土试验实验报告

　　1、开裂弯矩计算：

　　?E?Es?7.843Ec，?A?2?EAs?0.2013bh

　　22Mcr?0.292(1?2.5?A)ftbh?3.24kN/m2、极限弯矩计算：

　　对于适筋构件：，Pcr?Mcr?10.8kN0.3

　　??fyAs?1fcbh0?0.3605

　　202Mu??1fcbh?(1?0.5?)?19.01kN/m3、屈服弯矩估算：，Pu?Mu?63.4kN0.3

　　My?0.9Mu?17.11kN/m

　　2，，Py?My0.3?57.3kN

　　27

　　混凝土试验实验报告

　　4思考题

　　4.1两点集中力加载的简支梁可能的破坏模式有哪些？如何预估其极限荷载？

　　（1）

　　正截面受弯破坏

　　0.45适筋梁（ftk??f???1bckfykfyk）

　　?1?fck?b?xe?Ask?fykMu?Ask?fyk?(h0?xe/2)

　　??0.45少筋梁（ftkfyk）

　　Mu?Mcr?0.292（1?5?E?AS)ftbh2bh

　　??超筋梁（?1?bfckfyk)

　　?1?fck?b?xe?Ask?fykMu?Ask??s?(h0?xe/2)

　　?s?fyk???0.8?b?0.8

　　S?Smax

　　（2）

　　斜截面受剪破坏

　　当?sv??sv,min或：

　　Vu?Vc?0.7ftbh0非以上条件时：

　　Vu?min[(0.2~0.25)?cfcbh0,Vcs?Vb]

　　（3）

　　梁端部锚固失效，钢筋被拔出

　　（4）

　　带肋纵筋在混凝土中产生环向拉应力，梁底出现沿纵向裂缝。

　　（5）

　　荷载作用点附近产生局部受压破坏。

　　4.2梁受剪破坏特征？

　　（1）

　　剪压破坏

　　当剪跨比1???3，且配箍量适中时多发生剪压破坏。破坏特征：临界裂缝上端剪压区

　　28

　　混凝土试验实验报告

　　混凝土被压碎，箍筋屈服。

　　（2）

　　斜压破坏

　　当剪跨比??1时，发生斜压破坏。破坏特征：在梁腹部发生类似短柱的破坏，箍筋未屈服。

　　（3）

　　斜拉破坏

　　当剪跨比??3，发生斜拉破坏。斜裂缝一出现迅速延伸至荷载作用点处，混凝土未被压碎。

　　4.3梁受弯破坏特征？

　　1、适筋梁破坏是延性破坏，此时钢筋与混凝土同时达到破坏。这种破坏有明显征兆，过程比较缓慢，破坏前有较大变形。

　　2、超筋梁破坏是脆性破坏。此时压区混凝土破裂而拉区钢筋未到屈服强度。这种破坏变形不明显，事前无明显征兆。

　　3、少筋梁破坏是脆性破坏。此时拉区钢筋超过屈服强度而压区混凝土未破坏。由于混凝土一开裂试件立即折断破坏，所以变形不明显，破坏很突然。

　　4.4若采用位移计测应变，如何处理得到应变值？

　　??根据图中位移计的布置，各位移计处应变

　　?l150mm

　　4.5何谓平截面假定？试验中如何验证？

　　变形之前的平面变形后仍保持为平面的假定称为平截面假定。根据梁侧混凝土应变试验数据，将沿梁高度方向的各点应变值连线，若各点大致在一条直线上，则在该时刻梁变形满足平截面假定。

　　4.6对于HRB335/HPB235钢筋，其屈服应变大致是多少？

　　??HRB335：fykEs?335?3?1.675?102.0?105

　　29

　　混凝土试验实验报告

　　??HPB235：

　　fykEs?235?3?1.119?102.1?105

　　4.7进行试验试件设计时，应采用材料标准值还是设计值？为什么？

　　应采用标准值。因为设计值是考虑了实际工程结构可靠度的折减数值，并非反映材料的真实力学性能，所以进行试验时应采用其标准值。

　　30

　　混凝土试验实验报告

　　5附录：材料试验记录表

　　试件制作时间：2011-9-29

　　试验时间：2011-11-175.1混凝土立方体试块抗压强度

　　试件编号

　　123

　　试件尺寸

　　（mm）

　　150×150×151150×150×151150×150×153

　　试件破坏荷载

　　（kN）

　　440.3442.1449.9

　　试件承压面积

　　（mm2）

　　225002250022500平均

　　强度评定

　　（MPa）

　　19.619.620.019.75.2混凝土棱柱体试块轴心抗压强度

　　试件编号

　　123456

　　试件尺寸

　　（mm）

　　100×103×299100×102×300100×103×300100×102×300100×105×299100×103×299

　　试件破坏荷载

　　（kN）

　　177.5163.3193.7198.0186.2192.1

　　试件承压面积

　　（mm2）

　　103001020010300102001050010300平均

　　强度评定

　　（MPa）

　　17.216.018.819.417.718.718.0

　　试件制作时间：2011-9-29

　　试验时间：2011-11-105.3钢筋拉伸试验数据

　　钢筋

　　直径

　　（平均直径mm）

　　6.57，6.54，6.99(

　　6.70

　　)6.20，6.59，6.11(

　　6.30

　　)6.00，7.05，7.05(

　　6.70

　　)7.98，8.11，7.81(

　　7.97

　　)8.10，8.14，7.99(

　　8.08

　　)Fy?Fu?(MPa)(KN)

　　(MPa)(MPa)(MPa)A6－1A6－2A6－3A8－1A8－29.5(15.5)9.8(15.3)9.7(15.3)24.5(28.5)25.0(29.0)269.5314.4275.1491.1487.6439.6490.8434.0571.3565.6286.3454.8485.5567.5

　　31

　　混凝土试验实验报告

　　A8－3A10－1A10－2A10－3B18－1B18－2B18－3B22－1B22－2B22－3

　　7.89，7.91，7.94(

　　7.91

　　)9.92，9.92，9.92(

　　9.92

　　)9.63，9.62，9.50(

　　9.58

　　)9.73，9.79，9.48(

　　9.67

　　)

　　24.5(29.0)27.5(40.0)26.5(36.0)27.5(39.0)477.8355.8367.6374.4560.7561.5556.9480.3429.0462.5565.6517.5499.4366.0516.0531.0679.7678.516.97，17.45，17.41131.5(159.4)(

　　17.28

　　)16.87，17.30，17.33130.0(157.1)(

　　17.17

　　)17.15，17.37，17.31130.6(157.5)(

　　17.28

　　)20.99，21.15，21.13167.8(230.0)(

　　21.09

　　)20.80，21.42，21.10150.0(211.0)(

　　21.10

　　)21.36，21.15，21.38164.8(227.8)(

　　21.30

　　)559.7676.6671.6658.4603.4457.3633.7639.3

　　32

篇三：单筋矩形梁破坏实验报告

　　单筋矩形截面梁截面复核重难点分析

　　1.基本方程

　　?X?0

　　afbx?f1cyAs

　　（1）

　　式中

　　b——矩形截面宽度；

　　As——受拉区纵向受力钢筋的截面面积。

　　对受拉区纵向受力钢筋的合力作用点取矩时，有

　　xM?afbx(h?)

　　（2）

　　1co?Ms?0

　　2.基本条件

　　(1)为了避免出现少筋情况，必须控制截面配筋率，使之不小于某一界限值，即最小配筋率?min：

　　?min?max{0.45ft,0.2%}

　　（3）

　　fy(2)为了防止将构件设计成超筋构件，要求构件截面的相对受压区高度小于界限相对受压区高度?b，即???b，或x?xb

　　（4）

　　3.计算步骤

　　1)验算最小配筋率。

　　2)由基本方程（1）求得混凝土受压区高度x3)判别基本条件，按（4）验算，如果满足，则进入下一步骤，否则，取x?xb

　　4)由基本方程（2）求得截面极限承载力Mu。

　　4.计算要点

　　1)混凝土相对界限受压区高度?b的确定

　　适筋梁和超筋梁的界限为：梁破坏时钢筋应力到达屈服强度的同时受压边缘应变到达混凝土极限压应变?cu，可推导得

　　?b?1??1fy

　　?cuEs为了方便使用，《混凝土规范》给出了相对界限受压区高度?b，可直接查表，为超筋构件。

　　2)最小配筋率的确定

　　?min?max{0.45ft,0.2%}

　　fy考虑到混凝土强度的离散性，加之少筋破坏属于脆性破坏，以及收缩等因素，《混凝土结构规范》规定梁的最小配筋率?min，可按规范相应表格查取，其中，最小配筋率为钢筋面积与混凝土全截面面积之比，即?min?As/bh

　　5.例题

　　某钢筋混凝土矩形截面梁，截面尺寸b?h?200mm?500mm，混凝土强度等级C25，钢筋采用HRB400级，纵向受拉钢筋3?18，混凝土保护层厚度25mm。该梁承受最大弯矩设计值M=100kN?m。试复核梁是否安全。

　　[解]?1fc?11.9N/mm2,ft?1.27N/mm2，fy?360N/mm2,?b?0.518,As?763mm2

　　（1）计算ho

　　因纵向受拉钢筋布置成一排，故ho?h?35?500?35?465(mm)

　　（2）判断梁的条件是否满足要求

　　x?Asfya1fcb?763?360?115.4mm??bho?0.518?465?240.9(mm)

　　1.0?11.9?2000.45ft/fy?0.45?1.27/360?0.16%?0.2%,取?min?0.2%Asmin?0.2%?200?500?200mm?As?763mm22

　　满足要求。

　　（3）求截面受弯承载力Mu，并判断该梁是否安全

　　Mu?fyAs(ho?x/2)?360?763?(465?115.4/2)?111.88?10N?mm?111.88kN?m?M?100kN?m6

　　该梁安全。

篇四：单筋矩形梁破坏实验报告

　　钢筋混凝土受弯构件正截面的破坏机理

　　截面形式：梁、板常用矩形，T形，Ⅰ形，槽形等。

　　下面以单筋矩形截面梁为例进行分析,其余截面形状梁可参考单筋矩形截面梁。

　　单筋截面梁又分为适筋梁，超筋梁，少筋梁。

　　适筋梁正截面受弯承载力的实验：

　　一、实验装置二、实验梁

　　三、弯矩—曲率图

　　适筋梁正截面受弯的全过程划分为三个阶段——未裂阶段、裂缝阶段、破坏阶段.第一阶段：从加载开始至混凝土开裂瞬间，也叫整体工作阶段。

　　荷载很小时，弯矩很小，各纤维应变也小,混凝土基本处于弹性阶段，截面变形符合平截面假设。（垂直于杆件轴线的各平截面（即杆的横截面）在杆件受拉伸、压缩或纯弯曲而变形后仍然为平面，并且同变形后的杆件轴线垂直。根据这一假设，若杆件受拉伸或压缩,则各横截面只作平行移动，而且每个横截面的移动可由一个移动量确定；若杆件受纯弯曲，则各横截面只作转动,而且每个横截面的转动可由两个转角确定。利用杆件微段的平衡条件和应力-应变关系，即可求出上述移动量和转角,进而可求出杆内的应变和应力。如果杆上不仅有力矩,而且还有剪力，则横截面在变形后不再为平面。但对于细长杆，剪力引起的变形远小于弯曲变形,平截面假设近似可用。)荷载-挠度曲线（弯矩-曲率曲线)基本接近直线。拉力由钢筋和混凝土共同承担，变形相同，钢筋应力很小.受拉受压区混凝土均处于弹性工作阶段，应力、应变分布均为三角形。

　　继续加载，弯矩增大，应变也随之增大。混凝土受拉边缘出现塑性变形，受拉应力图呈曲线，中性轴上移。继续加载,受拉区边缘混凝土达到极限

　　拉应变，即将开裂。

　　第二阶段：从混凝土开裂到受拉钢筋应力达到屈服强度，又称带裂工作阶段。

　　在弯矩作用下受拉区混凝土开裂,退出工作，开裂前混凝土承担的拉力转移到钢筋上，钢筋承担的应力突增，中性轴大幅度上移。随着荷载不断增大,裂缝越来越到，混凝土逐步退出工作，截面抗弯刚度降低，弯矩-曲率曲线有明显的转折.

　　荷载继续增加，钢筋拉应力、挠度变形不断增大，裂缝宽度也不断开展，受压区混凝土面积不断减小,应力和应变不断增加，受压区混凝土弹塑性特性表现得越来越显著，受压区应力图形逐渐呈曲线分布。当钢筋应力达到屈服强度时,梁的受力性能将发生质变.

　　正常工作的梁一般都处于第二阶段，该阶段的应力状态为正常使用阶段和裂缝宽度计算的依据。

　　第三阶段：从受拉筋屈服至受压区混凝土被压碎，又称为破坏阶段。

　　此时,挠度，截面曲率和钢筋应变曲线均出现明显的转折。对于适筋梁,钢筋应力达到屈服时，受压区混凝土一般尚未压坏。继续加载，钢筋继续变形但是应力不变，只是应变急剧增加，裂缝显著开展,中性轴上升，压区面积减小，从而使压区混凝土的应力应变迅速增大，混凝土受压的塑性特征表现的更充分，截面弯矩略有增加。继续加载,最终混凝土压应变达到极限，超过极限应变值，混凝土开始压坏，梁达到承载力极限.

　　第三阶段荷载增加的少，但是钢筋拉应变和受压区混凝土压应变都发展很快,截面曲率和梁的挠度变形也迅速增大。第三阶段末为正截面承载能力极限状态的计算依据。

　　以上实验为适筋破坏实验,除了适筋梁,还有少筋梁和超筋梁破坏。

　　少筋梁破坏:

　　受拉区配筋过少，当加载至开裂时，裂缝处截面拉力全部由钢筋承担，钢筋应力剧增,因为钢筋数量少，应力很快达到屈服，甚至迅速进入强化阶段,往往只出现一条裂缝并迅速上升，挠度增长很快，构件不再适用。

　　破坏特点:瞬时受拉破坏。破坏前无征兆,属脆性破坏,破坏时压区混凝土的抗压强度未能充分利用。破坏强度接近于开裂荷载，承载力很低，其大小取决于混凝土的抗拉强度及截面大小。少筋梁既不经济也不安全,在工程中不允许使用。

　　适筋梁破坏：

　　受拉区配筋适中，当加载至开裂时,裂缝处截面钢筋应力增加，继续加载,裂缝挠度逐渐开展，钢筋应力达到屈服，随着钢筋塑形变形的开展，裂缝向上延伸，挠度剧增,最后压区混凝土边缘压应变达到受弯时的极限压应变而被压碎。

　　破坏特点:破坏前裂缝和挠度都急剧开展，有明显的预兆，称为延性破坏或者塑性破坏，压坏时钢筋和混凝土的强度都得到充分利用.超筋梁破坏：

　　受拉区配筋过多,破坏是由于压区混凝土边缘压应变达到极限压应变被压碎而引起的.此时钢筋应力还未达到屈服，裂缝和挠度没有充分发展.

　　破坏特点：受压破坏。破坏前裂缝较密但不开展，挠度很小，没有明显预兆，属脆性破坏。破坏时钢筋强度没有充分利用。梁的承载力取决于混凝土的抗压强度。超筋梁在工程中一般也不采用。

　　影响钢筋混凝土受弯构件破坏的因素:正截面破坏形式与配筋率、混凝土强度等级、截面形式等有关,影响最大的是配筋率。

　　钢筋混凝土梁正截面可能出现适筋、超筋、少筋等三种不同性质的破坏。适筋破坏为塑性破坏,适筋梁钢筋和混凝土均能充分利用，既安全又经济，是受弯构件正截面承载力极限状态验算的依据.超筋破坏和少筋破坏均为脆性破坏，既不安全又不经济。为避免工程中出现超筋梁或少筋梁，规范对梁的最大和最小配筋率均作出了明确的规定.适筋梁与超筋梁的界限

　　经推导得最大配筋率公式,具体推导过程见课本。

　　又最大配筋率公式可知,适筋梁的最大配筋率与钢筋级别，混凝土的强度等级有关。

　　适筋梁与少筋梁的界限

　　受弯构件、偏心受拉、轴心受拉构件，其一侧纵向受拉钢筋的配筋率不应小于0．2%和0。45ft/fy中的较大值.除了配筋率外,理论上可以通过改变混凝土强度等级和钢筋等级来解决超筋和少筋问题，可以通过提高混凝土等级来解决一部分超筋问题，尽量不通过提高钢筋等级来解决少筋问题,若低强度混凝土中选用高强度钢筋，则钢筋应力没有达到屈服强度时，钢筋与混凝土间的粘结力可能破坏，拉区产生很大裂缝。

　　实验与理论分析对比

　　单筋矩形截面梁的实际受力情况是相当复杂的，理论分析中使用了五个基本假定，使钢筋混凝土梁趋于理想化，简化计算过程和方法。

　　基本假定1：平面假定。钢筋混凝土构件受力以后，截面各点的混凝土和钢筋纵向应变沿截面高度方向呈直线变化。

　　基本假定2：忽略中和轴一下混凝土的抗拉作用。

　　基本假定3:采用抛物线上升段和水平段的混凝土受压应力-应变关系曲线，但曲线方程随着混凝土强度等级的不同而有所变化，压应力达到峰值时的应变和几下压应变的取值随混凝土强度等级不同而不同。对于正截面处于非均匀受压时的混凝土，极限压应变的最大取值不超过0.0033。

　　基本假定4：把纵向受拉钢筋的极限拉应变规定为0.01。实际上是给出了正截面达到承载力极限状态的另一个标志。这个规定，对有屈服点的钢筋，它相当于钢筋应变进入了屈服台阶

　　因变形太大而不适用于继续承载；对没有屈服点的钢筋,则是限制它的强化程度。另一方面,这个规定也要求纵向受拉钢筋的极限拉应变不得小于0。01，以保证结构构件具有必要的延性.基本假定5：规定了纵向受拉钢筋和纵向受压钢筋的应力都不大于其屈服强度标准值为基础的抗拉强度设计值和抗压强度设计值，从而使得正截面承载力有可靠的储备。

　　钢筋混凝土梁的设计依靠半经验半理论的指导，需要大量的实验和力学基础.

篇五：单筋矩形梁破坏实验报告

　　《混凝土结构基本原理》试验课程作业

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　　LENGINEERING试验名称

　　受扭矩形截面超筋梁承载力试验

　　试验课教师

　　××××××××××××××××××

　　姓名

　　××××××××××××××××××

　　学号

　　××××××××××××××××××

　　手机号

　　××××××××××××××××××

　　理论课教师

　　××××××××××××××××××

　　日期

　　2012年12月21日

　　受扭矩形截面超筋梁承载力试验报告

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　　《混凝土结构基本原理》试验课程作业

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　　1.试验目的

　　（1）参加并完成规定的试验项目内容，理解和掌握钢筋混凝土超筋梁受扭试验的试验方法和试验结果，通过实践掌握试件的设计、试验结果整理的方法；

　　（2）写出试验报告。在此过程中，加深对混凝土超筋梁受扭性能的理解。

　　2.试件设计

　　2.1材料选取

　　①

　　混凝土强度等级：C20；

　　②

　　纵向受拉钢筋的种类：HRB335；

　　③

　　箍筋的种类：HPB235；

　　2.2试件设计

　　承载力估算：

　　①

　　②

　　③

　　?10@50超配CN2214214

　　0.31筋梁

　　(2)说明：预估荷载按照《混凝土结构设计规范》给定的材料强度标准值计算。

　　试件

　　编号

　　试件特征

　　配筋情况

　　加载点至梁中心线距离（m）

　　预估开裂扭矩(kN?m)1.241预估极限扭矩(kN?m)9.960~12.645

　　试件的主要参数：

　　①

　　试件尺寸（矩形截面）：b×h×l＝150×150×1500mm；

　　②

　　纵向钢筋混凝土保护层厚度：15mm；

　　②

　　试件顶部测角仪距试件端部以及相邻测角仪的距离（依次从左往右，共四个测角仪）为262mm、185mm、244mm、190mm、268mm。

　　超配筋受扭试件

　　1-1

　　图1受扭混凝土梁试件配筋图

　　图2试件应变片布置图1

　　－1－

　　箍筋应变片

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　　《混凝土结构基本原理》试验课程作业

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　　超配筋受扭梁钢筋上应变测点布置及对应编号如下：

　　纵筋1：

　　纵筋2：

　　47_147_212_347_3

　　47_4

　　12_512_633_433_333_233_14_104_9

　　47_712_147_812_347_912_547_1012_64_112_74_212_8箍筋1：

　　4_84_74_64_54_44_3

　　47_512_747_612_8

　　箍筋2：

　　12_1

　　图3试件应变片布置图2

　　2.3试件制作

　　1、检查试模尺寸及角度，在试模内表面应涂一薄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，至少用铁锨再来回拌合三次至均匀；

　　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。刮除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20℃、±0.5℃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

　　通过钢筋的静力拉伸试验来获得钢筋的屈服强度，通过混凝土棱柱试块的标准抗压试验来获得混凝土的强度，具体数据如下表：

　　表2

　　混凝土强度实测结果

　　试件尺寸

　　试件轴心

　　抗压强度/MPa19.219.818.8平均轴心

　　抗压强度

　　/MPa100mm×100mm×300mm评定轴心

　　抗压强度

　　/MPa推定立方体抗压强度

　　/MPa推定轴心

　　抗拉强度

　　/MPa推定

　　轴心

　　抗拉强度

　　/GPa28.3719.318.324.11.97

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　　《混凝土结构基本原理》试验课程作业

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　　表3钢筋强度实测结果

　　公称直径

　　/mm14带肋

　　屈服荷载

　　/kN试件

　　59.55平均

　　59.45极限荷载

　　/kN试件

　　88.82平均

　　89.36屈服强度

　　平均值/MPa386极限强度

　　平均值/MPa5814.试验过程

　　图4试件加载实物图

　　4.1加载装置

　　采用混凝土受扭试验装置进行试验，加载装置的三维示意图见图5。该装置利用前述受弯和受剪装置的底部大梁，在其两侧放置了四个千斤顶。在单调受扭的情况下，对角的两个千斤顶同步施加的力，则可以认为在梁的两端同时施加了相等的力矩，梁中部受纯扭。若也利用另外对角的千斤顶，可以实现循环受扭。

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　　《混凝土结构基本原理》试验课程作业

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　　测角仪

　　正立面（局部）

　　侧立面

　　图5梁受扭加载装置三维示意图

　　图6梁受扭加载装置正立面（局部）

　　图7

　　梁受扭加载装置侧立面

　　4.2加载制度

　　本试验中采用力控制的加载控制方式，采用单调分级加载制度。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1kN。正式加载的分级情况为：0→1kN→2kN→3kN→4kN→5kN→6kN→7kN→8kN→9kN→10kN→……

