建筑结构试验+答案

1、建筑结构试验实践环节（课程编号：2448）钢筋混凝土受弯梁试验报告助考学校：准考证号：学生姓名:成 绩：时间：2 0 年 月 日钢筋混凝土受弯梁试验报告一、试验目的1、掌握制订混凝土结构构件试验方案的原则，设计钢筋混凝土简支梁的制 作方案、受弯破坏的加荷方案和测试方案。2、熟悉常用钢筋混凝土构件制作及测试系统的组成，能根据试验设计量程 和精度要求准确选择试验设备和测量仪器。3、初步掌握试验量测数据的整理和分析技术，正确撰写试验报告。4、深化所学知识，培养动手能力和创新能力，提高科研兴趣。二、试件设计和制作1、步骤(1) 设计钢筋混凝土梁截面尺寸及配筋，在结构实验室按设计图纸要求进 行钢筋下料。

2、设计钢筋混凝土梁如图1,梁长1500mm,计算跨径为1350mm,截面尺寸为125Q35mm。采用C20混凝土，纵筋为HRB335,箍筋级别为HPB235。1500532125428 6100222多余10图1钢筋混凝土梁截面尺寸(2) 按设计绑扎钢筋，形成骨架，转运到工程训练中心。(3) 按混凝土梁截面尺寸选择好模板，支好模板，将模板内表面涂一薄层脱模剂以备脱模方便；将制作完的钢筋笼按设计要求放入模板内， 模板内事先放 有设计好的保护层垫块。(4) 将拌合均匀的混凝土装入模板内，填充饱满，振捣密实，并制作立方 体试件。(5) 在自然条件下养护28天，几天后拆除模板，注意浇水。(6) 将混凝土

3、梁和试件运至实验室，按照预定方案进行承载力试验，观测裂缝的产生与开展情况，记录试件受力各个过程的现象，直至试件破坏，并与预测结果比较，完成试验报告。2、试件检查在养护28天后，进行试验。试件实际尺寸：钢筋混凝土梁长 1.5m,高235mm,宽125mm；混凝土立方体试件尺寸：150 150 150mm。试件外观特征：钢筋混凝土梁底面、侧面平滑，顶面略显粗糙，混凝土颜色 基本一致，少部分区域略有颜色不均现象，呈黑色状，无钢筋裸露现象，无流浆 现象，底部存在个别蜂窝。三、测试方案试验全过程要测读荷载施加力值、挠度和应变的数据。1、试验设备表1试验设备一览表仪器名称液压千斤顶加载平台白分表电阻应变片

4、电阻应变仪数量111512、测点布置采取在梁跨中施加一集中力作用, 跨中位置较为薄弱,且挠度最大,应力较 人,故将测点布置在跨中位置，分别测定跨中位置挠度、受拉区边缘应变、受压 区边缘应变及中间区域应变。测点布置如图2所示试验梁混凝土应变片百分表图2钢筋混凝土梁测点布置图应变片测点编号如图3图3混凝土应变测点位置及编号«125532Oln5 n5 55 06013、受弯破坏的加载方案1）加载图式450450450试验梁图4钢筋混凝土梁加载图式2) 加载方式(1) 预加载：将混凝土梁的自重和梁上跨中位置处垫板、千斤顶等设备重 作为预加载值。(2) 正常使用荷载试验和破坏试验加载荷载分级

5、原则：在正常使用荷载以内，每级取其荷载值的20%, 一股分五级 加至标准荷载；超过正常使用荷载后，每级取其荷载值的10%,当荷载加至承载 力试验荷载计算值的90%以后，每级取正常使用荷载的5%,直至破坏。3) 卸载：当试件破坏后卸载，活理实验室，整理资料。四、混凝土立方体试件抗压强度试验1、将试件从养护地点取出后及时进行试验，先将试件表面和上下承压面擦 十净。2、将试件安放在试验机的下压板上，立方体的中心与试验机下压板中心对 准，落上压板，当上压板与试件接近时，调整试件与试验机，使接触均衡。3、连续均匀加荷。4、当试件接近破坏并开始急剧变形时，停止加压，直至试件破坏，记录破 坏荷载。活理破坏的

6、试件。5、 根据破坏荷载，计算混凝土抗压强度，实测混凝土强度为27.3MPa。五、试验荷载计算根据混凝土抗压强度，计算梁开裂荷载和破坏荷载。六、梁受弯加载试验1、试验步骤(1) 安装试件，标好测点位置，用砂纸打磨后涂 AB胶，4个小时后打磨， 用丙酮活洗十净。(2) 安装仪器仪表，在跨中位置下方安放白分表，在应变片测点位置贴应 变片，并焊接线路，联线调试。(3) 试验准备就绪后，首先预加一级荷载，观察所有仪器是否工作正常。 加载前读白分表和应变仪，检查有无初始裂缝并记录。(4) 按加载方案加载，每级加载后等试件变形趋丁稳定后，再仔细测读仪 表读数，待校核无误，方可进行下一级加荷，直至加到破坏为

7、止。加载过程中注 意观察