　　在加载过程中，控制每次加载持续时间间隔一段时间，来保证试件受力平衡，裂缝的充分发展。持续加载至破坏，并记录破坏时的极限荷载。

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　　《混凝土结构基本原理》试验课程作业

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　　4.3量测与观测内容

　　仪表量程选取的原则：根据理论计算荷载值，在选择测量仪器量程时，保证理论最大值落在仪器量程1至2倍内，保证测量和读数的精确。

　　334.3.1荷载

　　由千斤顶施力可读出施加的荷载，荷载乘以加载点至梁中心线距离，得到扭矩。

　　4.3.2钢筋应变

　　4.3.3扭转角

　　在试件上预埋钢筋，然后将木块粘连在钢筋上，并将测角仪用小螺丝固定在木块上。连接好测角仪导线至相关仪器，可以得到实测转角。

　　4.3.4裂缝

　　试验前将梁两侧面用石灰浆刷白，并绘制50mm×50mm的网格。试验时借助放大镜用肉眼查找裂缝。

　　4.4裂缝发展及破坏形态

　　在加载初期，由于荷载值较小，构件整体还处于弹性状态，构件表面无裂缝出现。随着外加荷载的进一步增加，在构件表面中心线处开始出现微小裂缝。之后，构件表面出现裂缝现象明显，主要表现为存在一条主裂缝和许多额外裂缝，同时主裂缝相互贯通，在构件表面形成一条螺旋线型裂缝，局部混凝土发生脱落现象，构件扭转明显，各个表面发生不同程度地翘曲现象。最终梁构件受扭破坏，整体延性较差。

　　图8梁构件受扭破坏情况

　　5.试验数据处理与分析

　　在总体试验数据中，先剔除其中的异常数据记录，再在每一级的荷载水平下选取1—2条试验数据记录，整理成下表原始数据汇集表：

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　　《混凝土结构基本原理》试验课程作业

　　COLLEGEOFCIVILENGINEERING

　　（1）扭矩——转角关系曲线

　　图9扭矩——转角关系图

　　布置在构件同侧的测角仪的扭转角读数的正负一致。在扭矩达到T?1.0kN?m时，扭转角在接下来一小阶段内保持不变，在图中表现为形成一小段的平台，说明此时的混凝土边缘达到了极限受力状态，且逐渐向内部发展，混凝土进入塑性变形状态。当T?1.5kN?m时，混凝土裂缝的形成达到开裂完全的极限状态，此后，混凝土对于构件的继续受扭没有贡献，扭矩完全由钢筋承受，由于钢筋的抗扭刚度远大于混凝土，故单位扭矩下的扭转角较小（在图中具体表现为曲线对应变轴的斜率大大增加）。外加扭矩继续增大，达到T?3.0kN?m，图线的变化规律变为非线性，说明此时部分钢筋开始进入弹塑性状态，直到T?6.3kN?m，试件达到极限承载力状态，此时测角仪读数异常（读数发生倒退），试件发生整体的破坏。构件在达到极限承载力状态后，随着外加荷载的进一步增加，构件突然发生破坏，说明该构件延性较差。

　　取相距较远的两端测角仪的读数（减少试验误差，提高数据精度）来分别计算试件在开裂和达到极限状态下的单位扭转角：

　　开裂扭矩下单位扭转角：

　　??极限扭矩下单位扭转角：

　　1.906?3.079rad

　　m0.6194.400?7.108rad

　　m0.619??由于钢筋具有一定的延性，试件的变形能力增强。

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　　《混凝土结构基本原理》试验课程作业

　　COLLEGEOFCIVILENGINEERING（2）扭矩——纵筋应变关系曲线

　　图10扭矩——纵筋应变图1

　　图11扭矩——纵筋应变图2

　　图12扭矩——纵筋应变图3

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　　《混凝土结构基本原理》试验课程作业

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　　图13扭矩——纵筋应变图4由于试件制作存在缺陷和不足、试验设备可能局部存在问题等原因，导致在试验过程中，一些应变片的测量数据明显不合要求。在剔除这些曲线后，通过分析以上扭矩—纵筋应变的图像，可以明显发现：该试件的开裂扭矩T?1.5kN?m，极限扭矩T?6.3kN?m，在外加扭矩超过极限值后，单位扭矩下的应变值增量急剧增加，试件发生不可逆转的破坏。

　　（3）扭矩——箍筋应变关系曲线

　　图14扭矩——箍筋应变图1

　　图15扭矩——箍筋应变图2

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　　由于箍筋本身定型存在较大误差和其它原因，在试验过程中，箍筋应变片的测量数据波动性较大，数据处理效果较差，现仅取一侧箍筋应变片分析。通过分析以上扭矩—纵筋应变的图像，可以发现：该试件的极限扭矩T?6.3kN?m，在外加扭矩超过极限值后，单位扭矩下的应变值增量急剧增加，试件发生不可逆转的破坏。

　　6结论

　　通过试验前对试件的设计分析、试验中仔细观察出现的现象并适当记录，试验后细心分析试件在各个加载阶段表现（现象）的原因，基本理解和掌握构件超筋受扭试验的试验方法，加深对构件超筋受扭性能的理解。在加载初期，构件整体符合弹性扭转理论，扭矩-扭转角之间基本呈线性关系。随着外加扭矩的增加，在达到开裂扭矩时，构件的扭矩-扭转角曲线有明显的转折并呈现“屈服平台”，最终达到极限扭矩值，试件破坏。试件达到破坏后，混凝土开裂明显，但部分钢筋未屈服（分析见扭矩——转角关系曲线分析），这是超筋受扭试件的典型特征。

　　根据《混凝土结构基本原理（第二版）》（顾祥林主编）介绍的超筋受扭构件的承载力方法计算如下：

　　1Astl?4????142?615.75mm2

　　41Ast1????102?78.54mm2

　　4Ast78.54?2f1.97??2.09?10?2?0.28t?0.28??2.47?10?3

　　bs150?50fyv223Astlf615.751.97??2.74?10?2?0.85t?0.85??4.34?10?3

　　bh150?150fy386ucor?4??150?2?15??480mm

　　??Astl?fy?sAst1?fyv?ucor?615.75?386?50?1.414?1.7

　　78.54?223?480b21502Wt?(3h?b)???3?150?150??1.125?106mm3

　　66开裂荷载：

　　Tcr?0.7ftWt?0.7?1.97?1.125?106?1.55kN?m

　　极限荷载：

　　Tu?Tc?Ts?0.35ftWt?1.2?Ast1?fyvsAcor

　　78.54?223?0.35?1.97?1.125?106?1.2?1.414??120?120?7.97kN?m50而实测受扭构件的开裂扭矩Tcr?1.5kN?m，极限扭矩Tu?6.3kN?m。与理论值相比，开裂扭矩值仅偏小3.22％，极限扭矩值偏小20.9％，分析原因如下：①加载条件存在偏差，构件两端并非等值扭矩；②试验材料性质具有不确定性，可能导致实际承载力偏低；③试件几何性质具有不确定性；④试验操作过程中存在一些偏差。由于构件在进入弹塑性阶段，内力和外加荷载的关系变为非线性，实际构件的极限承载力容易受到外界因素的影响，故导致实际极限承载力偏小。

　　－9－

篇六：单筋矩形梁破坏实验报告

　　《混凝土结构基本原理》试验课程作业

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　　LENGINEERING梁斜拉破坏试验报告

　　试验名称

　　梁斜拉破坏

　　试验课教师

　　姓名

　　学号

　　手机号

　　理论课教师

　　日期

　　2012年12月7日

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　　《混凝土结构基本原理》试验课程作业

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　　1.试验目的

　　（1）

　　参加并完成规定的实验项目内容，理解和掌握钢筋混凝土梁受剪斜拉破坏的实验方法和实验结果，通过实践掌握试件的设计、实验结果整理的方法。

　　（2）

　　观察混凝土梁的受剪斜拉破坏过程，记录钢筋混凝土梁的应变、绕度及裂缝的发展情况。

　　2.试件设计

　　2.1材料选取

　　混凝土强度等级：C20

　　纵向受拉钢筋种类：HRB335箍筋的种类：HPB235

　　2.2试件设计

　　（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，可讲试件设计为剪压、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的预估值打。

　　（2）试件的主要参数

　　试件尺寸：b×h×l＝120×200×1800mm；

　　纵向钢筋混凝土保护层厚度：15mm；

　　试件的配筋情况见表1和图1如下：

　　试件

　　编号

　　QC配筋情况

　　试件特征

　　斜拉破坏

　　①

　　②

　　218③

　　210加载位置

　　b（mm）

　　600预估受剪极限荷载PuQ(kN)50预估受弯极限荷载PuM(kN)69?6@250(2)

　　表1312

　　图1.斜拉破坏试件配筋

　　2.3试件制作

　　试验试件在室内浇筑制作，并于养护室与材料试验试件同条件进行试件养护。在实验前宜将时间表面刷白，并分格画线。

　　材料试验试件的制作与养护均根据国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB/T50081-2002规定，试件尺寸为100mm×100mm×300mm，将试件在20±3℃的温度和相对湿度90%以上的潮湿空气中养护，试块留设时间：2012年9月20日，试验时间：2012年11月7日。

　　钢筋样留取自不经切削加工原截面钢筋，各尺寸留样长度按基本长度L?L0?2H进行留取，其中L0为5d0（为d0钢筋直径）；h为夹头长度通常取100mm左右。

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　　3.材性试验

　　混凝土强度实测结果

　　试块留设时间：2012年

　　月

　　29

　　日

　　试验时间：2012年11月7日

　　试块养护条件：室内与试件同条件养护

　　各材料性能见下表2试件尺寸

　　试件轴心

　　抗压强度/MPa19.219.818.8注：轴心抗压强度根据国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB/T50081-2002评定；立方体抗压强度、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。

　　19.318.324.11.9728.37平均轴心

　　抗压强度

　　/MPa100mm×100mm×300mm评定轴心

　　抗压强度

　　/MPa推定立方体抗压强度

　　/MPa推定轴心

　　抗拉强度

　　/MPa推定

　　轴心

　　抗拉强度

　　/GPa钢筋强度实测结果

　　6光圆

　　14带肋

　　22带肋

　　10.0711.029.6259.5560.8457.45143.83143.69143.52143.6859.4510.2416.3416.5016.2488.8290.3988.87222.98221.44223.39222.637858689.3638658116.363625794.试验过程

　　4.1加载装置

　　表2本次实验采用的加载装置如下图2，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，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。梁受剪斜拉破坏试验，取L=1800mm，a=150mm，b=600mm，c=300mm。

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　　图2

　　1—试验梁；2—滚动铰支座；3—固定铰支座；4—支墩；5—分配梁滚动铰支座；

　　6—分配梁滚动铰支座；7—集中力下的垫板；8—分配梁；9—反力梁及龙门架；10—千斤顶；

　　4.2加载制度

　　（1）单调分级加载机制

　　梁受剪斜拉破坏试验采用单调分级加载。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。

　　根据本次试验具体情况，正式加载的分级情况为：0,10kN,20kN,30kN,40kN,50kN,60kN,70kN,80kN,90kN。当加载到90kN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。

　　每次加载时间间隔为5min。

　　（2）承载力极限状态确定方法

　　对梁试件进行受剪承载力试验时，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经达到或超过承载力极限状态，即可停止加载：

　　①斜裂缝端部受压区混凝土剪压破坏；

　　②沿斜截面混凝土斜向受压破坏；

　　③沿斜截面撕裂形成斜拉破坏；

　　④钢筋与斜裂缝交会处的斜裂缝宽度达到1.5mm；

　　4.3量测与观测内容

　　4.3.1荷载

　　荷载由40_1通道进行记录，其随时间记录值如下表3：

　　时间

　　2012/12/714:302012/12/714:322012/12/714:362012/12/714:402012/12/714:452012/12/714:50

　　40_1-0.577-9.81-19.702-29.676-39.733-49.791时间

　　2012/12/714:592012/12/715:002012/12/715:002012/12/715:012012/12/715:012012/12/715:0140_1-90.266-91.997-94.717-95.376-95.129-90.843－3－

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　　2012/12/714:55-59.6832012/12/715:02-85.0722012/12/714:58-69.4922012/12/715:02-84.5782012/12/714:59-80.951

　　4.3.2钢筋应变

　　图3。

　　表3在试件纵向受拉钢筋中部粘贴电阻应变片，以量测加载过程中钢筋的应力变化，测点布置见

　　图3

　　上图为各钢筋应变片点，如右图，右侧为正面，左侧为背面。左侧下方为4,5,6，右侧下方为1,2,3。1至6应变片的记录通道分别依次对应为47_1到47_6。试验时记录纵筋应变的数据如下表4：

　　荷载/kN40_1-0.577-9.81-19.702-29.676-39.733-49.791-59.683-69.492-80.951-90.266-91.997-94.717-95.376-95.129-90.843-85.072-84.578

　　47_1-3802414246338281033127014731669169617731787179517181677167547_2-111336558278297911671343153717191752197649531981180417691769纵向钢筋应变

　　47_347_410871013723406265617967841080990124111391432129716211380182714091858831199276719948262013774197173019807861971754表447_5-116144166792611551340150917001907193427603410399839233863385247_601082925818958599161019116613091358136813381417116410361024－4－

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　　对应纵筋应变曲线图如下图4：

　　箍筋的钢筋应变片布置见下图5：

　　图4

　　图57到12号箍筋应变片布置如上，对应记录通道为：7至10应变片对应于47_7到47_10，11和12应变片对应于4_1和4_2通道。试验时记录的箍筋应变数据如下表5：

　　荷载/kN40_1-0.577-9.81-19.702-29.676-39.733-49.791-59.683-69.492-80.951-90.266-91.997-94.717

　　47_704504242514320030841542953847_8-124-17121149103138254448542551579箍筋应变

　　47_924796553072255707962557303325575518-73392255827262558533625595029256014912560236125604474－5－

　　47_104_14_2240585059130322109764099121082298024836404994670720529075153709905470

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　　-95.376-95.129-90.843-85.072-84.578572580580580581628630621615640表5-63254-35493-55669-58172-455831057111211171092108954354554253253600000

　　对应箍筋应变曲线图如下图6：

　　图6（通道47_9记录数值较大,故单独作图，4_2记录数值均为0）

　　4.3.3混凝土应变

　　在梁跨中一侧面布置4个位移计，位移计间距40mm，标距为150mm，以量测梁侧表面混凝土沿截面高度的平均应变分布规律，测点布置见下图7：

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　　图7

　　位移计1到4分别对应记录通道为46_1到46_4，相应混凝土应变记录及计算曲率如下表6：

　　荷载/kN40_1-0.577-9.81-19.702-29.676-39.733-49.791-59.683-69.492-80.951-90.266-91.997-94.717-95.376-95.129-90.843-85.072-84.57846_1-0.008-0.215-0.378-0.2390.0480.171-0.048-0.052-0.036-0.032-0.028-0.004-0.235-0.223-0.35-0.418-0.418混凝土应变

　　46_246_3-0.004000.0200.024-0.0040.0670.0040.1070.0080.1380.0040.1620.0040.1850.0150.2090.0270.2640.0230.2640.0420.2880.1810.5840.2850.9190.4011.480.4081.5550.4161.55946_400.0470.1220.1420.2690.3160.3870.4310.4860.5370.5450.5811.1421.7192.8052.9122.919曲率

　　4.70588E-050.0015411760.0029411760.0022411760.00130.0008529410.0025588240.0028411760.0030705880.0033470590.0033705880.0034411760.00810.0114235290.0185588240.0195882350.019629412

　　表6

　　对应的荷载—混凝土应变曲线和弯矩—曲率曲线见下图8：

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　　图8

　　4.3.4挠度

　　对受剪斜拉破坏构件的挠度测点布置在如下图9位置：

　　图9－8－

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　　位移计5、6、7对应的记录通道分别为46_6,46_7,46_8。试验数据如下表7所示：

　　荷载

　　40_1-0.577-9.81-19.702-29.676-39.733-49.791-59.683-69.492-80.951-90.266-91.997-94.717-95.376-95.129-90.843-85.072-84.578

　　对应的荷载—绕度曲线如下图10：

　　侧向绕度

　　46_646_7-0.0130-0.5120.004-1.1740.004-1.8910.017-2.5870.004-3.325-0.017-4.005-0.008-5.162-0.033-6.508-0.025-7.72-0.013-7.896-0.008-8.768-0.013-11.234-0.004-13.385-0.017-16.581-0.046-16.882-0.038-16.899-0.046表746_8-0.008-0.113-0.405-0.43-0.543-0.643-0.702-0.739-0.818-0.902-0.927-0.944-1.002-1.006-1.023-1.019-1.019

　　图104.3.6裂缝

　　试验前将梁两侧面用石灰浆刷白，并绘制50mm×50mm的网格。试验时借助放大镜用肉眼查找裂缝。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－9－

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　　《混凝土结构基本原理》试验课程作业

　　COLLEGEOFCIVILENGINEERING

　　宽度应在斜裂缝与箍筋交汇处量测。

　　本次试验裂缝基本情况如下表8：

　　荷载（kN）

　　裂缝宽度（mm）

　　0010203040500.16600.200.020.040.060.08表84.4裂缝发展及破坏形态

　　试验前对试件实际尺寸进行测量的b×h×l=120mm×205mm×1800mm，其中两支座之间的距离为1500mm，两集中荷载之间的距离为300mm。试件完整没有严重损伤等，加载时:①当加载到10kN时，下部出现细小裂缝出现；

　　②当加载到20kN时，依然仅有细小裂缝；

　　③当加载到30kN时，裂缝有所发展，开始增多；

　　④当加载到40kN时，裂缝已经多，宽度增大长度发展；

　　⑤当加载到50kN时，突然出现一条长裂缝，基本贯穿梁上下，上到达集中荷载点，其他裂缝发展较多；

　　⑥当加载到60kN时，各个位置均出现裂缝，其中有几条主裂缝长度宽度都很大，较为明显；

　　⑦当加载到70kN时，裂缝依然在发展；

　　⑧当加载到90kN时，裂缝已经非常多且宽，荷载不能上升，梁变形非常大，基本已经破坏，试验结束。

　　下图11为梁破坏后正面背面的裂缝图：

　　背面

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　　《混凝土结构基本原理》试验课程作业

　　COLLEGEOFCIVILENGINEERING

　　5.试验数据处理与分析

　　试验数据存在问题。

　　正面

　　图11对试验数据进行分析并得出个数据曲线图如上述。其中47_9，4_2和46_1三个通道记录的47_9记录的箍筋应变试验数据走势明显有问题，可能是没贴好或是应变片自身存在问题等导致的；4_2的箍筋数据全部为零，应该是接触不好导致应变片应变没有被记录；46_1的试验数据后部分没有问题，前部分变化很不正常，我认为可能是由于试验过程中有人为触动到应变片等导致部分记录不正确。其他数据记录根据试验实际情况和曲线走势较为正常，理论上讲应该没有问题。

　　根据教课书第五章第五节内容以及试验试件实际尺寸材料对其弯矩—曲率进行计算并绘制曲线图如下图12：

　　图12－11－

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　　《混凝土结构基本原理》试验课程作业

　　COLLEGEOFCIVILENGINEERING

　　相较于实际曲线，可以得出理论计算得到的计算结果大于实际观测到的结果。实际观测中由于46_1的数据而导致实际曲线前一部分较为不合理，但是后半部分没有问题。在此分析其中试验试件导致相同曲率的弯矩小于理论的原因为本实验为梁受剪试验，而理论计算为梁纯受弯，在受弯的同时受剪，导致梁相同曲率的弯矩小于理论计算纯受弯时的弯矩。

　　同样根据教科书有关受剪部分在此对梁所能承受的极限弯矩进行计算：

　　ftk?1.97N/mm2

　　fyk?375N/mm2

　　b?120mm

　　h0?190mm

　　Asv?2?32??56.55mm2

　　s?250mm

　　Vu?A1.75ftkbh0?fyksvh0

　　??1sPuQ?2Vu

　　?PuQ?70.42kN

　　实际承受的最大剪力比理论计算的要大，分析其原因为理论计算模型为了保证安全而偏于保守，但70kN时梁已经有很大裂缝了，而且变形也较大，此时已经考虑到梁可能已经不能满足使用要求了。

　　6结论

　　根据以上试验数据，图标以及理论实践结合分析可知，该梁为斜拉破坏，实际极限荷载大于理论计算值，理论计算值偏于安全，但从使用性能上讲没有问题。

　　本次演示实验在于介绍梁受剪斜拉破坏，整个实验过程并非十分复杂，在实验中由我们亲手测量裂缝宽度对裂缝进行描绘也起到动手作用，试验中对试件的一系列可能出现情况进行了介绍与探讨，最终试件因斜拉破坏，破坏形态较为典型，对其破坏原因以及形态进行了分析处理。

　　因此试验整体较为成功，我们对于梁受剪斜拉破坏有了更为充分了解，课下也对试验中种种情况进行了讨论分析并自行完成试验报告，该实验对于我们理论联系实践非常有意义。

　　－12－

篇七：单筋矩形梁破坏实验报告

　　钢筋混凝土梁正截面受弯性能试验报告

　　（演示类型）

　　姓名：

　　班级：

　　学号：

　　土木建筑工程学院

　　2014.12.24

　　1/5

　　一、试验目的；

　　1.了解钢筋混凝土梁受力的全过程。

　　2.了解对钢筋混凝土结构进行试验研究的方法。

　　3.得到进行钢筋混凝土结构试验的一些基本技能的训练。

　　4.通过试验验证混凝土梁的正截面受弯性能。

　　二、试验内容；

　　1.了解钢筋混凝土梁受力的全过程。

　　2.了解对钢筋混凝土结构进行试验研究的方法。

　　3.得到进行钢筋混凝土结构试验的一些基本技能的训练。

　　4.通过试验验证混凝土梁的正截面受弯性能。

　　三、试验梁加载简图；

　　四、试验量测数据内容；

　　1.各级荷载下支座沉陷与跨中的挠度。

　　2.各级荷载下主筋跨中的拉应变及混凝土受压边缘的压应变。

　　3.各级荷载下梁跨中上边纤维，中间纤维，受拉筋处纤维的混凝土应变。

　　4.记录、观察梁的开裂荷载和开裂后在各级荷载下裂缝的发展情况（包括裂缝的Wmax）。

　　2/5

　　五、试验仪器及设备；

　　1.TS3860静态电阻应变仪2.百分表或电子百分表

　　3.千分表（备用）4.手持式引伸仪（标距25cm）

　　5.千斤顶（Pmax＝320kN，自重0.3kN/只）

　　6.裂缝观察镜和裂缝宽度量测卡

　　六、试验所用试件设计；

　　1.

　　试验梁混凝土强度等级为C20。

　　2.①号筋要留三根长500mm的钢筋，用作测试其应力应变关系的试件。

　　3.在浇筑混凝土时，同时要浇筑三个150×150×150mm的立方体试块。作为梁试验时，测定混凝土的强度等级。

　　七、预估试验梁的开裂荷载和极限荷载；

　　（1）

　　进行破坏实验时，应根据预先估计的可能破坏情况做好安全防范措施，以防损坏仪器设备和造成人员伤亡事故。

　　（2）

　　随着实验的进行注意仪表及加荷载装置的工作情况，细致观察裂缝的发生、发展和构件的破坏形态。裂缝的发生和发展用眼睛观察，裂缝宽度用刻度放大镜测量，在标准荷载下的最大裂缝宽度测量应包括正截面裂缝和斜截面裂缝。正截面裂缝宽度应取受拉钢筋处的最大裂缝宽度，测量斜裂缝时，应取斜裂缝最大处测量。每级荷载下的裂缝发展情况应随实验的进行在构件上绘出，并注明荷载级别和裂缝宽度值。

　　当试件达到承载能力极限状态时，注意观察试件的破坏特征并确定其破坏荷载值。规定：当发现下列情况之一时，即认为该构件已经达承载能力极限状态（破坏）。（3）

　　测量梁实际跨度、截面尺寸、加载点位置、混凝土应变片位置等。

　　（4）预加载实验（按破坏荷载的20％考虑，）。按1～3级预加载（0-2kN-3kN-4kN），测读数据，观察试件、装置和仪表工作是否正常并及时排除故障。预载值的大小，必须小于构件的开裂荷载值。然后卸载至0。

　　（5）仪表调零或读仪表初值并记录。画记录图、表，作好记录准备。

　　（6）正式加载实验。

　　1）、利用荷载传感器进行控制，按估算破坏荷载值的十分之一左右对试验梁分级加载，相邻两次加载的间隔时间为2~3分钟。在每级加载后的间歇时间内，认真观察试验梁上是否出现裂缝，记录电阻应变仪、百分表和千分表读数。

　　2）．在试验梁上发现第一条裂缝后，在试验梁表面对裂缝进行标记，记录前一级荷载下的电阻应变仪读数。

　　3/5

　　3）．继续利用荷载传感器进行控制，按估算破坏荷载值的五分之一左右试验梁分级加载，相邻两次加载的间隔时间为5~10分钟。在每级加载后的间歇时间内，认真观察试验梁上原有裂缝的发展和新裂缝的出现等情况并进行标记，记录电阻应变仪、百分表和千分表读数。

　　4）．继续加载，当所加荷载约为破坏荷载值的60%~70%时，用读数放大镜测读最大裂缝宽度和用直尺量测裂缝间距并记录。

　　5）．加载至试验梁破坏，记录电阻应变仪读数。

　　6）．卸载。记录试验梁破坏时裂缝的分布情况。

　　4．注意事项

　　（1）

　　进行破坏实验时，应根据预先估计的可能破坏情况做好安全防范措施，以防损坏仪器设备和造成人员伤亡事故。

　　（2）

　　随着实验的进行注意仪表及加荷载装置的工作情况，细致观察裂缝的发

　　生、发展和构件的破坏形态。裂缝的发生和发展用眼睛观察，裂缝宽度用刻度放大镜测量，在标准荷载下的最大裂缝宽度测量应包括正截面裂缝和斜截面裂缝。正截面裂缝宽度应取受拉钢筋处的最大裂缝宽度，测量斜裂缝时，应取斜裂缝最大处测量。每级荷载下的裂缝发展情况应随实验的进行在构件上绘出，并注明荷载级别和裂缝宽度值。

　　当试件达到承载能力极限状态时，注意观察试件的破坏特征并确定其破坏荷载值。规定：当发现下列情况之一时，即认为该构件已经达承载能力极限状态（破坏）。

　　依据“钢筋混凝土预制构件质量检验评定标准”，试件的破坏荷载值：

　　1）正截面强度破坏。

　　?受压混凝土破损；

　　?纵向受拉钢筋被拉断；

　　?纵向受拉钢筋达到或超过屈服强度后致使构件挠度达到跨度的1／50，或

　　构件纵向受拉钢筋处的最大裂缝宽度达到1.5mm。

　　2）斜截面强度破坏

　　?受压区混凝土剪压或斜拉破坏；

　　?箍筋达到或超过屈服强度后致使斜裂缝宽度达到1.5mm；

　　?混凝土斜压破坏。

　　3）受力筋在端部滑脱或其它锚固破坏。

　　5．实验记录参考图表

　　(1)应变记录参考表

　　(2)挠度记录参考表

　　(3)裂缝记录

　　4/5

　　5/5

篇八：单筋矩形梁破坏实验报告

　　单筋矩形截面梁截面复核重难点分析

　　1.基本方程

　　?X?0

　　a式中

　　b——矩形截面宽度；

　　1fcbx?fyAs

　　（1）

　　As——受拉区纵向受力钢筋的截面面积。

　　对受拉区纵向受力钢筋的合力作用点取矩时，有

　　xM?afbx(h?)

　　（2）

　　1co?Ms?0

　　2.基本条件

　　(1)为了避免出现少筋情况，必须控制截面配筋率，使之不小于某一界限值，即最小配筋率?min：

　　?min?max{0.45ft,0.2%}

　　（3）

　　fy(2)为了防止将构件设计成超筋构件，要求构件截面的相对受压区高度小于界限相对受压区高度?b，即???b，或x?xb

　　（4）

　　3.计算步骤

　　1)验算最小配筋率。

　　2)由基本方程（1）求得混凝土受压区高度x3)判别基本条件，按（4）验算，如果满足，则进入下一步骤，否则，取x?xb

　　4)由基本方程（2）求得截面极限承载力Mu。

　　4.计算要点

　　1)混凝土相对界限受压区高度?b的确定

　　适筋梁和超筋梁的界限为：梁破坏时钢筋应力到达屈服强度的同时受压边缘应变到达混凝土极限压应变?cu，可推导得

　　?b?1??1fy

　　?cuEs为了方便使用，《混凝土规范》给出了相对界限受压区高度?b，可直接查表，为超筋构件。

　　2)最小配筋率的确定

　　?min?max{0.45ft,0.2%}

　　fy考虑到混凝土强度的离散性，加之少筋破坏属于脆性破坏，以及收缩等因素，《混凝土结构规范》规定梁的最小配筋率?min，可按规范相应表格查取，其中，最小配筋率为钢筋面积与混凝土全截面面积之比，即?min?As/bh

　　5.例题

　　某钢筋混凝土矩形截面梁，截面尺寸b?h?200mm?500mm，混凝土强度等级C25，钢筋采用HRB400级，纵向受拉钢筋3?18，混凝土保护层厚度25mm。该梁承受最大弯矩设计值M=100kN?m。试复核梁是否安全。

　　[解]?1fc?11.9N/mm2,ft?1.27N/mm2，fy?360N/mm2,?b?0.518,As?763mm2

　　（1）计算ho

　　因纵向受拉钢筋布置成一排，故ho?h?35?500?35?465(mm)

　　（2）判断梁的条件是否满足要求

　　x?Asfya1fcb?763?360?115.4mm??bho?0.518?465?240.9(mm)

　　1.0?11.9?2000.45ft/fy?0.45?1.27/360?0.16%?0.2%,取?min?0.2%Asmin?0.2%?200?500?200mm?As?763mm22

　　满足要求。

　　（3）求截面受弯承载力Mu，并判断该梁是否安全

　　Mu?fyAs(ho?x/2)?360?763?(465?115.4/2)?111.88?10N?mm?111.88kN?m?M?100kN?m6

　　该梁安全。

篇九：单筋矩形梁破坏实验报告

　　《建筑结构试验》实验报告

　　课程名称：

　　《建筑结构试验》

　　实验名称：混凝土简支梁的破坏性试验

　　院

　　（系）：

　　土木工程学院

　　专

　　业：

　　土木工程专业

　　2008年

　　《建筑结构试验》实验报告

　　课程名称：《建筑结构试验》

　　实验项目名称：试验3钢筋混凝土简支梁试验

　　实验类型：综合性

　　实验地点：结构实验室

　　实验日期；

　　2008年

　　一、实验目的和要求

　　1、掌握制定结构构件试验方案的原则及试验的加荷方案和测试方案。

　　2、观察钢筋混凝土试件从开裂、受拉钢筋屈服、直至受压区混凝土被压碎这三个阶段的受力与破坏的过程。

　　3、能够对使用使用荷载作用下受弯构件的强度、刚度以及裂缝宽度等进行正确计算。

　　4、进一步学习常用仪表的选择和使用操作方法。

　　5、掌握测量数据的整理、分析和表达。

　　二、实验内容

　　1、试件的安装:由四人把电阻应变片粘贴好的砼试件抬到结构试验室安装地，另外四人把反力架的螺帽旋开把钢横梁（每两人抬一边），再把试件搁置到横梁上。量取距离做好记号，安装分配梁并固定好；同时，另外同学把电阻应变片导线与静态电阻应变仪连接好，并做好记录进行编号一一对应检查，确保准确无误。取分配梁的中间点位置安装液压千斤顶（在其上面有机械式传感器）。最后再次检查各螺帽是否拧紧，检查导线是否一一对应，检查仪器是否正常工作。

　　2、试验过程：第一步，预先加荷载，以确保仪器能正常工作和各接触点接触是否到位。第二步，开始按照预先设定的荷载进行加载。在加载的同时，我们在观察构件表面的和仪器数据。第三步，在加载到我们预先计算好开裂荷载前时，我们特别的慢慢的加载防止因为加载过快而导致不能看得到开裂的准确荷载。在这一步，看到在荷载作用下，梁上部受拉混凝土开始出现裂缝，随着荷载加大，裂缝不断延伸，宽度不断扩大。第四步，当构件出现裂缝后，就一直加载到受压区混凝土被压碎。在这过程中看见混凝土被慢慢的压碎。

　　三、加载和测试方案设计

　　1、利用静载反力试验台上液压设备和荷载分配梁系统，对梁跨三分点处施

　　集中荷载，使梁在跨中形成纯弯段。因此，在纯弯段内任选两个截面，沿梁

　　高度上分别布置四个混凝土应变测点，以观测该截面处混凝土压应变和中和轴的变化情况。在梁纯弯段内受拉钢筋的五个截面处布置了10个应变测点，以观测钢筋的应变状态。为了试件的变形情况，沿梁长（包括梁的跨中和两个集中力作用点处）布置了一定数量的位移传感器。考虑到支座处可能也有下沉，在支座处也安装了位移表。具体测点

　　布置方案如图1所示（挠度、应变等）

　　2、荷载分级原则上是以正常使用阶段荷载标准值的20%为一级，开裂荷载附近加载量应适当减少，不宜大于正常使用阶段荷载标准值的5%。超过正常使用极限状态以后，每级加载量减少至荷载标准值的10%，接近极限承载能力时，每级荷载不宜大于5%。

　　3、量程和精度要求选择各种量测仪器仪表本次试验采用如下仪表：a)混凝土应变h1-h8，采用附着式应变计测量；

　　b)受拉主筋应变s1-s10，采用静态电阻应变仪和函数记录仪；

　　c)梁的挠曲变形f1-f19，采用百分表、千分表和位移计。

　　错误！未指定主题。

　　图1加荷装置图

　　1-钢筋混凝土梁2-百分表3-电阻应变片4-分配梁5-千斤顶6-荷载数显仪7-力传感器

　　主筋:HPB235(Q235)箍筋:HPB235(Q235)第一排纵筋合力中心至近边距离:35mm跨中弯矩调整系数:1.00支座弯矩调整系数:1.00最大裂缝宽度:0.30mm自动计算梁自重:是

　　由永久荷载控制时永久荷载分项系数?G1:1.35由可变荷载控制时永久荷载分项系数?G2:1.20可变荷载分项系数?Q:1.40可变荷载组合值系数?c:0.70可变荷载准永久值系数?q:0.40

　　四、仪器名称及主要规格

　　序号

　　12345678仪器名称

　　静载反力试验装置

　　数量

　　序号

　　1套

　　910111213141516仪器名称

　　X-Y函数记录仪

　　电测位移计

　　千分表

　　百分表

　　附着式应变计的标脚

　　附着式应变计的测杆

　　磁性表座

　　螺丝刀、导线等器材和工具

　　数量

　　1台

　　1台

　　0块

　　3块

　　16个

　　8个

　　19个

　　20t液压千斤顶配高压油泵

　　1台

　　荷载分配梁

　　20t或10t荷载传感器

　　滚动和铰支座若干

　　支撑架

　　静态电阻应变仪

　　动态电阻应变仪

　　1根

　　1个

　　2个

　　2台

　　0台

　　五、实验步骤

　　1．实验前准备工作。

　　A、试件表面刷白，划线。

　　B、分配梁的位置确定。

　　C、电阻应变片的粘贴。

　　D、试件安装就位。

　　E、焊接导线，测点编号。

　　F、仪表安装及标定。

　　G、准备记录。

　　2．实验过程

　　A、调整仪表，试机对各测点进行检查。

　　B、进行1~3次的预加载，，预载值为开裂弯矩的百分之三十。观测数据，观察试件、装置和仪表工作是否正常并及时排除故障。预载值必须小于构建的开裂荷载。

　　C、正式试验，自重及分配梁等应作为第一级荷载值，不足开裂荷载的百分之二十的，用外加加荷载补足。每级停歇5min，并在前后两次加载的中时间内读数。

　　六、实验结果及分析

　　1.原始资料，测出如下数据：

　　（1）试件的实际尺寸：b=120mmh=200mml=2000mmAs=308mm2

　　（2）试件的材料性能：fc=9.6N/mm2

　　fy=210N/mm2

　　Es=2.1?105N/mm2

　　Ec=2.55?10N/mm

　　42（3）截面的有效高度h0=h-as=200mm-30mm-7mm=163mm；

　　由M?公式得弯矩设计值：?f1cbx(h0?x)?9.6?120?80.2?(163?80.2/2)?11.35KN?m

　　所以简支梁荷载设计值F=M/L1其中L1=620mm

　　计算得F?M

　　2、试验测量记录表：

　　L?111.35KN?m620mm?18.31KN

　　位移测量（mm）

　　梁上应变片读数（?10?6）

　　钢筋应变（?

　　10?6）

　　序号

　　荷载

　　123456780①

　　②

　　③

　　2-5434564821836461760267447844149163297460839121014651861248163282450840125014601868-53-17-40-20.8411.1112.292-463000.9411.1502.205-128-102236300.9421.4162.038-205-164449000.9431.8331.950-325-24417476812000.9424.0102.098-386-2862601038110115000.9414.0422.348-467-3463701340144318000.9455.9622.648-527-3964531560169520000.9439.8753.943

　　3、计算：

　　（1）荷载——挠度关系、跨中挠度见下表：

　　百分表读数（mm）

　　位移表（mm）

　　跨中

　　挠度

　　序号

　　12345678

　　（2）荷载——应变关系表格：

　　序号

　　荷载

　　13456780

　　300

　　6309001200150018002000

　　2荷载

　　00.8411.1112.292①

　　②

　　③

　　④=①⑤=②⑥=③⑤-1/2（④+⑥）

　　00.05500.12750.50002.75151.23554.62107.8875-0.84100.1000.1010.1020.1010.1000.1040.102-1.11100.0390.3050.7222.8992.9314.8518.764-2.29200.0870.2540.3420.1940.0560.3561.6513000.9411.1502.2056300.9421.4162.0389000.9431.8331.95012000.9424.0102.09815000.9414.0422.34818000.9455.9622.64820000.9439.8753.9435号应变

　　-1722344174260370453（3）弯矩——挠度关系，理论弯矩M=Pa/2=1/2×1.86/3×9.8×F,F代表荷载。

　　序

　　号

　　荷载（kg）

　　120

　　300

　　`弯矩(KN.M)00.9336301.95349002.790512003.72615004.65718005.5882000

　　6.20挠度

　　00.05500.12750.50002.75151.23554.62107.88754、理论弯矩（如图2）与实测弯矩（如图3）比较：

　　错误！未指定主题。

　　结论：理论弯矩计算均匀增大，而实测弯矩值产生突变，不符合要求。其原因是：A、构件的平整度，截面尺寸是否准确、混凝土实际保护层的厚度等施工质量会使计算值与实际抗弯承载力产生差异。B、应变片的粘贴位置会产生差异;传感器的精度会产生差异;百分表的位置影响;手持式应变仪的读数影响。C、应变片的温度补偿产生差异;选用设备的量程不合理;读数间隔时间相差过大。D、各种人为因素，仪器操作的熟练程度;实验时仪表出现碰撞;度数出现误差;没有预加载。

　　七、讨论

　　1．在试验过程中开裂荷载、屈服荷载及极限破坏荷载如何确定？

　　（1）开裂荷载是出现混凝土上部第一条裂缝时所施加的荷载。

　　（2）屈服荷载是钢材开始发生塑性变形时的荷载，是钢筋抵抗塑性变形的力值，分为上屈服载荷和下屈服载荷。

　　（3）极限破坏荷载是指材料在达到承载力极限状态时所施加的荷载。

　　2.描述梁荷载作用下梁跨中挠度变形曲线的特点，并结合试验现象及已有知识加以分析。

　　梁的挠度远小于跨长，梁变形后的轴线是一条平坦的曲线，梁的跨中挠度最大，支座处挠度最小。

　　3.综合试验结果，简要描述简支适筋梁受弯破坏的三个阶段的主要特征。

　　第一阶段，即截面开裂前

　　当荷载很小时，截面上的内力很小，应力与应变成正比，截面的应力分布为直线，此受力阶段称为第Ⅰ阶段。

　　当荷载不断增大时，截面上的内力也不段增大，受拉区的应力图为曲线。当荷载值达到一定数值时，受拉区边缘的混凝土可达到其实际的抗拉强度和抗拉极限应变值。截面处在开裂前的临界状态，此受力状态称为第Ⅱa阶段。

　　第二阶段，即从截面开裂到受拉区纵向受力钢筋开始屈服的阶段

　　截面达到Ⅰa后，荷载只要稍有增加，截面立即开裂，截面上应力发生重分布，钢筋的应力突然增大，受拉区混凝土出现明显的塑性变形，应力图为曲线，称为Ⅱ阶段。

　　荷载继续增加，钢筋和混凝土的应力不断增大。当荷载达到某一值时，受拉区纵向钢筋开始屈服，钢筋应力达到屈服强度，称为Ⅱa阶段。

　　第三阶段，破坏阶段

　　钢筋屈服后，塑性变形急剧增加，裂缝迅速开展，并向受压区延伸，受压区面积减少，受拉区混凝土压应力迅速增大，称为Ⅲ段。

　　荷载不变时，裂缝急剧开展，受压区混凝土出现纵向裂缝，混凝土完全被压碎，截面发生破坏，称为Ⅲa阶段。

　　八、结论

　　通过本次试验，我充分的认识到结构试验的计划性和严谨性，必须事先做好理论方面的工作，做好相应的计算、表格，而且要非常的熟悉试验流程和注意事项。用以保证试验的准确性。同时，我们严谨而耐心细心的状况下，又要大胆的做设想大胆的去做试验。

　　其次，进一步掌握了如何安装好试件，做到定位准确。掌握了各项仪器的操作，比如百分表的读数准确性，给试件加载时的速度，静态电阻应变仪的操作与快速读数。

　　最后，通过试验亲眼看见钢筋砼梁从加载开始，开始出现裂缝，到梁下部受压区混凝土完全被压碎的全过程。经过试验的验证，让我更加的清楚知道一简支梁的受力后，破坏的发展的破坏形式，在破坏到那种情况下是不适于继续承担外荷载。

　　九、教师评语和成绩

　　教师签名：

　　2008年

　　月

　　日

篇十：单筋矩形梁破坏实验报告

　　《混凝土结构基本原理》试验课程作业

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　　LENGINEERING试验名称

　　梁受剪试验（剪压破坏）

　　试验课教师

　　林峰

　　姓名

　　学号

　　手机号

　　任课教师

　　日期

　　2014年11月25日

　　梁受剪试验（剪压破坏）试验报告

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　　1.试验目的

　　通过试验学习认识混凝土梁的受剪性能（剪压破坏），掌握混凝土梁的受剪性能试验的测试方法，巩固课堂知识，加深对于斜截面破坏的理解。

　　2.试件设计

　　2.1材料和试件尺寸

　　试件尺寸（矩形截面）：b×h×l＝120×200×1800mm；

　　混凝土强度等级：C20；

　　纵向受拉钢筋的种类：HRB335；

　　箍筋的种类：HPB235；

　　2.2试件设计

　　（1）试件设计依据

　　根据剪跨比l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，剪压破坏的l满足1≤l≤3。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）试件参数如表1表1试件参数

　　试件尺寸（矩形截面）

　　下部纵筋②

　　上部纵筋③

　　箍筋①

　　纵向钢筋混凝土保护层厚度

　　配筋图

　　加载位置

　　120×200×1800mm

　　218210?6@150(2)

　　15mm见图1距离支座400mm312

　　图1试件配筋图

　　（3）试件加载估算

　　①受弯极限荷载

　　??As2?Asfy/fyAs1?As?As2

　　????Mu?fyAs(h0?as)

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　　?1fcbh0??fyAs1Mu1??1fcbh02?(1?0.5?)?Mu?Mu?Mu1

　　Mu?0.2PuM

　　PuM=105.25kN

　　②受剪极限承载力

　　Vu=A1.75ftkbh0+fyksvh0

　　l+1s

　　PuQ=2Vu

　　其中，当l<1.5时，取l=1.5，当l>3时，取l=3。

　　PuQ=65.98kN可以发现PuQ

　　2.3试件的制作

　　根据《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB/T50081-2002规定，成型前，试模内表面应涂一薄层矿物油或其他不与混凝土发生反应的脱模剂。

　　取样或拌制好的混凝土拌合物，至少用铁锨再来回拌合三次。

　　将混凝土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。

　　采用标准养护的试件，应在温度为20±5℃的环境中静置一昼夜至二昼夜，然后编号、拆模。拆模后应立即放入温度为20±2℃，相对湿度为95%以上的标准养护室中养护，或在温度为20±2℃的不流动的氢氧化钙饱和溶液中养护。标准养护龄期为28d（从搅拌加水开始计时）。

　　3.

　　材性试验

　　3.1混凝土材性试验

　　凝土强度实测结果

　　试块留设时间：2014年9月25日

　　试块试验时间：2014年12月8日

　　试块养护条件：与试件同条件养护

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　　试件尺寸

　　实测立方体

　　抗压强度/MPa23.422.022.2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。

　　22.517.11.8926.75平均立方体

　　抗压强度

　　/MPa150mm×150mm×150mm推定轴心

　　抗压强度

　　/MPa推定轴心

　　抗拉强度

　　/MPa推定

　　弹性模量

　　/GPa3.2钢筋材性试验

　　钢筋强度实测结果

　　公称直径

　　/mm试件

　　6光圆

　　11.6

　　11.2

　　11.2

　　39.99

　　39.49

　　39.87

　　154

　　152

　　128

　　145

　　39.78

　　11.3

　　屈服荷载

　　/kN平均

　　试件

　　16.0

　　15.6

　　15.6

　　50.06

　　49.71

　　49.93

　　162

　　164

　　165

　　164

　　570

　　645

　　49.90

　　506

　　635

　　15.7

　　400

　　556

　　极限荷载

　　/kN平均

　　屈服强度

　　平均值/MPa极限强度

　　平均值/MPa10带肋

　　18带肋

　　3.试验过程

　　3.1加载装置

　　图2为梁受弯性能试验采用的加载装置，加载设备为千斤顶。采用两点集中力加载，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。试验取L=1800mm，a=100mm，b=400mm，c=800mm。

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　　1—试验梁；2—滚动铰支座；3—固定铰支座；4—支墩；5—分配梁滚动铰支座；

　　6—分配梁滚动铰支座；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2梁受弯试验装置图

　　3.2加载制度

　　单调分级加载机制：

　　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。

　　正式分级加载/kN：0→5→10→15→20→25→30→40→50→60→70→破坏，在加载到70kN时，拆除所有仪表，然后加载至破坏，并记录破坏时的极限荷载。

　　但是本实验为了更加直观的观测混凝土的应变，而且由于先发生剪压破坏，所以可以不用拆掉仪表。

　　3.3量测与观测内容

　　3.3.1荷载

　　荷载由压力传感器直接测定，选取数据如表2，极限荷载为139.392kN。

　　表2荷载取值表

　　时间

　　2014/11/2513:49

　　2014/11/2513:59

　　2014/11/2514:06

　　2014/11/2514:12

　　2014/11/2514:14

　　2014/11/2514:22

　　2014/11/2514:37

　　2014/11/2514:40

　　2014/11/2514:42

　　2014/11/2514:46

　　2014/11/2514:50

　　2014/11/2514:52

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　　荷载(kN)0

　　时间

　　5.199

　　9.326

　　14.525

　　19.559

　　25.832

　　30.288

　　40.274

　　49.353

　　58.844

　　68.665

　　75.184

　　80.136

　　85.996

　　2014/11/2514:52

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　　2014/11/2514:53

　　2014/11/2514:53

　　荷载（kN）

　　90.782

　　97.467

　　100.025

　　105.39

　　110.424

　　115.376

　　119.255

　　125.28

　　131.057

　　135.183

　　137.494

　　138.319

　　139.392

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　　3.3.2钢筋应变

　　（1）纵筋应变

　　在试件纵向受拉钢筋中部粘贴电阻应变片，以量测加载过程中钢筋的应力变化，测点布置见图3。

　　图3纵筋应变片布置

　　由于试验前准备不充分，不能够分清应变片，只能通过平均应变来观测钢筋在实验中的变化情况。

　　（2）箍筋应变

　　箍筋的钢筋应变片布置见图4,应变片与通道对应关系如表3。

　　图4箍筋应变片布置

　　表3箍筋应变片测点编号

　　743-8843-9943-101029-1（坏）

　　1119-21229-3

　　3.3.3混凝土应变

　　混凝土应变由布置混凝土表面上的4个位移计量测，位移计间距40mm，标距为150mm，混凝土应变测点布置如图5，位移计与通道对应关系见表4。

　　图5混凝土应变计布置

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　　表4混凝土应变计测点编号

　　146-9246-2

　　3.3.4挠度

　　挠度由梁跨度范围内布置3个位移计量测。短期跨中挠度实测值可以按照公式346-3446-4f?f5?M1?f6?f7??gfb0直接得出。侧向扰度测点布置见图6，位移计对应通道见表5。

　　2Mb

　　图6挠度测点布置

　　表5

　　挠度位移计测点编号

　　546-8646-6

　　3.3.5裂缝

　　实验前将柱四面用石灰浆刷白，并绘制50mm×50mm的网格。试验时借助手电筒用肉眼查找裂缝并且用铅笔标记出裂缝的位置、标号。之后对裂缝的发生发展情况进行详细观测，用读数放大镜测量各级荷载作用下的裂缝宽度、长度及裂缝间距，并用相机拍摄后手动绘制裂缝展开图。

　　746-73.4裂缝发展及破坏形态

　　（1）实验前构件初始状态

　　经过观察构件初始状态良好，肉眼观测没有初始裂缝。

　　（2）各级荷载作用下构件裂缝发展情况

　　（0→20kN）当荷载较小时，很难用肉眼观测到裂缝。

　　（20kN→70kN）梁的下表面首先出现垂直裂缝，数量较少而且裂缝很短、宽度也比较小。随着荷载的增加，裂缝的条数在逐渐增加而且不断的向受压区发展，并且梁的支座附近出现多条斜裂缝。

　　（70kN→130kN）两个支座附近的斜裂缝继续向受力点延伸，宽度不断加大，条数增多，在接近130kN时一侧形成一条宽度长度最大的临界裂缝贯通整个梁，剪压区被压碎，继续加荷载但是压力传感器数值不增反降，此时混凝土梁已经破坏。

　　（3）破坏情况如图7，裂缝展开图见附录三。

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　　正面

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　　背面

　　图7构件破坏情况图

　　4.

　　试验数据处理与分析

　　原始数据整理见附录二，实验数据处理如下：

　　4.1荷载-挠度关系

　　图8荷载-挠度曲线图

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　　4.2荷载-曲率关系

　　图9荷载-曲率曲线图

　　猜测是由于位移计在安装时带有一定的位移量造成曲率的初始值为负值，分析时可以不考虑0kN和5kN时的情况。

　　4.3荷载-纵筋平均应变关系

　　图10荷载-纵筋平均应变曲线图

　　4.4荷载-箍筋应变关系

　　图11荷载-箍筋应变曲线图

　　从图中可以看出，在荷载较小的时候斜裂缝还没有发展，箍筋基本没有应变，但是随着斜裂缝的发展，斜裂缝穿过的箍筋应变迅速增大，也就意味着其所受应力在加大，限制斜裂缝的发展。但是同时，位于斜裂缝端点的箍筋却几乎不怎么受力。

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　　4.5承载力分析

　　正截面承载力计算：

　　d18?205?15??181mm22As?2?3.14?92?508.68mm2?As?2?3.14?52?157mm2?as?15?18/2?24mm,as?15?10/2?20mm??As2?Asfy/fy?157?506?570?139.37mm2h0?h?c?As1?As?As2?508.68?139.37?369.31mm2????Mu?fyAs(h0?as)?506?157?(181?20)?12.8kN?m?b?1?0.8fy0.0033Es?0.8?0.435701?0.0033?2?105

　　?1fcbx?fyAs1?bh0?77.83mm?x?102.59mm按照超筋计算?s?fy??0.8,?1fcbh0???sAs1?b?0.82??0.48Mu1??1fcbh0?(1?0.5?)?1?17.1?120?1812?0.48?(1?0.5?0.48)?24.52kN?m?Mu1?Mu1?Mu?24.52?12.8?37.32kN?mPuM?Mu/0.2?186.6kN斜截面承载力计算：

　　1.5???400?2.27?3176Asv?2?3.14?32?56.52mm2Vu?A1.751.7556.52ftbh0?fysvh0??1.89?120?181?400??181?49.27kN

　　??1s2.27?1150PuQ?2VuPuQ?98.54kN实测极限抗剪承载力为139.392kN,比理论值高出40%左右，推测造成差距的原因为：

　　（1）无论是计算抗弯承载力还是抗剪承载力的计算模式都偏于安全的，而且在接近70kN的时候裂缝已经变得很明显，此时的梁可能考虑到已经不能满足使用要求了。

　　（2）混凝土材料的性质不稳定，养护时间超过28天都可能造成混凝土的强度变大，致使其承载能力提高。

　　（3）由于现场没有实际测量构件的尺寸，可能在试件的制作过程中试件的尺寸大于原来设计的尺寸，使其承载能力提高。

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　　5结论

　　本次试验向我们展示了适筋梁剪压破坏的全过程，从破坏形态上来看这次试验时比较成功的。我们了解到了剪压破坏的特点。剪压破坏的斜裂缝会不断向集中荷载作用点延伸，且宽度不断增大，形成一条宽度和长度最大的临界裂缝指向荷载作用点，最终剪压区混凝土被压碎，梁发生斜截面破坏。

　　同时通过对箍筋的观察，可以看到箍筋只有在斜裂缝产生的时候才能发挥作用，限制斜裂缝的继续发展。而且只有斜裂缝穿过的箍筋才能发挥限制作用，这对我关于斜截面计算截面的选取有了更加深刻的理解。

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　　附录一

　　试件设计承载力估算

　　d18?200?15??176mm22As?2?3.14?92?508.68mm2?As?2?3.14?52?157mm2?as?15?18/2?24mm,as?15?10/2?20mm??As2?Asfy/fy?157?300?300?157mm2h0?h?c?As1?As?As2?508.68?157?351.68mm2????Mu?Asfy(h0?as)?300?157?(176?20)?7.35kN?m0.8?b???0.553001?1?0.0033?2?1050.0033Es0.8fy

　　?1fcbx?fyAs1Mu??1fcbx(h0?0.5x)?2as?40mm?x?91.58mm??bh0?96.8mmMu1?1?9.6?120?91.58?(176?0.5?91.58)?13.7kN?m?Mu?Mu1?Mu?13.7?7.35?21.05kN?mPuM?Mu/0.2?105.25kN1.5???400?2.27?3176Asv?2?3.14?32?56.52mm2Vu?A1.751.7556.52ftkbh0?fyksvh0??1.54?120?176?235??176?32.99kN

　　??1s2.27?1150PuQ?2VuPuQ?65.98kN

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　　附录二

　　实验数据处理

　　荷载（kN）

　　挠度（mm）

　　曲率（10/mm）

　　6纵筋平均应变

　　0

　　5.199

　　9.326

　　14.525

　　19.559

　　25.832

　　30.288

　　40.274

　　49.353

　　58.844

　　68.665

　　75.184

　　80.136

　　85.996

　　90.782

　　97.467

　　100.025

　　105.39

　　110.424

　　115.376

　　119.255

　　125.28

　　131.057

　　135.183

　　137.494

　　138.319

　　139.392

　　0.0085

　　-0.2095

　　0.053

　　-0.086

　　-0.2375

　　-0.452

　　-0.6775

　　-1.0535

　　-1.397

　　-1.8195

　　-2.503

　　-2.6495

　　-3.028

　　-3.312

　　-3.666

　　-4.0025

　　-4.184

　　-4.5515

　　-4.913

　　-5.209

　　-5.5625

　　-6.037

　　-6.521

　　-7.252

　　-7.3475

　　-7.597

　　-7.753

　　-0.0014

　　-0.0014

　　0.000133333

　　0.000525

　　0.00085

　　0.00095

　　0.001925

　　0.002383333

　　0.002783333

　　0.003458333

　　0.003758333

　　0.003825

　　0.00405

　　0.004116667

　　0.004341667

　　0.004408333

　　0.004508333

　　0.0048

　　0.005033333

　　0.005333333

　　0.005758333

　　0.005925

　　0.00595

　　0.006116667

　　0.006183333

　　0.006216667

　　0.006183333

　　35.5

　　85.83333333

　　79.66666667

　　135

　　199.6666667

　　295.5

　　357.1666667

　　507.6666667

　　636.6666667

　　780.3333333

　　929.3333333

　　959.8333333

　　1075.166667

　　1147.333333

　　1242.333333

　　1330.833333

　　1378.333333

　　1462

　　1533

　　1606.333333

　　1672.166667

　　1732.666667

　　1850.5

　　1897.833333

　　1926

　　1957.166667

　　1962.833333

　　附录三

　　裂缝展开图

　　┊

　　┊

　　┊

　　┊

　　┊

　　┊

　　┊

　　┊

　　┊

　　┊

　　┊

　　┊

　　┊

　　装

　　┊

　　┊

　　┊

　　┊

　　┊

　　订

　　┊

　　┊

　　┊

　　┊

　　┊

　　线

　　┊

　　┊

　　┊

　　┊

　　┊

　　┊

　　┊

　　┊

　　┊

　　┊

　　┊

　　┊

　　┊

篇十一：单筋矩形梁破坏实验报告

　word

　　《建筑结构试验》实验报告

　　课程名称：

　　《建筑结构试验》

　　实验名称：混凝土简支梁的破坏性试验

　　院

　　〔系〕：

　　土木工程学院

　　专

　　业：

　　土木工程专业

　　2008年

　　1/8

　　word

　　《建筑结构试验》实验报告

　　课程名称：《建筑结构试验》

　　实验项目名称：试验3钢筋混凝土简支梁试验

　　实验类型：综合性

　　实验地点：结构实验室

　　实验日期；

　　2008年

　　一、实验目的和要求

　　1、掌握制定结构构件试验方案的原如此与试验的加荷方案和测试方案。

　　2、观察钢筋混凝土试件从开裂、受拉钢筋屈服、直至受压区混凝土被压碎这三个阶段的受力与破坏的过程。

　　3、能够对使用使用荷载作用下受弯构件的强度、刚度以与裂缝宽度等进展正确计算。

　　4、进一步学习常用仪表的选择和使用操作方法。

　　5、掌握测量数据的整理、分析和表达。

　　二、实验内容

　　1、试件的安装:由四人把电阻应变片粘贴好的砼试件抬到结构试验室安装地，另外四人把反力架的螺帽旋开把钢横梁〔每两人抬一边〕，再把试件搁置到横梁上。量取距离做好记号，安装分配梁并固定好；同时，另外同学把电阻应变片导线与静态电阻应变仪连接好，并做好记录进展编号一一对应检查，确保准确无误。取分配梁的中间点位置安装液压千斤顶〔在其上面有机械式传感器〕。最后再次检查各螺帽是否拧紧，检查导线是否一一对应，检查仪器是否正常工作。

　　2、试验过程：第一步，预先加荷载，以确保仪器能正常工作和各接触点接触是否到位。第二步，开始按照预先设定的荷载进展加载。在加载的同时，我们在观察构件外表的和仪器数据。第三步，在加载到我们预先计算好开裂荷载前时，我们特别的慢慢的加载防止因为加载过快而导致不能看得到开裂的准确荷载。在这一步，看到在荷载作用下，梁上部受拉混凝土开始出现裂缝，随着荷载加大，裂缝不断延伸，宽度不断扩大。第四步，当构件出现裂缝后，就一直加载到受压区混凝土被压碎。在这过程中看见混凝土被慢慢的压碎。

　　三、加载和测试方案设计

　　1、利用静载反力试验台上液压设备和荷载分配梁系统，对梁跨三分点处施

　　集中荷载，使梁在跨中形成纯弯段。因此，在纯弯段内任选两个截面，沿梁

　　高度上分别布置四个混凝土应变测点，以观测该截面处混凝土压应变和中和轴的变化情况。在梁纯弯段内受拉钢筋的五个截面处布置了10个应变测点，以观测钢筋的应变状态。为了试件的变形情况，沿梁长〔包括梁的跨中和两个集中力作用点处〕布置了一定数量的位移传感器。考虑到支座处可能也有下沉，在支座处也安装了位移表。具体测点2/8

　　word布置方案如图1所示〔挠度、应变等〕

　　2、荷载分级原如此上是以正常使用阶段荷载标准值的20%为一级，开裂荷载附近加载量应适当减少，不宜大于正常使用阶段荷载标准值的5%。超过正常使用极限状态以后，每级加载量减少至荷载标准值的10%，接近极限承载能力时，每级荷载不宜大于5%。

　　3、量程和精度要求选择各种量测仪器仪表本次试验采用如下仪表：a)混凝土应变h1-h8，采用附着式应变计测量；

　　b)受拉主筋应变s1-s10，采用静态电阻应变仪和函数记录仪；

　　c)梁的挠曲变形f1-f19，采用百分表、千分表和位移计。

　　图1加荷装置图

　　1-钢筋混凝土梁2-百分表3-电阻应变片4-分配梁5-千斤顶6-荷载数显仪7-力传感器

　　主筋:HPB235(Q235)箍筋:HPB235(Q235)第一排纵筋合力中心至近边距离:35mm跨中弯矩调整系数:1.00支座弯矩调整系数:1.00最大裂缝宽度:0.30mm自动计算梁自重:是

　　由永久荷载控制时永久荷载分项系数?G1

　　由可变荷载控制时永久荷载分项系数?G2:1.20可变荷载分项系数?Q

　　可变荷载组合值系数?c:0.70可变荷载准永久值系数?q

　　四、仪器名称与主要规格

　　序号

　　12345678仪器名称

　　静载反力试验装置

　　数量

　　序号

　　1套

　　910111213141516仪器名称

　　X-Y函数记录仪

　　电测位移计

　　千分表

　　百分表

　　附着式应变计的标脚

　　附着式应变计的测杆

　　磁性表座

　　螺丝刀、导线等器材和工具

　　数量

　　1台

　　1台

　　0块

　　3块

　　16个

　　8个

　　19个

　　20t液压千斤顶配高压油泵

　　1台

　　荷载分配梁

　　20t或10t荷载传感器

　　滚动和铰支座假如干

　　支撑架

　　静态电阻应变仪

　　动态电阻应变仪

　　1根

　　1个

　　2个

　　2台

　　0台

　　五、实验步骤

　　1．实验前准备工作。

　　A、试件外表刷白，划线。

　　B、分配梁的位置确定。

　　C、电阻应变片的粘贴。

　　D、试件安装就位。

　　E、焊接导线，测点编号。

　　F、仪表安装与标定。

　　G、准备记录。

　　2．实验过程

　　3/8

　　wordA、调整仪表，试机对各测点进展检查。

　　B、进展1~3次的预加载，，预载值为开裂弯矩的百分之三十。观测数据，观察试件、装置和仪表工作是否正常并与时排除故障。预载值必须小于构建的开裂荷载。

　　C、正式试验，自重与分配梁等应作为第一级荷载值，不足开裂荷载的百分之二十的，用外加加荷载补足。每级停歇5min，并在前后两次加载的中时间内读数。

　　六、实验结果与分析

　　1.原始资料，测出如下数据：

　　〔1〕试件的实际尺寸：b=120mmh=200mml=2000mmAs=308mm

　　〔2〕试件的材料性能：fcmmfy=210N/mmEs?10N/mmEc?10N/mm

　　〔3〕截面的有效高度h0=h-as=200mm-30mm-7mm=163mm；

　　由c2225242公式得弯矩设计值：M??1fbx(h0?x)?9.6?120?80.2?(163?80.2/2)?11.35KN?m

　　所以简支梁荷载设计值F=M/L1其中L1=620mm11.35KN?m??18.31KN

　　计算得F?L1620mm

　　2、试验测量记录表：

　　M

　　位移测量〔mm〕

　　梁上应变片读数〔?10〕

　　?6钢筋应变〔?10〕

　　?6序号

　　荷载

　　1234567803006309001200150018002000①

　　②

　　③

　　2-54-4634564821836461760267447844149163297460839121014651861248163282450840125014601868-53-17-40-2

　　-128-10223

　　-205-16444

　　-325-244174768

　　-386-28626010381101

　　-467-34637013401443

　　-527-39645315601695

　　3、计算：

　　4/8

　　word

　　〔1〕荷载——挠度关系、跨中挠度见下表：

　　百分表读数〔mm〕

　　位移表〔mm〕

　　跨中

　　挠度

　　序号

　　12345678荷载

　　0

　　0

　　0

　　0

　　①

　　②

　　③

　　④=①

　　⑤=②

　　⑥=③

　　⑤-1/2〔④+⑥〕

　　0

　　300

　　630

　　900

　　1200

　　1500

　　1800

　　2000

　　〔2〕荷载——应变关系表格：

　　序号

　　荷载

　　1023233630

　　44451744900

　　626051200

　　737061500

　　845371800

　　8200030063090012001500180020005号应变

　　-172序

　　号

　　荷载〔kg〕

　　挠度

　　1200

　　300〔3〕弯矩——挠度关系，理论弯矩M=Pa/2=1/2×××F,F代表荷载。

　　`弯矩(KN.M)0

　　4、理论弯矩〔如图2〕与实测弯矩〔如图3〕比拟：

　　5/8

　　word

　　结论：理论弯矩计算均匀增大，而实测弯矩值产生突变，不符合要求。其原因是：A、构件的平整度，截面尺寸是否准确、混凝土实际保护层的厚度等施工质量会使计算值与实际抗弯承载力产生差异。B、应变片的粘贴位置会产生差异;传感器的精度会产生差异;百分表的位置影响;手持式应变仪的读数影响。C、应变片的温度补偿产生差异;选用设备的量程不合理;读数间隔时间相差过大。D、各种人为因素，仪器操作的熟练程度;实验时仪表出现碰撞;度数出现误差;没有预加载。

　　七、讨论

　　1．在试验过程中开裂荷载、屈服荷载与极限破坏荷载如何确定？

　　〔1〕开裂荷载是出现混凝土上部第一条裂缝时所施加的荷载。

　　〔2〕屈服荷载是钢材开始发生塑性变形时的荷载，是钢筋抵抗塑性变形的力值，分为上屈服载荷和下屈服载荷。

　　〔3〕极限破坏荷载是指材料在达到承载力极限状态时所施加的荷载。

　　2.描述梁荷载作用下梁跨中挠度变形曲线的特点，并结合试验现象与已有知识加以分析。

　　梁的挠度远小于跨长，梁变形后的轴线是一条平坦的曲线，梁的跨中挠度最大，支座处挠度最小。

　　3.综合试验结果，简要描述简支适筋梁受弯破坏的三个阶段的主要特征。

　　第一阶段，即截面开裂前

　　当荷载很小时，截面上的内力很小，应力与应变成正比，截面的应力分布为直线，此受力阶段称为第Ⅰ阶段。

　　当荷载不断增大时，截面上的内力也不段增大，受拉区的应力图为曲线。当荷载值达到一定数值时，受拉区边缘的混凝土可达到其实际的抗拉强度和抗拉极限应变值。截面处在开裂前的临界状态，此受力状态称为第Ⅱa阶段。

　　第二阶段，即从截面开裂到受拉区纵向受力钢筋开始屈服的阶段

　　截面达到Ⅰa后，荷载只要稍有增加，截面立即开裂，截面上应力发生重分布，钢筋的应力突然增大，受拉区混凝土出现明显的塑性变形，应力图为曲线，称为Ⅱ阶段。

　　荷载继续增加，钢筋和混凝土的应力不断增大。当荷载达到某一值时，受拉区纵向钢筋开始屈服，钢筋应力达到屈服强度，称为Ⅱa阶段。

　　第三阶段，破坏阶段

　　6/8

　　word

　　钢筋屈服后，塑性变形急剧增加，裂缝迅速开展，并向受压区延伸，受压区面积减少，受拉区混凝土压应力迅速增大，称为Ⅲ段。

　　荷载不变时，裂缝急剧开展，受压区混凝土出现纵向裂缝，混凝土完全被压碎，截面发生破坏，称为Ⅲa阶段。

　　八、结论

　　通过本次试验，我充分的认识到结构试验的计划性和严谨性，必须事先做好理论方面的工作，做好相应的计算、表格，而且要非常的熟悉试验流程和须知事项。用以保证试验的准确性。同时，我们严谨而耐心细心的状况下，又要大胆的做设想大胆的去做试验。

　　其次，进一步掌握了如何安装好试件，做到定位准确。掌握了各项仪器的操作，比如百分表的读数准确性，给试件加载时的速度，静态电阻应变仪的操作与快速读数。

　　最后，通过试验亲眼看见钢筋砼梁从加载开始，开始出现裂缝，到梁下部受压区混凝土完全被压碎的全过程。经过试验的验证，让我更加的清楚知道一简支梁的受力后，破坏的开展的破坏形式，在破坏到那种情况下是不适于继续承当外荷载。

　　九、教师评语和成绩

　　7/8

　　word

　　教师签名：

　　2008年

　　月

　　日

　　8/8

篇十二：单筋矩形梁破坏实验报告

　钢筋混凝土结构实验报告

　　秦本东

　　编

　　河南理工大学土木工程学院建筑工程系

　　钢筋混凝土梁受弯性能实验报告

　　专业班级

　　指导教师

　　实验目的：

　　姓名

　　实验日期

　　实验试件、加载装置设计（包括实验梁的尺寸、配筋量、画出加载装置图及仪表布置图）

　　实验现象描述（描述实验梁从加载到破坏的过程中，钢筋和混凝土的应力、应变及挠度变化的情况，裂缝的出现、发展情况，最终的破坏形态）

　　钢筋混凝土柱轴心受压性能实验报告

　　专业班级

　　指导教师

　　实验目的

　　实验日期

　　报告日期

　　实验试件、加载装置设计（包括实验柱的尺寸、配筋量、画出加载装置图及仪表布置图）

　　实验现象描述（描述实验柱从加载到破坏的过程中，纵筋和混凝土的应力、应变及挠度变化的情况，裂缝的出现、发展情况，最终的破坏形态）

　　试述矩形截面大、小偏心受压破坏的破坏特征。大、小偏心受压破坏有何本质区别？判别大、小偏心受压破坏的条件是什么？判别方法有哪几种？

篇十三：单筋矩形梁破坏实验报告

　[同济大学混凝土试验报告(超筋梁、梁斜拉破坏)]混凝土超筋

　　混凝土试验成果集

　　试验名称：

　　姓名：

　　学号：

　　试验老师：

　　任课老师：

　　手机号码：

　　1超筋梁受弯试验报告

　　11.1试验目的

　　11.2试验内容

　　11.3构件设计

　　11.3.1构件设计的根据

　　11.3.2试件的主要参数

　　11.3.3试件加载估算

　　21.4试验装置

　　31.5加载方式

　　41.5.1单调分级加载方式

　　41.5.2开裂荷载实测值确定方法

　　41.6测量内容

　　51.6.1混凝土平均应变

　　51.6.2钢筋纵向应变

　　51.6.3挠度

　　51.6.4裂缝

　　61.7试验结果整理

　　61.7.1荷载—挠度关系：

　　61.7.2荷载—曲率关系：

　　71.7.3荷载—纵筋应变关系：

　　81.7.4裂缝进展状况描述及裂缝照片

　　91.8试验结论

　　101.9试验建议

　　112梁斜拉破坏试验报告

　　122.1试验目的

　　122.2试验内容

　　122.3试件的设计

　　122.3.1试件设计的根据

　　122.3.2试件的主要参数

　　122.3.3试件加载预估

　　132.4试验装置

　　142.5加载方式

　　162.6测量内容

　　162.6.1混凝土平均应变

　　162.6.2纵向钢筋应变

　　162.6.3挠度

　　172.7试验结果整理

　　172.7.1荷-1-

　　载—挠度关系：

　　172.7.2荷载—曲率关系：

　　182.7.3荷载—纵筋应变关系：

　　192.7.4裂缝进展状况描述及裂缝照片

　　202.8试验结论

　　21

　　3适筋梁受弯性能试验设计

　　223.1试验目的

　　223.2试件设计

　　223.2.1试件设计根据

　　223.2.2试件的主要参数：

　　223.3试验装置和加载方式

　　233.3.1试验装置

　　233.3.2加载方式

　　243.4量测内容、方法和工况

　　253.4.1混凝土平均应变

　　253.4.2纵向钢筋应变

　　253.4.3挠度

　　263.4.4裂缝

　　263.5相关计算书

　　264思索题

　　284.1两点集中力加载的简支梁可能的破坏模式有哪些？如何预估其极限荷载？

　　284.2梁受剪破坏特征？

　　284.3梁受弯破坏特征？

　　294.4若接受位移计测应变，如何处理得到应变值？

　　294.5何谓平截面假定？试验中如何验证？

　　294.6对于HRB335/HPB235钢筋，其屈服应变大致是多少？

　　294.7进行试验试件设计时，应接受材料标准值还是设计值？为什么？

　　305附录：材料试验记录表

　　315.1混凝土立方体试块抗压强度

　　315.2混凝土棱柱体试块轴心抗压强度

　　315.3钢筋拉伸试验数据

　　31

　　1超筋梁受弯试验报告

　　1.1试验目的

　　通过试验讨论认识超筋混凝土梁在弯矩作用下开裂、裂缝进展到破坏的全过程，把握测试混凝土受弯构件基本性能的试验方法。

　　1.2试验内容

　　对超筋梁构件跨中施加对称集中力，使其中部受纯弯，逐级加载至破坏。观看并描述该过程中，裂缝的产生-2-

　　与进展。记录、分析各阶段钢筋混凝土应力、应变的改变状况。

　　1.3构件设计

　　1.3.1构件设计的根据

　　依据梁正截面受压区相对高度ξ和界限受压区相对高度的比较可以推断出受弯构件

　　的类型：当时，为适筋梁；

　　当时，为超筋梁。界限受压区相对高度可按下式计算：

　　其中在进行受弯试件梁设计时，fy、Es分别取《混凝土结构设计规范》规定的钢筋受拉强度标准值和弹性模量；

　　进行受弯试件梁加载设计时，fy、Es分别取钢筋试件试验得到钢筋受拉屈服强度标准值和弹性模量。

　　1.3.2试件的主要参数

　　①

　　试件尺寸实测值：b×h×l＝122×205×1830mm；

　　测读次数

　　123平均

　　截面宽度b121122122122截面高度h201206207205构件长度l1800180518031803

　　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〔纯弯段无箍筋〕；

　　⑤纵向钢筋混凝土爱护层厚度：15mm；

　　-3-

　　⑥试件的配筋状况见下列图；

　　1.3.3试件加载估算

　　l=1830mm,

　　b=122mm,

　　h=205mm,

　　fyk=335N/mm2,

　　Es=2.0×105N/mm2

　　ftk=1.54N/mm2,

　　fck,=13.4N/mm2,

　　Ec=2.55×104N/mm2

　　h0=179mm,

　　As=760mm2

　　①开裂弯矩估算

　　②极限弯矩估算

　　1.4试验装置

　　为本试验进行梁受弯性能试验接受的加载装置，加载设备为千斤顶。接受两点集中力加载，在跨中形成纯弯段，由千斤顶及反力梁施加压力，安排梁安排荷载，压力传感器测定荷载值。梁受弯性能试验，取L=1800mm，a=100mm，b=600mm，c=400mm〔此为设计值〕。

　　1.5加载方式

　　1.5.1单调分级加载方式

　　试件的加载简图和相应的弯矩、剪力图见上图所示。梁受弯试验接受单调分级加载，每

　　次加载时间间隔为5分钟。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2级。

　　对于超筋梁，①在加载到开裂试验荷载计算值的90％以前，每级荷载不宜大于开裂荷载计算值的20％；

　　②到达开裂试验荷载计算值的90％以后，每级荷载值不宜大于其荷载值5％；

　　③当试件开裂后，每级荷载值取10％的承载力试验荷载计算值-4-

　　〔Pu〕的级距；

　　④在加载到达承载力试验荷载计算值的90％以后，每级荷载值不宜大于开裂试验荷载值的5％；

　　实际试验中，各级荷载分别为：

　　0→10kN→20kN→30kN→40kN→70kN→破坏

　　1.5.2开裂荷载实测值确定方法

　　本试验接受以下两种方法，确定开裂荷载：

　　①放大镜观看法

　　用放大倍率不低于四倍的放大镜观看裂缝的出现；

　　当加载过程中第一次出现裂缝时，应取前一级荷载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开裂荷载实测值；

　　当在规定的荷载持续时间结束后第一次出现裂缝时，应取本次荷载值作为开裂荷载实测值。

　　②荷载－挠度曲线判别法

　　测定试件的最大挠度，取其荷载－挠度曲线上斜率首次发生突变时的荷载值作为开裂荷载的实测值。

　　1.6测量内容

　　1.6.1混凝土平均应变

　　在梁跨中一侧面布置4个位移计，位移计间距40mm，标距为150mm，以量测梁侧外表混凝土沿截面高度的平均应变分布规律，测点布置见下列图。

　　-5-

　　1.6.2钢筋纵向应变

　　在试件纵向受拉钢筋中部粘贴电阻应变片，以量测加载过程中钢筋的应力改变，测点布置见下列图：

　　1.6.3挠度

　　对受弯构件的挠度测点应布置在构件跨中或挠度最大的部位截面的中轴线上，如下列图所

　　示。在试验加载前，应在没有外荷载的条件下测读仪表的初始读数。试验时在每级荷载下，应在规定的荷载持续试件结束时量测构件的变形。结构构件各部位测点的测度程序在整个试验过程中宜保持一致，各测点间读数时间间隔不宜过长。

　　1.6.4裂缝

　　试验前将梁两侧面用石灰浆刷白，并绘制50mm×50mm的网格。试验时借助放大镜用肉眼查找裂缝。

　　1.7试验结果整理

　　为了简化数据处理过程，在荷载到达最大值之前这段时间内，取10组数据；

　　到达峰值以后，再依据荷载特征状况取4组数据；

　　加上最大值1组，共15组数据进行分析。

　　现将取值时间排列如下：

　　14:16:5214:17:0314:22:5414:22:5914:26:2414:29:0214:56:1115:01:1515:02:5215:03:0315:03:0815:04:2715:04:5015:05:1515:05:30

　　1.7.1荷载—挠度关系：

　　荷载测定值

　　(kN)应变测点10-1应变测点10-2应变测点10-7挠度

　　0-0.02-0.008-0.0410.02710.239-0.208-0.075-0.4370.295520.725-0.29-0.13-0.8410.63120.313-0.29-0.133-0.8450.633530.221-0.334-0.181-6-

　　-1.2540.996540.212-0.392-0.236-1.7111.39770.433-0.522-0.416-4.1243.65590.003-0.534-0.483-5.7375.228591.984-0.546-0.522-6.6566.12295.453-0.557-0.53-7.0076.463596.939-0.553-0.526-7.266.720592.728-0.553-0.557-8.9918.43679.104-0.553-0.557-10.90210.34770.516-0.549-0.561-11.43310.87869.112-0.557-0.557-11.51410.957

　　本试验设计时考虑了考虑支座沉降的影响，梁的实际挠度为：应变测点10-7的测量值减去10-1和10-2测量值的平均值。为了方便绘图，将挠度取为正值，得荷载—挠度曲线如下。

　　由上图可以看出在荷载较小时，梁的刚度基本保持不变，荷载—挠度曲线大致呈直线，在荷载到达40kN时曲线出现转折点，说明此时混凝土开裂。而且曲线斜率减小说明开裂以后梁的刚度减小。

　　1.7.2荷载—曲率关系：

　　荷载测定值

　　(kN)应变测点10-3应变测点10-4应变测点10-5应变测点10-6曲率

　　00.004-0.0040-0.004-0.007110.239-0.0160-0.0040.0040.017620.725-0.063-0.0160.0080.0160.069720.313-0.063-0.01200.020.073230.221-0.103-0.0190.0040.0280.115640.212-0.103-0.0350.0160.0360.122670.433-0.142-0.1170.0360.0910.205690.003-0.205-0.160.040.1220.288591.984-7-

　　-0.10314.0630.3030.1260.202195.453-0.1114.0590.2990.1460.225996.939-0.10714.0630.3030.1460.223292.72814.72114.0630.3030.19—

　　79.10414.72114.0670.2110.237—

　　70.51614.71714.0590.1950.245—

　　69.11214.71714.0670.1830.253—

　　由上表我们可以看出，各级荷载下，各应变测点的测值基本关于其高度成线性比例关系。

　　由此可见平截面假定是合理的。

　　明显，应变测点10-3和应变测点10-4由于应变计的脱落突然产生了较大的位移，测得数据为问题数据，因此表中后四行的曲率不予计算。荷载为90.003kN时，应变测点10-3的测量值突然增大，导致曲率计算值偏大。以下是扣除这些问题数据后获得的荷载—曲率关系图。

　　1.7.3荷载—纵筋应变关系：

　　荷载测定值

　　(kN)34-134-234-334-434-534-6平均应变

　　010161918223419.810.23991115106868610698.320.725203240247183252199220.720.313203240246185253198220.830.221326369375290360342343.740.212483521527431506529499.570.43310301081102889193311541019.590.0031346142613531167121515231338.391.9841446154814611255130516581445.595.4531500161715291303136517371508.5-8-

　　96.9391526166015741333140817951549.392.7281567196617001356161419841697.879.1041418224516661247185519541730.870.5161311226515451153184518421660.269.1121289226015141133183618161641.3

　　从下列图我们可以看出，纵筋的应变与荷载值基本保持线性关系，说明了此超筋梁中纵筋过多，在梁发生破坏时，钢筋应力还是不能到达屈服响度。

　　1.7.4裂缝进展状况描述及裂缝照片

　　随着荷载增加，在梁受拉区先出现裂缝〔此时荷载为40kN〕。且裂缝的数目增加，但没有进展成宽度较大的裂缝。而受压区混凝土到达极限压应变发生开裂，宽度和数目都快速进展，直至压区混凝土压碎，梁破坏。

　　梁上部混凝土压碎

　　超筋梁破坏时形态

　　1.8试验结论

　　试验所得极限承载力为96.9kN，与计算结果89.8kN相比很接近，误差在10%以内。说明超筋梁加载过程符合平截面假定，且实际材料性质与设计值相差不大。由试验结果可以看出，超筋梁变形能力很差，且破坏形式为脆性破坏，具有突然性。

　　1.9试验建议

　　为了更好确实定超筋梁的破坏形态，以及保证计算结果的可靠性，应用同样的试验材料，在同等试验环境下进行平行对比试验，以得出精确的结果。而且可以考虑转变集中荷载的施加位置，以讨论不同荷载作用点对超筋梁极限承载力的影响。

　　-9-

　　2梁斜拉破坏试验报告

　　2.1试验目的

　　通过试验讨论认识钢筋混凝土梁在剪力作用下发生斜拉破坏的全过程，把握测试混凝土受弯构件基本性能的试验方法。

　　2.2试验内容

　　操纵梁的抗剪承载了小于抗弯强度，且发生斜拉破坏。构件跨中施加对称集中力，逐级加载至破坏。观看并描述该过程中，裂缝的产生与进展。记录、分析各阶段纵筋、箍筋及混凝土应力、应变的改变状况。

　　2.3试件的设计

　　2.3.1试件设计的根据

　　依据剪跨比λ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。

　　2.3.2试件的主要参数

　　①构件尺寸〔矩形截面〕：b×h×l＝120×200×1800mm；

　　实测值见下表：

　　测读次数

　　123平均

　　截面宽度b120.6120.5122.0121.0截面高度h225.6216.0233.0224.9构件长度l1803.51802.51803.01083.0

　　②构件净跨度：1500mm;③混凝土强度等级：C20；

　　④纵向受拉钢筋的种类：HRB335；

　　-10-

　　⑤箍筋的种类：HPB300；

　　⑥纵向钢筋混凝土爱护层厚度：15mm；

　　试件的配筋状况见下列图和下表：

　　试件

　　编号

　　试件特征

　　配筋状况

　　加载位置

　　b〔mm〕

　　预估受剪极限荷载PuQ(kN)预估受弯极限荷载PuM(kN)①

　　②

　　③

　　QC斜拉破坏

　　6@250(2)2182106005069

　　斜拉破坏试件

　　2.3.3试件加载预估

　　①抗弯承载力分析：

　　=508.68==157取

　　计算ξnb

　　==

　　经计算有

　　>，故纵筋未能屈服：

　　因此，预估极限荷载为

　　②斜截面抗剪承载力分析：

　　s=50mm

　　受集中荷载，梁的抗剪承载力计算公式为：

　　该梁计算剪跨比，把相关数据带入上式，得：

　　<

　　故理论上来说，斜截面会出现斜拉破坏。理论承载力：

　　2.4试验装置

　　下列图为进行梁受剪性能试验接受的加载装置，加载设备为千斤顶。接受两点集中力加载，在跨中形成纯弯段，由千斤顶及反力梁施加压力，安排梁安排荷载，压力传感器测定荷载值。梁受剪性能试验，取L=1800mm，a=100mm，b=600mm，c=400mm。

　　1—试验梁；

　　-11-

　　2—滚动铰支座；

　　3—固定铰支座；

　　4—支墩；

　　5—安排梁滚动铰支座；

　　6—安排梁滚动铰支座；

　　7—集中力下的垫板；

　　8—安排梁；

　　9—反力梁及龙门架；

　　10—千斤顶；

　　〔a〕加载简图〔kN，mm〕

　　〔b〕弯矩图〔kNm〕

　　〔c〕剪力图〔kN〕

　　2.5加载方式

　　试件的加载简图和相应的弯矩、剪力图见上图所示。梁受弯试验接受单调分级加载，每

　　次加载时间间隔为5分钟。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2级。

　　对于超筋梁，①在加载到开裂试验荷载计算值的90％以前，每级荷载不宜大于开裂荷载计算值的20％；

　　②到达开裂试验荷载计算值的90％以后，每级荷载值不宜大于其荷载值5％；

　　③当试件开裂后，每级荷载值取10％的承载力试验荷载计算值〔Pu〕的级距；

　　④在加载到达承载力试验荷载计算值的90％以后，每级荷载值-12-

　　不宜大于开裂试验荷载值的5％；

　　实际试验中，各级荷载分别为：

　　0→10kN→20kN→30kN→40kN→50kN→破坏

　　2.6测量内容

　　2.6.1混凝土平均应变

　　在梁跨中一侧面布置4个位移计，位移计间距40mm，标距为150mm，以量测梁侧外表混凝土沿截面高度的平均应变分布规律，测点布置见下列图。

　　2.6.2纵向钢筋应变

　　在试件纵向受拉钢筋中部粘贴电阻应变片，以量测加载过程中钢筋的应力改变，测点布置见图3.6.5。

　　图3.6.5纵筋应变片布置

　　2.6.3挠度

　　对构件的挠度测点应布置在构件跨中或挠度最大的部位截面的中轴线上，如图3.6.6所示。在试验加载前，应在没有外荷载的条件下测读仪表的初始读数。试验时在每级荷载下，应在规定的荷载持续试件结束时量测构件的变形。结构构件各部位测点的测度程序在整个试验过程中宜保持一致，各测点间读数时间间隔不宜过长。

　　2.7试验结果整理

　　为了简化数据处理过程，在荷载到达最大值之前这段时间内，取10组数据；

　　到达峰值以后，再依据荷载特征状况取4组数据；

　　加上最大值1组，共15组数据进行分析。

　　现将取值时间排列如下：

　　16:30:2616:41:5616:55:0417:10:5117:19:1317:22:5817:36:5617:37:3417:38:0517:38:1917:38:2317:38:37-13-

　　17:38:5617:39:2117:39:40

　　2.7.1荷载—挠度关系：

　　荷载测定值

　　(kN)应变测点10-1应变测点10-2应变测点10-7挠度

　　0.1650.0080.0080.0040.00410.074-0.263-0.012-0.3550.217520.065-0.393-0.083-0.7750.53729.891-0.648-0.216-1.3580.92640.047-0.652-0.22-1.8551.41950.038-0.679-0.267-2.4912.01859.864-0.691-0.338-3.3072.792570.599-0.715-0.322-4.9054.386580.342-0.715-0.326-6.3485.827582.489-0.738-0.322-7.3026.77282.654-0.738-0.334-7.5677.03178.278-0.738-0.334-8.5548.01870.186-0.754-0.338-10.1159.56960.442-0.746-0.33-11.88511.34751.277-0.75-0.33-13.99713.457

　　本试验设计时考虑了考虑支座沉降的影响，梁的实际挠度为：应变测点10-7的测量值减去10-1和10-2测量值的平均值。为了方便绘图，将挠度取为正值，得荷载—挠度曲线如下。

　　由上图可以看出在荷载较小时，梁的刚度基本保持不变，荷载—挠度曲线大致呈直线，在荷载到达30kN时曲线出现转折点，说明此时混凝土开裂。而且曲线斜率减小说明开裂以后梁的刚度减小。

　　2.7.2荷载—曲率关系：

　　荷载测定值

　　(kN)应变测点10-3应变测点10-4应变测点10-5应变测点10-6曲率

　　0.1650.0040.0120.080.004-14-

　　0.000010.074-0.0040.0160.0920.0080.010620.065-0.05500.0880.0320.076829.891-0.10700.2670.0670.153540.047-0.103-0.0080.2830.0950.174750.038-0.111-0.0120.3030.1310.213559.864-0.107-0.0270.3620.1620.237470.599-0.111-0.0780.3780.190.265680.342-0.103-0.0970.3940.2260.290382.4890.075-0.1050.4020.2340.442282.6540.146-0.1050.390.2340.442278.2780.182-0.1010.3980.2380.442270.18615.92515.26713.88317.358—

　　60.44215.92515.26713.88317.354—

　　51.27715.92915.27113.88317.37—

　　明显，在荷载到达70.186kN时由于应变计的脱落突然产生了较大的位移，测得数据为问题数据，因此表中后三行的曲率不予计算。以下是扣除这些问题数据后获得的荷载—曲率关系图。

　　2.7.3荷载—纵筋应变关系：

　　荷载测定值

　　(kN)34-134-234-334-434-534-6平均应变

　　0.165-224663124.510.07447162603125177110204.020.065106375983310640159428.829.89117859510025481110337628.340.0472838409857851312532789.550.0383721060119710331552740992.359.86445812511616125417749141211.270.599544149318871540203511231437.080.342652173021231825230513371662.082.489685178921401880-15-

　　236913911709.082.654679178721371878236813921706.878.278624175220991803230913351653.770.186538158119511626211411721497.060.442477143118191482194210241362.551.27743512221634131917448611202.5

　　从下列图我们可以看出，纵筋的应变与荷载值基本保持线性关系，而且荷载减小时曲线基本原路返回，这也充分的说明了斜拉破坏时纵筋应力未到达屈服强度。

　　2.7.4裂缝进展状况描述及裂缝照片

　　裂缝试验资料可依据试验目的按以下要求进行整理：

　　〔1〕各级试验荷载下的最大裂缝宽度和最大裂缝所在位置，并说明裂缝的种类；

　　〔2〕绘制各级试验荷载作用下的裂缝发生、进展的展开图；

　　〔3〕统计各级试验荷载作用下的裂缝宽度平均值、裂缝间距平均值。

　　图4.2.1试验梁裂缝示意图

　　图4.2.2试验梁裂缝照片

　　最大裂缝出如今①处〔如图4.2.1〕，为明显的斜拉破坏。

　　继续加载，最终梁破坏如下列图：

　　2.8试验结论

　　①试验测得正截面承载力：

　　由试验数据，可知，试验测得梁的最大承载力为82.6kN。

　　②两者的比较分析：

　　-16-

　　试验测得量的承载力大于理论计算值，误差为：

　　试验所得数极限承载力为82.6kN，与计算结果45.82kN比较，误差在80%左右。说明实际材料性质与设计值相差比较大。由试验结果得知，箍筋未屈服，而只有纵筋屈服，构件是被拉坏，故推断为斜拉破坏。加载破坏时荷载峰值为82.6kN远大于预估受剪极限荷载45.82kN。产生这种状况的缘由可能有以下几个方面：

　　1、受剪承载力计算理论的计算公式过于保守。

　　2、混凝土、钢筋材料不匀称，可能局部的强度高于计算值。

　　3适筋梁受弯性能试验设计

　　3.1试验目的

　　1、通过观看混凝土适筋梁受弯破坏的全过程，讨论认识混凝土适筋梁的受弯性能。

　　2、理解和把握钢筋混凝土适筋梁受弯构件的试验方法和试验结果，通过实践把握试件的设计、试验结果整理的方法。

　　3、通过设计试验的过程，加深对混凝土结构适筋梁构件受弯性能的理解。

　　3.2试件设计

　　3.2.1试件设计根据

　　依据梁正截面受压区相对高度ξ和界限受压区相对高度的比较可以推断出受弯构件

　　的类型：当时，为适筋梁；

　　当时，为超筋梁。界限受压区相对高度可按下式计算：

　　其中在进行受弯试件梁设计时，fy、Es分别取《混凝土结构设计规范》规定的钢筋受拉强度标准值和弹性模量；

　　-17-

　　进行受弯试件梁加载设计时，fy、Es分别取钢筋试件试验得到钢筋受拉屈服强度标准值和弹性模量。

　　3.2.2试件的主要参数：

　　①试件尺寸：b×h×l＝120mm×200mm×1800mm；

　　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：HPB300〔纯弯段无箍筋〕；

　　⑤纵向钢筋混凝土爱护层厚度：15mm；

　　⑥试件的配筋状况见图1和表1；

　　图1适筋梁受弯试验试件配筋

　　表1适筋梁受弯试件的配筋

　　试件

　　编号

　　试件特征

　　配筋状况

　　预估荷载P(kN)①

　　②

　　③

　　PcrPyPuMLA适筋梁

　　2142108@50(2)13.054.260.2

　　3.3试验装置和加载方式

　　3.3.1试验装置

　　图2为进行适筋梁受弯性能试验接受的加载装置，加载设备为千斤顶。接受两点集中力加载，在跨中形成纯弯段，由千斤顶及反力梁施加压力，安排梁安排荷载，压力传感器测定荷载值。适筋梁受弯性能试验，取-18-

　　L=1800mm，a=150mm，b=500mm，c=500mm。

　　1—试验梁；

　　2—滚动铰支座；

　　3—固定铰支座；

　　4—支墩；

　　5—安排梁滚动铰支座；

　　6—安排梁滚动铰支座；

　　7—集中力下的垫板；

　　8—安排梁；

　　9—反力梁及龙门架；

　　10—千斤顶；

　　图2

　　适筋梁受弯试验装置图

　　〔

　　a〕

　　加载简图〔kN，mm〕

　　〔b〕弯矩图〔kNm〕

　　〔c〕剪力图〔kN〕

　　图3适筋梁受弯试验加载和内力简图

　　3.3.2加载方式

　　〔1〕单调分级加载机制

　　试件的加载简图和相应的弯矩、剪力图见图2和3所示。梁受弯试验接受单调分级加载，每次加载时间间隔为15分钟。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2级。

　　对于本试验：〔1〕在加载到开裂试验荷载计算值的90％以前，每级荷载不宜大于开裂荷载计算值的20％；

　　〔2〕到达开裂试验荷载计算值的90％以后，每级荷载值不宜大-19-

　　于其荷载值的5％；

　　〔3〕当试件开裂后，每级荷载值取10％的承载力试验荷载计算值〔Pu〕的级距；

　　〔4〕当加载到达纵向受拉钢筋屈服后，按跨中位移操纵加载，加载的级距为钢筋屈服工况对应的跨中位移；

　　〔5〕加载到接近破坏前，撤除全部仪表，然后加载至破坏。

　　实际试验中，各级荷载分别为：

　　0→10kN→20kN→30kN→40kN→50kN→破坏

　　〔2〕开裂荷载实测值确定方法

　　本试验宜接受以下两种方法，确定开裂荷载：

　　①放大镜观看法

　　用放大倍率不低于四倍的放大镜观看裂缝的出现；

　　当加载过程中第一次出现裂缝时，应取前一级荷载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开裂荷载实测值；

　　当在规定的荷载持续时间结束后第一次出现裂缝时，应取本次荷载值作为开裂荷载实测值。

　　②荷载－挠度曲线判别法

　　测定试件的最大挠度，取其荷载－挠度曲线上斜率首次发生突变时的荷载值作为开裂荷载的实测值；

　　〔3〕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，-20-

　　在加载或持载过程中出现以下标记即可认为该结构构件已经到达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到达0.01；

　　②受拉主钢筋拉断；

　　③受拉主钢筋处最大垂直裂缝宽度到达1.5mm；

　　④挠度到达跨度的1/30；

　　⑤受压区混凝土压坏。

　　3.4量测内容、方法和工况

　　3.4.1混凝土平均应变

　　在梁跨中一侧面布置4个位移计，位移计间距40mm，标距为150mm，以量测梁侧外表混凝土沿截面高度的平均应变分布规律，测点布置见图4。

　　图4适筋梁受弯试验混凝土平均应变测点布置

　　3.4.2纵向钢筋应变

　　在试件纵向受拉钢筋中部粘贴电阻应变片，以量测加载过程中钢筋的应力改变，测点布置见图5。

　　图5

　　纵筋应变片布置

　　3.4.3挠度

　　对受弯构件的挠度测点应布置在构件跨中或挠度最大的部位截面的中轴线上，如图6所示。在试验加载前，应在没有外荷载的条件下测读仪表的初始-21-

　　读数。试验时在每级荷载下，应在规定的荷载持续试件结束时量测构件的变形。结构构件各部位测点的测度程序在整个试验过程中宜保持一致，各测点间读数时间间隔不宜过长。

　　图6

　　适筋梁受弯试验挠度测点布置

　　3.4.4裂缝

　　试验前将梁两侧面用石灰浆刷白，并绘制50mm×50mm的网格。试验时借助放大镜用肉眼查找裂缝。构件开裂后马上对裂缝的发生进展状况进行具体观测，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，并接受数码相机拍摄后手工绘制裂缝展开图，裂缝宽度的测量位置为构件的侧面相应于受拉主筋高度处。最大裂缝宽度应在使用状态短期试验荷载值持续15min结束时进行量测。

　　3.5相关计算书

　　l=1800mm,

　　b=120mm,

　　h=200mm,

　　fy=335N/mm2,

　　Es=2.0×105N/mm2

　　ft=1.54N/mm2,

　　fc,=13.4N/mm2,

　　Ec=2.55×104N/mm2

　　h0=178mm,

　　As=308mm2

　　1、开裂弯矩计算：，，2、极限弯矩计算：

　　对于适筋构件：，3、屈服弯矩估算：，，4思索题

　　4.1两点集中力加载的简支梁可能的破坏模式有哪些？如何预估其极限荷载？

　　〔1〕

　　正截面受弯破坏

　　适筋梁〔〕

　　少筋梁〔〕

　　超筋梁〔

　　〔2〕

　　斜截面受剪破坏

　　当或：

　　-22-

　　非以上条件时：

　　〔3〕

　　梁端部锚固失效，钢筋被拔出

　　〔4〕

　　带肋纵筋在混凝土中产生环向拉应力，梁底出现沿纵向裂缝。

　　〔5〕

　　荷载作用点附近产生局部受压破坏。

　　4.2梁受剪破坏特征？

　　〔1〕

　　剪压破坏

　　当剪跨比，且配箍量适中时多发生剪压破坏。破坏特征：临界裂缝上端剪压区混凝土被压碎，箍筋屈服。

　　〔2〕

　　斜压破坏

　　当剪跨比时，发生斜压破坏。破坏特征：在梁腹部发生类似短柱的破坏，箍筋未屈服。

　　〔3〕

　　斜拉破坏

　　当剪跨比，发生斜拉破坏。斜裂缝一出现快速延长至荷载作用点处，混凝土未被压碎。

　　4.3梁受弯破坏特征？

　　1、适筋梁破坏是延性破坏，此时钢筋与混凝土同时到达破坏。这种破坏有明显征兆，过程比较缓慢，破坏前有较大变形。

　　2、超筋梁破坏是脆性破坏。此时压区混凝土裂开而拉区钢筋未到屈服强度。这种破坏变形不明显，事前无明显征兆。

　　3、少筋梁破坏是脆性破坏。此时拉区钢筋超过屈服强度而压区混凝土未破坏。由于混凝土一开裂试件马上折断破坏，所以变形不明显，破坏很突然。

　　4.4若接受位移计测应变，如何处理得到应变值？

　　依据图中位移计的布置，各位移计处应变

　　4.5何谓平截面假定？试验中如何验证？

　　变形之前的平面变形后仍保持为平面的假定称-23-

　　为平截面假定。依据梁侧混凝土应变试验数据，将沿梁高度方向的各点应变值连线，若各点大致在一条直线上，则在该时刻梁变形满足平截面假定。

　　4.6对于HRB335/HPB235钢筋，其屈服应变大致是多少？

　　HRB335：

　　HPB235：

　　4.7进行试验试件设计时，应接受材料标准值还是设计值？为什么？

　　应接受标准值。因为设计值是考虑了实际工程结构可靠度的折减数值，并非反映材料的真实力学性能，所以进行试验时应接受其标准值。

　　5附录：材料试验记录表

　　试件制作时间：2021-9-29

　　试验时间：2021-11-175.1混凝土立方体试块抗压强度

　　试件编号

　　试件尺寸

　　〔mm〕

　　试件破坏荷载

　　〔kN〕

　　试件承压面积

　　〔mm2〕

　　强度评定

　　〔MPa〕

　　1150×150×151440.32250019.62150×150×151442.12250019.63150×150×153449.92250020.0

　　平均

　　19.75.2混凝土棱柱体试块轴心抗压强度

　　试件编号

　　试件尺寸

　　〔mm〕

　　试件破坏荷载

　　〔kN〕

　　试件承压面积

　　〔mm2〕

　　强度评定

　　〔MPa〕

　　1100×103×299177.51030017.22100×102×300163.31020016.03100×103×300193.71030018.84100×102×300198.01020019.45100×105×299186.21050017.76100×103×299192.11030018.7

　　平均

　　18.0

　　试件制作时间：2021-9-29

　　-24-

　　试验时间：2021-11-105.3钢筋拉伸试验数据

　　钢筋

　　直径

　　〔平均直径mm〕

　　(KN)

　　(MPa)(MPa)(MPa)(MPa)A6－16.57，6.54，6.99(

　　6.70

　　)9.5(15.5)269.5439.6286.3454.8

　　A6－26.20，6.59，6.11(

　　6.30

　　)9.8(15.3)314.4490.8A6－36.00，7.05，7.05(

　　6.70

　　)9.7(15.3)275.1434.0A8－17.98，8.11，7.81(

　　7.97

　　)24.5(28.5)491.1571.3485.5567.5

　　A8－28.10，8.14，7.99(

　　8.08

　　)25.0(29.0)487.6565.6A8－37.89，7.91，7.94(

　　7.91

　　)24.5(29.0)477.8565.6A10－19.92，9.92，9.92(

　　9.92

　　)27.5(40.0)355.8517.5366.0516.0

　　A10－29.63，9.62，9.50(

　　9.58

　　)26.5(36.0)367.6499.4A10－39.73，9.79，9.48(

　　9.67

　　)27.5(39.0)374.4531.0B18－116.97，17.45，17.41(

　　17.28

　　)131.5(159.4)560.7679.7559.7676.6

　　B18－216.87，17.30，17.33(

　　17.17

　　)130.0(157.1)561.5678.5B18－317.15，17.37，17.31(

　　17.28

　　)130.6(157.5)556.9671.6B22－120.99，21.15，21.13(

　　21.09

　　)167.8(230.0)480.3658.4457.3633.7

　　B22－220.80，21.42，21.10(

　　21.10

　　)150.0(211.0)429.0603.4B22－321.36，21.15，21.38(

　　21.30

　　)164.8(227.8)462.5639.3

　　-25-

篇十四：单筋矩形梁破坏实验报告

　钢筋混凝土受弯构件正截面的破坏机理

　　截面形式：梁、板常用矩形，T形，Ⅰ形，槽形等。

　　下面以单筋矩形截面梁为例进行分析，其余截面形状梁可参考单筋矩形截面梁。

　　单筋截面梁又分为适筋梁，超筋梁，少筋梁。

　　适筋梁正截面受弯承载力的实验：

　　一、实验装置二、实验梁

　　三、弯矩-曲率图

　　适筋梁正截面受弯的全过程划分为三个阶段——未裂阶段、裂缝阶段、破坏阶段。

　　第一阶段：从加载开始至混凝土开裂瞬间，也叫整体工作阶段。

　　荷载很小时，弯矩很小，各纤维应变也小，混凝土基本处于弹性阶段，截面变形符合平截面假设。（垂直于杆件轴线的各平截面（即杆的横截面）在杆件受拉伸、压缩或纯弯曲而变形后仍然为平面，并且同变形后的杆件轴线垂直。根据这一假设，若杆件受拉伸或压缩，则各横截面只作平行移动，而且每个横截面的移动可由一个移动量确定；若杆件受纯弯曲,则各横截面只作转动,而且每个横截面的转动可由两个转角确定。利用杆件微段的平衡条件和应力-应变关系，即可求出上述移动量和转角，进而可求出杆内的应变和应力。如果杆上不仅有力矩，而且还有剪力，则横截面在变形后不再为平面。但对于细长杆，剪力引起的变形远小于弯曲变形，平截面假设近似可用。）荷载-挠度曲线（弯矩-曲率曲线）基本接近直线。拉力由钢筋和混凝土共同承担，变形相同，钢筋应力很小。受拉受压区混凝土均处于弹性工作阶段，应力、应变分布均为三角形。

　　继续加载，弯矩增大，应变也随之增大。混凝土受拉边缘出现塑性变形，受拉应力图呈曲线，中性轴上移。继续加载，受拉区边缘混凝土达到极限

　　拉应变，即将开裂。

　　第二阶段：从混凝土开裂到受拉钢筋应力达到屈服强度，又称带裂工作阶段。

　　在弯矩作用下受拉区混凝土开裂，退出工作，开裂前混凝土承担的拉力转移到钢筋上，钢筋承担的应力突增，中性轴大幅度上移。随着荷载不断增大，裂缝越来越到，混凝土逐步退出工作，截面抗弯刚度降低，弯矩-曲率曲线有明显的转折。

　　荷载继续增加，钢筋拉应力、挠度变形不断增大，裂缝宽度也不断开展，受压区混凝土面积不断减小，应力和应变不断增加，受压区混凝土弹塑性特性表现得越来越显著，受压区应力图形逐渐呈曲线分布。当钢筋应力达到屈服强度时，梁的受力性能将发生质变。

　　正常工作的梁一般都处于第二阶段，该阶段的应力状态为正常使用阶段和裂缝宽度计算的依据。

　　第三阶段：从受拉筋屈服至受压区混凝土被压碎，又称为破坏阶段。

　　此时，挠度，截面曲率和钢筋应变曲线均出现明显的转折。对于适筋梁，钢筋应力达到屈服时，受压区混凝土一般尚未压坏。继续加载，钢筋继续变形但是应力不变，只是应变急剧增加，裂缝显著开展，中性轴上升，压区面积减小，从而使压区混凝土的应力应变迅速增大，混凝土受压的塑性特征表现的更充分，截面弯矩略有增加。继续加载，最终混凝土压应变达到极限，超过极限应变值，混凝土开始压坏，梁达到承载力极限。

　　第三阶段荷载增加的少，但是钢筋拉应变和受压区混凝土压应变都发展很快，截面曲率和梁的挠度变形也迅速增大。第三阶段末为正截面承载能力极限状态的计算依据。

　　以上实验为适筋破坏实验，除了适筋梁，还有少筋梁和超筋梁破坏。

　　少筋梁破坏：

　　受拉区配筋过少，当加载至开裂时，裂缝处截面拉力全部由钢筋承担，钢筋应力剧增，因为钢筋数量少，应力很快达到屈服，甚至迅速进入强化阶段，往往只出现一条裂缝并迅速上升，挠度增长很快，构件不再适用。

　　破坏特点：瞬时受拉破坏。破坏前无征兆，属脆性破坏，破坏时压区混凝土的抗压强度未能充分利用。破坏强度接近于开裂荷载，承载力很低，其大小取决于混凝土的抗拉强度及截面大小。少筋梁既不经济也不安全，在工程中不允许使用。

　　适筋梁破坏：

　　受拉区配筋适中，当加载至开裂时，裂缝处截面钢筋应力增加，继续加载，裂缝挠度逐渐开展，钢筋应力达到屈服，随着钢筋塑形变形的开展，裂缝向上延伸，挠度剧增，最后压区混凝土边缘压应变达到受弯时的极限压应变而被压碎。

　　破坏特点：破坏前裂缝和挠度都急剧开展，有明显的预兆，称为延性破坏或者塑性破坏，压坏时钢筋和混凝土的强度都得到充分利用。

　　超筋梁破坏：

　　受拉区配筋过多，破坏是由于压区混凝土边缘压应变达到极限压应变被压碎而引起的。此时钢筋应力还未达到屈服，裂缝和挠度没有充分发展。

　　破坏特点：受压破坏。破坏前裂缝较密但不开展，挠度很小，没有明显预兆，属脆性破坏。破坏时钢筋强度没有充分利用。梁的承载力取决于混凝土的抗压强度。超筋梁在工程中一般也不采用。

　　影响钢筋混凝土受弯构件破坏的因素：正截面破坏形式与配筋率、混凝土强度等级、截面形式等有关，影响最大的是配筋率。

　　钢筋混凝土梁正截面可能出现适筋、超筋、少筋等三种不同性质的破坏。适筋破坏为塑性破坏，适筋梁钢筋和混凝土均能充分利用，既安全又经济，是受弯构件正截面承载力极限状态验算的依据。超筋破坏和少筋破坏均为脆性破坏，既不安全又不经济。为避免工程中出现超筋梁或少筋梁，规范对梁的最大和最小配筋率均作出了明确的规定。

　　适筋梁与超筋梁的界限

　　经推导得最大配筋率公式，具体推导过程见课本。

　　又最大配筋率公式可知，适筋梁的最大配筋率与钢筋级别，混凝土的强度等级有关。

　　适筋梁与少筋梁的界限

　　受弯构件、偏心受拉、轴心受拉构件，其一侧纵向受拉钢筋的配筋率不应小于0．2％和0.45ft/fy中的较大值。

　　除了配筋率外，理论上可以通过改变混凝土强度等级和钢筋等级来解决超筋和少筋问题，可以通过提高混凝土等级来解决一部分超筋问题，尽量不通过提高钢筋等级来解决少筋问题，若低强度混凝土中选用高强度钢筋，则钢筋应力没有达到屈服强度时，钢筋与混凝土间的粘结力可能破坏，拉区产生很大裂缝。

　　实验与理论分析对比

　　单筋矩形截面梁的实际受力情况是相当复杂的，理论分析中使用了五个基本假定，使钢筋混凝土梁趋于理想化，简化计算过程和方法。

　　基本假定1：平面假定。钢筋混凝土构件受力以后，截面各点的混凝土和钢筋纵向应变沿截面高度方向呈直线变化。

　　基本假定2：忽略中和轴一下混凝土的抗拉作用。

　　基本假定3：采用抛物线上升段和水平段的混凝土受压应力—应变关系曲线，但曲线方程随着混凝土强度等级的不同而有所变化，压应力达到峰值时的应变和几下压应变的取值随混凝土强度等级不同而不同。对于正截面处于非均匀受压时的混凝土，极限压应变的最大取值不超过0.0033.基本假定4：把纵向受拉钢筋的极限拉应变规定为0.01。实际上是给出了正截面达到承载力极限状态的另一个标志。这个规定，对有屈服点的钢筋，它相当于钢筋应变进入了屈服台阶

　　因变形太大而不适用于继续承载；对没有屈服点的钢筋，则是限制它的强化程度。另一方面，这个规定也要求纵向受拉钢筋的极限拉应变不得小于0.01，以保证结构构件具有必要的延性。

　　基本假定5：规定了纵向受拉钢筋和纵向受压钢筋的应力都不大于其屈服强度标准值为基础的抗拉强度设计值和抗压强度设计值，从而使得正截面承载力有可靠的储备。

　　钢筋混凝土梁的设计依靠半经验半理论的指导，需要大量的实验和力学基础。

篇十五：单筋矩形梁破坏实验报告

　《混凝土设计原理》

　　实验报告

　　专

　　业___________________

　　班级学号___________________

　　姓

　　名___________________

　　指导教师___________________

　　学

　　期___________________

　　南京工业大学土木工程学院

　　目

　　录

　　测量实验注意事项……………………………………………………1

　　实验一：单筋矩形梁破坏…………………………………………………2实验二：受弯构件斜截面破坏…………………………………………4实验三：偏心受压柱破坏………………………………………6实验注意事项0

　　1、实验前必须阅读有关教材及本实验指导书，初步了解实验内容要求与步骤。

　　2、实验记录应用正楷填写，不可潦草，并按规定的地位书写实验组号、日期、天气、仪器名称、号码及参加人的姓名等。

　　3、各项记录须于测量进行时立即记下，不可另以纸条记录，事后誉写。

　　4、记录者应于记完每一数字后，向观测者回报读数，以免记错。

　　5、记录数字若有错误，不得涂改，也不可用像皮擦拭，而应在错误数字上划一斜杠，将改正之数记于其旁。

　　6、简单计算及必要的检验，应在测量进行时算出。

　　7、实验结束时，应把实验结果交给指导教师审阅，符合要求并经允许，方可收拾仪器结束实验，并按实验开始时领取仪器的位置，归还仪器与工具。

　　8、注意人身安全和仪表安全，试件本身要有保护措施：如用绳子捆住用木楔垫好；数据读好后，远离试件，这点尤其是当试验荷载的后期更应注意。

　　9、试验研究工作，是个实践性很强，责任心很强的细致戏作，一定要有严格的责任制和实事求是的精神。数据要认真细致的测读，不能读错，不能搞乱。大家分工协作，互相校对。1

　　实验一

　　单筋矩形梁破坏

　　姓名

　　班级

　　学号

　　组别

　　组员

　　试验日期

　　报告日期

　　一、试验名称

　　二、试验目的和内容

　　三、试验梁概况

　　梁号

　　截面尺寸

　　主筋

　　实测保护层厚度

　　四、材料强度指标

　　混凝土：设计强度等级

　　试验实测值fcs=

　　N/mm2

　　Ec=

　　N/mm2

　　钢筋：试验实测值：HPB235，fys=

　　N/mm2

　　Es=

　　N/mm2

　　HRB335，fys=

　　N/mm2

　　Es=

　　N/mm2

　　五、试验数据记录

　　1、百分表记录表（表1）

　　2、手持式应变仪记录表(表2)六、试验结果分析

　　1、画出适筋梁荷载——挠度曲线（M-f）并分析曲线特征

　　图1

　　M-f图

　　2、画出适筋梁纯弯段在加荷过程中沿梁截面高度的平均应变分布图，以验证平截面假定

　　图2平均应变分布图

　　3、开裂荷载及破坏荷载实测值与计算值比较

　　4、由梁的破坏荷载实测值和计算值，验证受弯构件正截面强度计算公式

　　5、试验梁破坏特征及破坏图形

　　适筋梁（图3）：

　　超筋梁（图4）：

　　少筋梁（图5）：

　　表1

　　百分表记录

　　加荷载

　　荷次PM数

　　(kN)(kN·m)

　　表1表2表3跨中挠度f

　　读数

　　读数差

　　读数

　　读数差

　　读数

　　读数差

　　备注

　　表2

　　手持式应变仪记录及钢筋应变

　　加荷

　　次数

　　荷载（kN）

　　PP/2读数

　　1读数差

　　读数

　　2读数差

　　读数

　　3读数差

　　读数

　　4读数差

　　读数

　　5钢筋应变钢筋应变钢筋应变εsεs

　　εs

　　读读读读读数数数σs=εsEs

　　数

　　数

　　差

　　差

　　差

　　实验二

　　受弯构件斜截面破坏

　　姓名

　　组别

　　班级

　　学号

　　组员

　　试验日期

　　报告日期

　　一、试验名称

　　二、试验目的和内容

　　三、试验梁概况（列表）

　　梁编号

　　截面尺寸（b×h）mm×mm

　　受拉钢筋配置

　　箍筋配置

　　中部

　　支座附近

　　剪跨比

　　保护层厚

　　mm四、材料强度指标

　　混凝土：设计强度等级

　　试验实测值fcs=

　　N/mm2

　　Ec=

　　N/mm2

　　钢筋：试验实测值：HPB235，fys=

　　N/mm2

　　Es=

　　N/mm2

　　HRB335，fys=

　　N/mm2

　　Es=

　　N/mm2

　　五、试验数据记录

　　1、百分表记录表（表1）

　　2、电阻变仪记录表（表2）

　　3、观察斜裂缝的出现和发展，记录第二裂缝图形，记录破坏时受荷载值

　　六、试验结果分析

　　1试验情况概述

　　2、试验梁荷载——挠度曲线

　　3、试验梁荷载——箍筋应力曲线

　　4、画出梁两侧主要斜裂缝图形，叙述裂缝的出现和发展特点。

　　5、由剪压破坏记录的破坏荷载，验证现行计算公式。

　　6、通过本次试验，你认为影响斜截面强度的因素有哪些？

　　7、试验结果汇总表

　　序号

　　123测试内容

　　斜截面破坏荷载V

　　(kN)斜截面破坏时，箍筋最大应变

　　ε

　　跨中最大挠度fmzx

　　(mm)su剪压

　　表1百分表记录表

　　斜拉

　　斜压

　　加荷次数

　　荷载（kN）

　　PP/2

　　读数

　　表1读数差

　　读数

　　表2读数差

　　读数

　　表3读数差

　　跨中挠度（mm）f=(2)-(1)?(3)

　　25

　　表2电阻应变仪记录表

　　加荷次数

　　荷载（kN）

　　PP/2

　　测点1读数

　　读数差

　　测点2读数

　　读数差

　　测点3读数

　　读数差

　　测点4读数

　　读数差

　　七、思考题

　　1、垂直裂缝和斜裂缝、弯剪斜裂缝和腹剪斜裂缝形成的力学机理有什么不同？

　　2、箍筋的抗剪作用和受力特征是什么？它对斜截面破坏强度和破坏特征有什么影响？

　　3、通过本次试验，你对《规范》中所规定的斜截面抗剪强度计算公式的二个限制条件有何新的认识和体会？

　　实验三

　　矩形截面对称配筋偏心受压柱正截面强度试验

　　姓名

　　组别

　　班级

　　学号

　　组员

　　试验日期

　　报告日期

　　一、试验名称

　　二、试验目的和内容

　　三、试验柱概况（列表）

　　柱编号

　　截面尺寸（b×h）mm×mm

　　受拉钢筋配置

　　保护层厚

　　mm

　　荷载偏心距e0

　　mm四、材料强度指标

　　混凝土：设计强度等级

　　试验实测值fcs=

　　N/mm2

　　Ec=

　　N/mm2

　　钢筋：试验实测值：HPB235，fys=

　　N/mm2

　　Es=

　　N/mm2

　　HRB335，fys=

　　N/mm2

　　Es=

　　N/mm2

　　五、试验数据记录

　　1、百分表记录表（表1）

　　2、电阻变仪记录表（表2、表3）

　　3、观察裂缝的出现和发展，记录第二裂缝图形，记录破坏时受荷载值

　　六、试验结果分析

　　1、试验情况概述

　　2、试验柱荷载——挠度曲线

　　3、绘制截面应变（平均应变）图

　　3、验算试件截面承载力：

　　根据际材料强度，按教材中公式计算截面承载力Nu值，确定Nu=

　　（理论计算时可扣除为粘贴电阻片而预留的混凝土孔筒的面积）并与实测Nus=

　　比较。

　　表1挠度记录表

　　次数

　　荷载（kN）

　　读数

　　读数差

　　挠度

　　说明

　　表2钢筋应力表(?单位N/mm)荷载

　　测点1

　　测点2

　　平均

　　测点3

　　测点4

　　平均

　　备注

　　表3

　　混凝土应力表(?单位N/mm)荷载

　　测点9

　　测点10

　　测点11

　　测点12

　　测点13

　　备注

篇十六：单筋矩形梁破坏实验报告

　适筋梁受弯破坏试验设计方案

　　一、试验目的：

　　（1）

　　（2）

　　（3）

　　（4）

　　（5）

　　通过实践掌握试件的设计、实验结果整理的方法.加深对混凝土基本构建受力性能的理解.更直观的了解适筋梁受弯破坏形态及裂缝发展情况.验证适筋梁破坏过程中的平截面假定。

　　对比实验值与计算理论值,从而更好地掌握设计的原理。

　　二、试件设计：

　　（1）试件设计的依据

　　根据梁正截面受压区相对高度和界限受压区相对高度的比较可以判断出受弯构件的类型：当时,为适筋梁；当时，为超筋梁.界限受压区相对高度可按下式计算：

　　在设计时，如果考虑配筋率，则需要确保

　　其中在进行受弯试件梁设计时，、分别取《混凝土结构设计规范》规定的钢筋受拉强度标准值和弹性模量；进行受弯试件梁加载设计时,、分别取钢筋试件试验得到钢筋受拉屈服强度标准值和弹性模量.同时，为了防止出现少筋破坏，需要控制梁受拉钢筋配筋率大于适筋构件的最小配筋率，其中可按下式计算：

　　（2）试件的主要参数

　　①试件尺寸（矩形截面):b×h×l＝180×250×2200mm；

　　②混凝土强度等级：C35；

　　③纵向受拉钢筋的种类：HRB400;④箍筋的种类：HPB300（纯弯段无箍筋）；

　　⑤纵向钢筋混凝土保护层厚度：25mm;综上所述,试件的配筋情况见图3和表1：

　　图3梁受弯实验试件配筋

　　表1试件

　　编号

　　配筋情况

　　试件特征

　　①

　　适筋梁

　　416②

　　210③

　　Pcr

　　预估荷载P(kN）

　　Py

　　Pu

　　MLA8@50（2）

　　32.729147。266163。629说明:预估荷载按照《混凝土结构设计规范》给定的材料强度标准值计算，未计试件梁和分配梁的自重.三、试验装置：

　　图1为本方案进行梁受弯性能试验采用的加载装置，加载设备为千斤顶.采用两点集中力加载,以便于在跨中形成纯弯段。并且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。

　　梁受弯性能试验中，采用三分点加载方案，取,，，。

　　图2.a为加载简图，此时千斤顶加力为，经过分配梁后，可视为两个大小为的集中荷载分别作用于图示位置。

　　图2.b为荷载作用下的弯矩图。由此图可知，纯弯段的弯矩最大，.图2.c为荷载作用下的剪力图.

　　1—试验梁；2-滚动铰支座;3—固定铰支座；4—支墩；5—分配梁滚动铰支座；

　　6-分配梁滚动铰支座;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1

　　梁受弯试验装置图

　　(a)加载简图（)（b)弯矩图（）

　　（c）剪力图（）

　　图2

　　梁受弯试验加载和内力简图

　　四、加载方式：

　　（1）单调分级加载机制：

　　梁受弯试验采取单调分级加载,每次加载时间间隔为15分钟。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两级。具体加载过程为：

　　①

　　在加载到开裂荷载计算值的90％以前，每级荷载不宜大于开裂荷载计算值得20%②

　　达到开裂荷载计算值的90％以后，每级荷载不宜大于其荷载值的5％；

　　③

　　当试件开裂后，每级荷载值取10％的承载力试验荷载计算值的级距；

　　④

　　当加载达到纵向受拉钢筋屈服后，按跨中位移控制加载，加载的级距为钢筋屈服工况对应的跨中位移;⑤

　　加载到临近破坏前，拆除所有仪表，然后加载至破坏。

　　(2）开裂荷载实测值确定方法:对于本次试验，采用放大镜观测法确定开裂荷载实测值。具体过程：用放大倍率不低于四倍的放大镜观察裂缝的出现;当加载过程中第一次出现裂缝时，应取前一级荷载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开裂荷载实测值;当在规定的荷载持续时间结束后第一次出现裂缝时，应取本次荷载值作为开裂荷载实测值。

　　（3)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经达到或超过承载力极限状态，即可停止加载：

　　①

　　受拉主钢筋拉断；

　　②

　　受拉主钢筋处最大垂直裂缝宽度达到1。5mm;③

　　挠度达到跨度的1/30；

　　④

　　受压区混凝土压坏。

　　五、试验测量内容、方法和测点仪表布置：

　　（1）

　　混凝土平均应变

　　在梁跨中一侧面布置5个位移计，位移计间距50mm，标距为150mm，以量测梁侧表面混凝土沿截面高度的平均应变分布规律，测点布置见图4。

　　图4梁受弯试验混凝土平均应变测点布置

　　(2）纵向钢筋应变

　　在试件纵向受拉钢筋中部粘贴电阻应变片，以量测加载过程中钢筋的应力变化,测点布置见图5。

　　图5纵筋应变片布置

　　(3）挠度

　　对受弯构件的挠度测点应布置在构件跨中或挠度最大的部位截面的中轴线上，如图6所示。在试验加载前,应在没有外荷载的条件下测读仪表的初始读数.试验时在每级荷载下，应在规定的荷载持续试件结束时量测构件的变形。结构构件各部位测点的

　　测度程序在整个试验过程中宜保持一致,各测点间读数时间间隔不宜过长。

　　图6梁受弯试验挠度测点布置

　　(4）裂缝

　　试验前将梁两侧面用石灰浆刷白,并绘制50mm×50mm的网格。试验时借助放大镜用肉眼查找裂缝.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,裂缝宽度的测量位置为构件的侧面相应于受拉主筋高度处.最大裂缝宽度应在使用状态短期试验荷载值持续15min结束时进行量测.六、理论极限荷载计算书

　　（1）配筋计算:

　　由所选材料性能可知：

　　=0。523所以，当所配纵筋为314时，钢筋面积As=804mm2;此时

　　所以该梁为适筋梁

　　(2）试件加载估算

　　1.

　　开裂弯矩估算

　　2.

　　屈服弯矩估算

　　作为估算,可以假定钢筋屈服时,压区混凝土的应力为线性分布，因此有:3.

　　极限弯矩估算

　　4.

　　抗剪验算

　　梁中箍筋采用上述配置，及,此时梁的抗剪能力如下：

　　此时

　　因为，所以该梁出现正截面破坏,符合要求。

篇十七：单筋矩形梁破坏实验报告

　钢筋混凝土简支梁

　　基本构件破坏形态

　　试验报告

　　(试验指导书)

　　学校：

　　专业：

　　班级：

　　姓名：

　　学号：

　　华南理工大学土木与交通学院土木系

　　二○一五年四月

　　钢筋混凝土简支梁基本构件破坏形态

　　试验报告

　　1、前言

　　在给定试验材料的条件下，要求学生分组设计出预期呈现正截面少筋破坏形态、适筋破坏形态、超筋破坏形态，以及斜截面剪压破坏形态、斜拉破坏形态、斜压破坏形态的钢筋砼简支梁，参与所设计构件的实际施工，完成所设计构件从加荷到破坏的全过程试验，考察构件的真实破坏形态与预期破坏形态的异同，分析其原因，撰写试验报告（含设计、施工、试验过程、试验结果分析等内容）。

　　2、试验试件设计

　　2.1适筋梁

　　单筋矩形截面梁，截面尺寸b×h=100mm×200mm，梁长L=1800mm，混凝土强度等级为C20，钢材选用HRB335，纵向受拉钢筋为2B10，梁跨中400mm段内不配箍筋，其余配置A6@100箍筋，参见图2.1-1。

　　图2.1-1适筋梁配筋图

　　2.2少筋梁

　　单筋矩形截面梁，截面尺b×h=100mm×200mm，梁长L=1800mm，混凝土强度等级为C30，钢材选用HPB300，纵向受拉钢筋为2A6，无箍筋。参见图2.2-1。

　　图2.2-1少筋梁配筋图

　　2.3超筋梁

　　单筋矩形截面梁，截面尺b×h=100mm×200mm，梁长L=2000mm，混凝土强度等级为C20，钢材选用HRB335，纵向受拉钢筋为2B18，梁跨中400mm段内不配箍筋，其余配置A6@100箍筋，参见图2.3-1。

　　图2.3-1超筋梁配筋图

　　2.4剪压破坏形式梁

　　单筋矩形截面梁，截面尺b×h=100mm×200mm，梁长L=1200mm，混凝土强度等级为C20，钢材选用HRB335，纵向受拉钢筋为2B16，A4@100箍筋布满全梁，参见图2.4-1。

　　图2.4-1剪压破坏梁配筋图

　　2.5斜压破坏形式梁

　　单筋矩形截面梁，截面尺b×h=100mm×200mm，梁长L=700mm，混凝土强度等级为C20，钢材选用HRB335，纵向受拉钢筋为2B18，在梁跨中间510mm段内布置A6@30箍筋，参见图2.5-1。

　　图2.5-1斜压破坏梁配筋图

　　2.6斜拉破坏形式梁

　　单筋矩形截面梁，截面尺b×h=100mm×200mm，梁长L=2000mm，混凝土强度等级为C20，钢材选用HRB335，纵向受拉钢筋为2B16，梁内无箍筋，参见图2.6-1。

　　图2.4-1斜拉破坏梁配筋图

　　3、试验目的

　　通过试验，使学生亲自看到钢筋混凝土正截面少筋梁、适筋梁、超筋梁，斜截面剪压、斜拉、斜压等六种形式的梁从加荷到破坏的全过程，从感性上加深钢筋混凝土基本构件受力性能的认识。

　　4、在试验过程中，要注意对以下内容认识

　　4.1加荷装置

　　试验台座，门式加荷架，千斤顶，分配梁，钢垫板。

　　4.2量测仪器

　　压力传感器，电阻应变仪，应变采集仪，位移计，读数显微镜。

　　4.3支座形式

　　书本中的支座形式，工程中的支座形式，试验中的支座形式。

　　4.4承载力

　　初裂承载力（初裂荷载）：在加荷过程中，梁两侧面出现的第一条裂缝，此时的荷载称为初裂承载力（初裂荷载）。

　　极限承载力（破坏荷载）：试件在加荷过程中，1.主裂缝宽度达到1.5mm；3

　　2.主筋被拉断;3.受压区混泥土被压碎。对应以上三种情况中的任何一种情形出现，即为试件的极限承载力（破坏荷载）。

　　4.5破坏形态

　　试件从初裂至破坏过程中的主裂缝走向，是分析确定试件破坏形态的重要标志。每一级加荷后的裂缝走向都应仔细观察，记录请楚。

　　4.6确保安全

　　结构试验是一项十分严肃和重要工作，同时又是面对试件尺寸和加荷吨位都较大的工作，每一位参加试验者都必须认真严肃，专心致志，遵守试验室手则，安全第一，预防为主，在每级加荷过程中，远离试件至安全范围内，当本级荷载加完稳定下来后，才走近试件附近观察裂缝，记录数据。

　　5、试验结果及分析

　　5.1适筋梁破坏

　　5.1.1计算出适筋梁的极限承载力PU：

　　PU＝

　　5.1.2写出适筋梁试验时的极限承载力P‘U：

　　P‘U＝

　　5.1.3画出适筋梁试验破坏裂缝图：

　　5.1.4画出加载过程中的荷载-应变（应力）曲线、荷载-位移曲线：

　　5.1.5论述适筋梁试验从开始加荷直至破坏时的过程：

　　5.1.6结论

　　（将适筋梁试验结果与书本理论论述的结果相比较，若有差异者，找出原因，进行综合分析，作出结论）

　　5.2少筋梁破坏

　　5.2.1计算出少筋梁的极限承载力PU：

　　PU＝

　　5.2.2写出少筋梁试验时的极限承载力P‘U：

　　PU＝

　　‘5.2.3画出少筋梁试验破坏裂缝图：

　　5.2.4画出加载过程中的荷载-应变（应力）曲线、荷载-位移曲线：

　　5.2.5论述少筋梁试验从开始加荷直至破坏时的过程：

　　5.2.6结论

　　（将少筋梁试验结果与书本理论论述的结果相比较，若有差异者，找出原因，进行综合分析，作出结论）

　　5.3超筋梁破坏

　　5.3.1计算出超筋梁的极限承载力PU：

　　PU＝

　　5.3.2写出超筋梁试验时的极限承载力P‘U：

　　PU＝

　　‘5.3.3画出超筋梁试验破坏裂缝图：

　　5.3.4画出加载过程中的荷载-应变（应力）曲线、荷载-位移曲线：

　　5.3.5论述超筋梁试验从开始加荷直至破坏时的过程：

　　5.3.6结论

　　（将超筋梁试验结果与书本理论论述的结果相比较，若有差异者，找出原因，进行综合分析，作出结论）

　　5.4剪压破坏形式梁

　　5.4.1计算出剪压破坏形式梁的极限承载力PU：

　　PU＝

　　5.4.2写出剪压破坏形式梁试验时的极限承载力P‘U：

　　PU＝

　　‘5.4.3画出剪压破坏形式梁试验破坏裂缝图：

　　5.4.4画出加载过程中的荷载-应变（应力）曲线、荷载-位移曲线：

　　5.4.5论述剪压破坏形式梁从开始加荷直至破坏时的过程：

　　5.4.6结论

　　（将剪压破坏形式梁试验结果与书本理论论述的结果相比较，若有差异者，找出原因，进行综合分析，作出结论）

　　11

　　5.5斜压破坏形式梁

　　5.5.1计算出斜压破坏形式梁的极限承载力PU：

　　PU＝

　　5.5.2写出斜压破坏形式梁试验时的极限承载力P‘U：

　　PU＝

　　‘5.5.3画出斜压破坏形式梁试验破坏裂缝图：

　　5.5.4画出加载过程中的荷载-应变（应力）曲线、荷载-位移曲线：

　　12

　　5.5.5论述斜压破坏形式梁从开始加荷直至破坏时的过程：

　　5.5.6结论

　　（将斜压破坏形式梁试验结果与书本理论论述的结果相比较，若有差异者，找出原因，进行综合分析，作出结论）

　　13

　　5.6斜拉破坏形式梁

　　5.6.1计算出斜拉破坏形式梁的极限承载力PU：

　　PU＝

　　5.6.2写出斜拉破坏形式梁试验时的极限承载力P‘U：

　　PU＝

　　‘5.6.3画出斜拉破坏形式梁试验破坏裂缝图：

　　5.6.4画出加载过程中的荷载-应变（应力）曲线、荷载-位移曲线：

　　14

　　5.6.5论述斜拉破坏形式梁从开始加荷直至破坏时的过程：

　　5.6.6结论

　　（将斜拉破坏形式梁试验结果与书本理论论述的结果相比较，若有差异者，找出原因，进行综合分析，作出结论）

　　15

　　6、参加本次试验后的收获体会及建议：

　　16

　　17

篇十八：单筋矩形梁破坏实验报告

　《混凝土设计原理》

　　实验指导书

　　（土木工程专业用）

　　南京工业大学土木工程学院

　　目

　　录

　　实验一：单筋矩形截面梁破坏……………………………………………1

　　实验二：受弯构件斜截面破坏……………………………………………4

　　实验三：偏心受压柱破坏……………………………………………10

　　试验一

　　单筋矩形截面梁破坏

　　学

　　时：2学时

　　实验性质：综合性实验

　　目要求：

　　通过对适筋梁、超筋梁和少筋梁试验，加强对钢筋混凝土梁正截面受弯破坏过程认识，了解正截面科学研究基本方法，验证受弯构件正截面承载力计算方式。

　　实验内容：

　　1、观测适筋梁、超筋梁裂缝出现和开展过程、挠度变化以及破坏特征，并记下开裂荷载实测值（Pcr）和破坏荷载实测值（Pu）。

　　2、量测适筋梁在各级荷载下跨中挠度值，绘制梁跨中荷载（内力）一挠度曲线（M-f曲线）。

　　3、量测适筋梁在纯弯区段沿截面高度平均应变，绘出沿梁高度应变分布图形，验证平截面假定。

　　4、通过在主筋上测定应变，验证钢筋屈服及梁破坏之间关系。

　　5、观察和描绘试件破坏情况和特征，比较适筋梁及超筋梁破坏形态及破坏荷载。

　　6、根据规范方法计算试件破坏承载力理论值并及试验值比较。

　　试件设计及制作：

　　1、试件设计为确保梁正截面强度破坏，在剪弯区段所配箍筋需加强，纵筋端部锚固足够可靠。

　　图1-1和表1-1给出了L-1(适筋梁)、L-2（超筋梁）L-3（少筋梁）配筋详图及截面参数，混凝土采用C15，纵向受力筋采用HPB235钢筋（带弯钩）和HRB335钢筋（不带弯钩）。

　　表1-1

　　项目

　　梁号

　　L-1

　　截面尺寸

　　bＸh(mm2)

　　120Ｘ180

　　○1号筋

　　○2号筋

　　○3号筋

　　L1(mm)

　　L2(mm)

　　保护层厚C(mm)

　　15

　　212

　　28

　　6@100

　　950

　　700

　　L-2

　　L-3

　　注：砼采用C15，保护层厚度取20mm。制作时预留砼立方试块（150*150*150）。受弯试验梁施工图120Ｘ180

　　220

　　28

　　6@100

　　950

　　700

　　150Ｘ300

　　26

　　28

　　6@100

　　950

　　700

　　L-3（少筋梁）8号铅丝L-2（超筋梁）8号铅丝8号铅丝8号铅丝图1-1试件尺寸和配筋图

　　15

　　15

　　L-1（适筋梁）

　　钢筋上贴应变片

　　图1-2测点布置图

　　2、试件制表

　　试件采用干硬性混凝土、平板振捣器振捣、蒸汽养护或自然养护28天，制作试件同时预留混凝土立方体试块（150Ｘ150Ｘ150mm）和纵向受力钢筋试件以测得混凝土和钢筋实际强度，填入表1-2用于计算构件实际承载力。

　　表1-2

　　项目

　　强度（N/mm2）

　　混凝土立方体

　　150Ｘ150Ｘ150

　　HRB335

　　HRB335

　　12

　　HRB335

　　20

　　试验方法

　　1、加荷装置

　　方案一：采用千斤顶和反力架进行两点加荷。

　　方案二：在四柱压力机上进行两点加荷。

　　2、观测方案

　　（1）用百分表量测梁跨中挠度，其值按下式计算：

　　跨中位移

　　f?fmfm:跨中位移实测值；fr:右侧支座位移实测值；fl:左侧支座位移实测值。ssssf?fl?r2ss

　　（2）用手持式应变仪量测沿截面高度平均应变

　　测点布置见图1-2。

　　（3）裂缝观测：

　　用放大镜观测裂缝出现，用读数显微镜测读裂缝宽，用钢直尺量取纯弯段裂缝间距。

　　（4）试验完毕，打碎保护层、测定实际保护层厚度。

　　3、安全措施

　　1、试验梁下设安全垫块，以防梁破坏时伤害操作人员和破坏仪表。

　　2、仪表安装时系安全绳，试件破坏前必须撤除仪表。

　　3、加荷系统必须稳定可靠。

　　试验步骤

　　1、试验前，先进行材料试验，并按实测材料强度指标计算开裂荷载和构件承载力。

　　2、加荷载前，用放大镜及读数显微镜检查有无初始干缩裂缝、读取百分表和手持式应变仪初始读数。

　　3、按荷载短期效应组合值20%分级加荷，构件自重及加载设备重量计入第一级。每级荷载持续时间为10分钟，持续时间结束后方可测读仪表。

　　4、接近估算开裂荷载时，荷载分级降为5%，直至裂缝出现，记下荷载值Pcrs，开裂后荷载分级恢复为20%。

　　5、构件达到正常使用极限状态，即荷载达到其短期组合值。持荷时间增加5分钟。持续时间结束后，测读各仪表，同时用读数显微镜量测纯弯段所有裂缝宽度、量测平均裂缝间距。

　　6、构件进入破坏阶段、荷载分级调整为10%，接近承载力极限状态时，降为5%，并撤除百分表，持续时间仍取10分钟，直至构件破坏，记下荷载值Pus。

　　注意事项

　　（1）试验前必须明确试验目，仔细阅读指导书，要求熟悉试验步骤及有关注意事项，如有不清楚地方可进行研究，讨论或询问指导教师，对及本次无关仪器设备不可随便乱动。

　　（2）

　　试验时，一定要听从指导教师指导，遵守试验室规章制度，特别要注意试件破坏时安全。

　　（3）试验结束后，按要求完成试验报告。

　　试验二

　　受弯构件斜截面强度实验

　　学

　　时：2学时

　　试验性质：综合性实验

　　目要求：

　　1、验证斜截面强度计算方法，加深认识剪压破坏、斜压破坏、斜拉破坏等三种剪切破坏形态主要破坏特征，以及产生这三种破坏特征机理。

　　2、正确区分斜裂缝和垂直裂缝，弯剪斜裂缝和腹剪斜裂缝；在此基础上加深了解这二种裂缝形成原因和裂缝开展特点。

　　3、加深了解箍筋在斜截面抗剪中作用。

　　实验内容：

　　1、量测试验梁挠度。

　　2、测斜裂缝出现前后箍筋应变。

　　3、仔细观察裂缝出现和开展过程，特别注意观察剪跨内斜裂缝出现和开展全过程。斜裂缝出现后，用铅笔在裂缝旁边描裂缝，按出现顺序编号，并在裂缝顶端注明相应荷载值，待试验梁破坏后再绘制裂缝分布图和破坏形态图。

　　4、记录斜截面破坏荷载，并验算斜截面破坏时Vus/VuVus(和u分别为斜截面破坏V时剪力试验值和理论值)。

　　5、在试验过程中，要根据试验目、内容和要求，认真做好记录，并完成试验报告。

　　试件设计及制作：

　　1、此试验为斜截面强度试验，在进行试件截面设计时，要保证梁不发生正截面破坏而只发生斜截面破坏，即正截面破坏强度大于斜截面破坏强度。

　　图2－1给出了L－1（剪压试验梁）、L－2（斜拉试验梁）、L－3（斜压试验梁）配筋详图及截面参数，设计时，砼采用C15，纵向受力筋，I级钢带弯钩，II级钢不带弯钩。

　　2、试件制表

　　试件采用干硬性混凝土、平板振捣器振捣、蒸汽养护或自然养护28天，制作试件同时预留混凝土立方体试块（150×150×150mm）和纵向受力钢筋试件以测得混凝土和钢筋实际强度，填入表1-2用于计算构件实际承载力。

　　吊环L1（剪压）L2（斜拉）L3（斜压）受剪试验梁施工图注：砼采用C15，保护层厚度取20mm。制作时预留砼立方试块（150*150*150）。图2－1试验梁详图

　　表2－1

　　项目

　　强度（N/mm2）

　　混凝土立方体

　　150Ｘ150Ｘ150

　　HPB235

　　试验方法：

　　1、加载装置

　　根据试验梁最大承载能力，决定加载装置和加载方式。本次试验有三种不同规格梁，其加载体系均采用反力架、千斤顶加载体系。加载装置如图2－2所示，荷载作用位置如图2－3。

　　试验梁安装要求

　　本次试验梁和支座连接为简支。试验梁两端搁置在专门设计支座上，保证梁在受力后，梁一端能够转动而另一端能够水平移动；试验梁就位后，应保证几何尺寸位置准确。

　　2、测点布置

　　根据试验目和要求，测点布置如图2－4所示。

　　千斤顶支座反力架支座试验台座

　　图2－2加载装置图

　　图2－3荷载作用位置图

　　P1123中点P234图2－4测点布置图

　　注：、为百分表，量测试验梁支座沉降，度

　　1为电阻片，量测试验梁箍筋应变

　　3、试验仪器和加载设备

　　○1XJ-5型电阻应变仪，用于量测箍筋应变

　　?1?3

　　?2为百分表，量测试验梁跨中挠

　　○2百分表，用于量测挠度

　　○3500kN千斤顶，用于加荷

　　4、安全措施

　　在试验过程中，要服从统一指挥。随时注意观察加载装置和登记表运转是否正常，如发现偏差过大，应立即停止试验，待纠正后再继续加载。试件接近破坏时，应在试件下面安装安全支承，避免测试人员及登记表遭受不必要损失；当加载超过80%破坏荷载后，应将易损仪表拆除。

　　5、人员分工

　　加载2人，读百分表3人、记录1人，操作电阻应变仪1人、记录1人，寻找裂缝并量测裂缝宽3人，负责安全1人，总指挥1人。

　　试验步骤：

　　1、试验前，先进行材料试验，并按实测材料强度指标计算开裂荷载和构件承载力。

　　2、加荷载前，用放大镜及读数显微镜检查有无初始干缩裂缝、读取百分表和手持式应变仪初始读数。

　　3、加荷方法

　　采取分级加荷，每级加载值一般取5~10%破坏荷载。每次加载后间歇5分钟，使试件变形趋于稳定后，按试验内容和要求量测数据，并认真做好记录；数据校核无误后，方可进行下一级加载。

　　注意事项：

　　1、复习受弯构件斜截面强度计算一章内容，仔细阅读试验指导书，充分了解本次试验目、要求、测试等内容。

　　2、根据所给试验梁尺寸、配筋，计算试验梁破坏荷载，确定加载级数和每级加载值。

　　3、进入试验室后，要服从担任本次试验指导教师统一指挥，认真完成本次试验所要求内容，注意分工协作。

　　4、及本试验无关仪器设备和其他试验项目装置不得随意乱动。

　　5、注意安全，尤其是加载阶段。

　　实验三

　　矩形截面对称配筋偏心受压柱正截面强度试验

　　学

　　时：2学时

　　实验性质：综合性实验

　　目要求：

　　1、通过柱侧面应变片和纵向钢筋上应变片，测定截面不同纤维层应变值，验证平截面假定，并测定混凝土极限压应变。

　　2、通过百分表量测柱子水平挠度，说明纵向弯曲对偏心受压中长柱影响。

　　3、观察大偏心受压截面破坏特性，记录破坏荷载。

　　4、测定开裂荷载及0.3mm裂缝荷载。

　　实验内容：

　　1、量测纵向钢筋AS"，As应变，分析其应力情况。

　　2、观察裂缝出现荷载及裂缝开展过程。

　　3、在跨中区段验证平截面假定并分析中和轴位置变化。

　　4、确定破坏荷载值，验证理论公式，并对理论值和试验值进行比较。

　　试件设计及制作：

　　1、此试验为钢筋混凝土大偏心受压中长柱强度试验，试件应设计为大偏心受压柱。

　　选择如图3－1所示钢筋混凝土大偏心受压柱。选择柱截面尺寸为b?h?200mm?150mm（为了防止柱子向另一方向产生侧向弯曲面形成双向受弯，c?20mm故柱截面在另一方向设计成200mm，大于150mm），考虑到试验用构件没有耐久性要求，且构件尺寸较小，这里适当减小保护层厚度，取保护层厚度2、试件制作

　　试件采用干硬性混凝土、平板振捣器振捣、蒸汽养护或自然养护28天，制作试件同时预留混凝土立方体试块（150×150×150mm）和纵向受力钢筋试件以测得混凝土和钢筋实际强度，填入表1-2用于计算构件实际承载力。。图3－1所示钢筋混凝土大偏心受压柱

　　表1-2

　　混凝土立方体

　　150Ｘ150Ｘ150

　　项目

　　强度（N/mm2）

　　HRB335

　　14

　　试验方法

　　1、加荷装置

　　如图（3－2）所示，整个试验梁安装在5000kN液压压力试验机上进行。将压力试验机施加外荷载P作用在钢筋混凝土大偏心受压柱上。

　　2、试验设备：

　　(1)加载设备：长柱试验机。

　　(2)测量设备：百分表、混凝土应变片、钢筋应变片、读数显微镜等。

　　(3)数据采集设备：计算机、7v14数据采集器。

　　百分表图3－2钢筋混凝土大偏心受压柱破坏试验装置

　　3、观测方案

　　（1）由于要观察钢筋混凝土大偏心受压受力全过程，测定柱中点处不同纤维层应变以及柱中点处挠度值，所以，沿柱中点处不同纤维层粘贴应变片来测应变（图

　　3－3）。为了测得混凝土极限压应变，在受压区边缘也粘贴应变片，同时受拉钢筋也粘贴应变片测钢筋应变。

　　（2）在柱中点处安装百分表测柱水平挠度。

　　（3）本试验用计算机及7V14数据采集器组成数据采集系统。

　　（4）用读数显微仪测读裂缝宽度。

　　应变片预留缺口钢筋止贴应变片7、83、49101112131、25、637.537.537.537.5

　　图3－3截面应变片布置

　　试验步骤

　　1、试验前，先进行材料试验，并按实测材料强度指标计算开裂荷载和构件承载力。

　　2、加荷载前，用放大镜及读数显微镜检查有无初始干缩裂缝、读取百分表和手持式应变仪初始读数。

　　3、采用长柱试验机分级加载，由于本试验侧重于观察和验证，故每级荷载分为10kN，由试验机读数盘准确地控制每级荷载大小，在两次加载间隔时间内(约3—5分钟)，通过计算机、7v14数据采集器采集钢筋及混凝土应变，用百分表测挠度，观察裂缝出现及开展情况，并用读数显微仪读出裂缝宽度。最后加载至柱破坏，观察柱破坏现象，测定破坏荷载。

　　注意事项

　　（1）试验前必须明确试验目，仔细阅读指导书，要求熟悉试验步骤及有关注意事项，如有不清楚地方可进行研究，讨论或询问指导教师，对及本次无关仪器设备不可随便乱动。

　　（2）试验时，一定要听从指导教师指导，遵守试验室规章制度，特别要注意试件破坏时安全。

　　（3）试验结束后，按要求完成试验报告。

篇十九：单筋矩形梁破坏实验报告

　《混凝土结构基本原理》试验课程作业

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　　LENGINEERING试验名称

　　梁受剪试验（剪压破坏）

　　试验课教师

　　林峰

　　姓名

　　学号

　　手机号

　　任课教师

　　日期

　　2014年11月25日

　　梁受剪试验（剪压破坏）试验报告

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　　1.试验目的

　　通过试验学习认识混凝土梁的受剪性能（剪压破坏），掌握混凝土梁的受剪性能试验的测试方法，巩固课堂知识，加深对于斜截面破坏的理解。

　　2.试件设计

　　2.1材料和试件尺寸

　　试件尺寸（矩形截面）：b×h×l＝120×200×1800mm；

　　混凝土强度等级：C20；

　　纵向受拉钢筋的种类：HRB335；

　　箍筋的种类：HPB235；

　　2.2试件设计

　　（1）试件设计依据

　　根据剪跨比l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，剪压破坏的l满足1≤l≤3。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）试件参数如表1表1试件参数

　　试件尺寸（矩形截面）

　　下部纵筋②

　　上部纵筋③

　　箍筋①

　　纵向钢筋混凝土保护层厚度

　　配筋图

　　加载位置

　　120×200×1800mm

　　218210?6@150(2)

　　15mm见图1距离支座400mm312

　　图1试件配筋图

　　（3）试件加载估算

　　①受弯极限荷载

　　??As2?Asfy/fyAs1?As?As2

　　????Mu?fyAs(h0?as)

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　　?1fcbh0??fyAs1Mu1??1fcbh02?(1?0.5?)?Mu?Mu?Mu1

　　Mu?0.2PuM

　　PuM=105.25kN

　　②受剪极限承载力

　　Vu=A1.75ftkbh0+fyksvh0

　　l+1s

　　PuQ=2Vu

　　其中，当l<1.5时，取l=1.5，当l>3时，取l=3。

　　PuQ=65.98kN可以发现PuQ

　　2.3试件的制作

　　根据《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB/T50081-2002规定，成型前，试模内表面应涂一薄层矿物油或其他不与混凝土发生反应的脱模剂。

　　取样或拌制好的混凝土拌合物，至少用铁锨再来回拌合三次。

　　将混凝土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。

　　采用标准养护的试件，应在温度为20±5℃的环境中静置一昼夜至二昼夜，然后编号、拆模。拆模后应立即放入温度为20±2℃，相对湿度为95%以上的标准养护室中养护，或在温度为20±2℃的不流动的氢氧化钙饱和溶液中养护。标准养护龄期为28d（从搅拌加水开始计时）。

　　3.

　　材性试验

　　3.1混凝土材性试验

　　凝土强度实测结果

　　试块留设时间：2014年9月25日

　　试块试验时间：2014年12月8日

　　试块养护条件：与试件同条件养护

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　　试件尺寸

　　实测立方体

　　抗压强度/MPa23.422.022.2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。

　　22.517.11.8926.75平均立方体

　　抗压强度

　　/MPa150mm×150mm×150mm推定轴心

　　抗压强度

　　/MPa推定轴心

　　抗拉强度

　　/MPa推定

　　弹性模量

　　/GPa3.2钢筋材性试验

　　钢筋强度实测结果

　　公称直径

　　/mm试件

　　6光圆

　　11.6

　　11.2

　　11.2

　　39.99

　　39.49

　　39.87

　　154

　　152

　　128

　　145

　　39.78

　　11.3

　　屈服荷载

　　/kN平均

　　试件

　　16.0

　　15.6

　　15.6

　　50.06

　　49.71

　　49.93

　　162

　　164

　　165

　　164

　　570

　　645

　　49.90

　　506

　　635

　　15.7

　　400

　　556

　　极限荷载

　　/kN平均

　　屈服强度

　　平均值/MPa极限强度

　　平均值/MPa10带肋

　　18带肋

　　3.试验过程

　　3.1加载装置

　　图2为梁受弯性能试验采用的加载装置，加载设备为千斤顶。采用两点集中力加载，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。试验取L=1800mm，a=100mm，b=400mm，c=800mm。

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　　1—试验梁；2—滚动铰支座；3—固定铰支座；4—支墩；5—分配梁滚动铰支座；

　　6—分配梁滚动铰支座；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2梁受弯试验装置图

　　3.2加载制度

　　单调分级加载机制：

　　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。

　　正式分级加载/kN：0→5→10→15→20→25→30→40→50→60→70→破坏，在加载到70kN时，拆除所有仪表，然后加载至破坏，并记录破坏时的极限荷载。

　　但是本实验为了更加直观的观测混凝土的应变，而且由于先发生剪压破坏，所以可以不用拆掉仪表。

　　3.3量测与观测内容

　　3.3.1荷载

　　荷载由压力传感器直接测定，选取数据如表2，极限荷载为139.392kN。

　　表2荷载取值表

　　时间

　　2014/11/2513:49

　　2014/11/2513:59

　　2014/11/2514:06

　　2014/11/2514:12

　　2014/11/2514:14

　　2014/11/2514:22

　　2014/11/2514:37

　　2014/11/2514:40

　　2014/11/2514:42

　　2014/11/2514:46

　　2014/11/2514:50

　　2014/11/2514:52

　　2014/11/2514:52

　　2014/11/2514:52

　　荷载(kN)0

　　时间

　　5.199

　　9.326

　　14.525

　　19.559

　　25.832

　　30.288

　　40.274

　　49.353

　　58.844

　　68.665

　　75.184

　　80.136

　　85.996

　　2014/11/2514:52

　　2014/11/2514:52

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　　2014/11/2514:53

　　2014/11/2514:53

　　2014/11/2514:53

　　2014/11/2514:53

　　荷载（kN）

　　90.782

　　97.467

　　100.025

　　105.39

　　110.424

　　115.376

　　119.255

　　125.28

　　131.057

　　135.183

　　137.494

　　138.319

　　139.392

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　　3.3.2钢筋应变

　　（1）纵筋应变

　　在试件纵向受拉钢筋中部粘贴电阻应变片，以量测加载过程中钢筋的应力变化，测点布置见图3。

　　图3纵筋应变片布置

　　由于试验前准备不充分，不能够分清应变片，只能通过平均应变来观测钢筋在实验中的变化情况。

　　（2）箍筋应变

　　箍筋的钢筋应变片布置见图4,应变片与通道对应关系如表3。

　　图4箍筋应变片布置

　　表3箍筋应变片测点编号

　　743-8843-9943-101029-1（坏）

　　1119-21229-3

　　3.3.3混凝土应变

　　混凝土应变由布置混凝土表面上的4个位移计量测，位移计间距40mm，标距为150mm，混凝土应变测点布置如图5，位移计与通道对应关系见表4。

　　图5混凝土应变计布置

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　　表4混凝土应变计测点编号

　　146-9246-2

　　3.3.4挠度

　　挠度由梁跨度范围内布置3个位移计量测。短期跨中挠度实测值可以按照公式346-3446-4f?f5?M1?f6?f7??gfb0直接得出。侧向扰度测点布置见图6，位移计对应通道见表5。

　　2Mb

　　图6挠度测点布置

　　表5

　　挠度位移计测点编号

　　546-8646-6

　　3.3.5裂缝

　　实验前将柱四面用石灰浆刷白，并绘制50mm×50mm的网格。试验时借助手电筒用肉眼查找裂缝并且用铅笔标记出裂缝的位置、标号。之后对裂缝的发生发展情况进行详细观测，用读数放大镜测量各级荷载作用下的裂缝宽度、长度及裂缝间距，并用相机拍摄后手动绘制裂缝展开图。

　　746-73.4裂缝发展及破坏形态

　　（1）实验前构件初始状态

　　经过观察构件初始状态良好，肉眼观测没有初始裂缝。

　　（2）各级荷载作用下构件裂缝发展情况

　　（0→20kN）当荷载较小时，很难用肉眼观测到裂缝。

　　（20kN→70kN）梁的下表面首先出现垂直裂缝，数量较少而且裂缝很短、宽度也比较小。随着荷载的增加，裂缝的条数在逐渐增加而且不断的向受压区发展，并且梁的支座附近出现多条斜裂缝。

　　（70kN→130kN）两个支座附近的斜裂缝继续向受力点延伸，宽度不断加大，条数增多，在接近130kN时一侧形成一条宽度长度最大的临界裂缝贯通整个梁，剪压区被压碎，继续加荷载但是压力传感器数值不增反降，此时混凝土梁已经破坏。

　　（3）破坏情况如图7，裂缝展开图见附录三。

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　　正面

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　　背面

　　图7构件破坏情况图

　　4.

　　试验数据处理与分析

　　原始数据整理见附录二，实验数据处理如下：

　　4.1荷载-挠度关系

　　图8荷载-挠度曲线图

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　　4.2荷载-曲率关系

　　图9荷载-曲率曲线图

　　猜测是由于位移计在安装时带有一定的位移量造成曲率的初始值为负值，分析时可以不考虑0kN和5kN时的情况。

　　4.3荷载-纵筋平均应变关系

　　图10荷载-纵筋平均应变曲线图

　　4.4荷载-箍筋应变关系

　　图11荷载-箍筋应变曲线图

　　从图中可以看出，在荷载较小的时候斜裂缝还没有发展，箍筋基本没有应变，但是随着斜裂缝的发展，斜裂缝穿过的箍筋应变迅速增大，也就意味着其所受应力在加大，限制斜裂缝的发展。但是同时，位于斜裂缝端点的箍筋却几乎不怎么受力。

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　　4.5承载力分析

　　正截面承载力计算：

　　d18?205?15??181mm22As?2?3.14?92?508.68mm2?As?2?3.14?52?157mm2?as?15?18/2?24mm,as?15?10/2?20mm??As2?Asfy/fy?157?506?570?139.37mm2h0?h?c?As1?As?As2?508.68?139.37?369.31mm2????Mu?fyAs(h0?as)?506?157?(181?20)?12.8kN?m?b?1?0.8fy0.0033Es?0.8?0.435701?0.0033?2?105

　　?1fcbx?fyAs1?bh0?77.83mm?x?102.59mm按照超筋计算??0.8?s?fy,?1fcbh0???sAs1?b?0.8??0.48Mu1??1fcbh0?(1?0.5?)?1?17.1?120?1812?0.48?(1?0.5?0.48)?24.52kN?m?Mu1?Mu1?Mu?24.52?12.8?37.32kN?mPuM?Mu/0.2?186.6kN斜截面承载力计算：

　　21.5???400?2.27?3176Asv?2?3.14?32?56.52mm2Vu?A1.751.7556.52ftbh0?fysvh0??1.89?120?181?400??181?49.27kN

　　??1s2.27?1150PuQ?2VuPuQ?98.54kN实测极限抗剪承载力为139.392kN,比理论值高出40%左右，推测造成差距的原因为：

　　（1）无论是计算抗弯承载力还是抗剪承载力的计算模式都偏于安全的，而且在接近70kN的时候裂缝已经变得很明显，此时的梁可能考虑到已经不能满足使用要求了。

　　（2）混凝土材料的性质不稳定，养护时间超过28天都可能造成混凝土的强度变大，致使其承载能力提高。

　　（3）由于现场没有实际测量构件的尺寸，可能在试件的制作过程中试件的尺寸大于原来设计的尺寸，使其承载能力提高。

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　　5结论

　　本次试验向我们展示了适筋梁剪压破坏的全过程，从破坏形态上来看这次试验时比较成功的。我们了解到了剪压破坏的特点。剪压破坏的斜裂缝会不断向集中荷载作用点延伸，且宽度不断增大，形成一条宽度和长度最大的临界裂缝指向荷载作用点，最终剪压区混凝土被压碎，梁发生斜截面破坏。

　　同时通过对箍筋的观察，可以看到箍筋只有在斜裂缝产生的时候才能发挥作用，限制斜裂缝的继续发展。而且只有斜裂缝穿过的箍筋才能发挥限制作用，这对我关于斜截面计算截面的选取有了更加深刻的理解。

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　　附录一

　　试件设计承载力估算

　　d18?200?15??176mm22As?2?3.14?92?508.68mm2?As?2?3.14?52?157mm2?as?15?18/2?24mm,as?15?10/2?20mm??As2?Asfy/fy?157?300?300?157mm2h0?h?c?As1?As?As2?508.68?157?351.68mm2????Mu?Asfy(h0?as)?300?157?(176?20)?7.35kN?m0.8?b???0.553001?1?0.0033?2?1050.0033Es0.8fy

　　?1fcbx?fyAs1Mu??1fcbx(h0?0.5x)?2as?40mm?x?91.58mm??bh0?96.8mmMu1?1?9.6?120?91.58?(176?0.5?91.58)?13.7kN?m?Mu?Mu1?Mu?13.7?7.35?21.05kN?mPuM?Mu/0.2?105.25kN1.5???400?2.27?3176Asv?2?3.14?32?56.52mm2Vu?A1.751.7556.52ftkbh0?fyksvh0??1.54?120?176?235??176?32.99kN

　　??1s2.27?1150PuQ?2VuPuQ?65.98kN

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　　附录二

　　实验数据处理

　　荷载（kN）

　　挠度（mm）

　　曲率（10/mm）

　　6纵筋平均应变

　　0

　　5.199

　　9.326

　　14.525

　　19.559

　　25.832

　　30.288

　　40.274

　　49.353

　　58.844

　　68.665

　　75.184

　　80.136

　　85.996

　　90.782

　　97.467

　　100.025

　　105.39

　　110.424

　　115.376

　　119.255

　　125.28

　　131.057

　　135.183

　　137.494

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　　139.392

　　0.0085

　　-0.2095

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　　135

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　　1462

　　1533

　　1606.333333

　　1672.166667

　　1732.666667

　　1850.5

　　1897.833333

　　1926

　　1957.166667

　　1962.833333

　　附录三

　　裂缝展开图

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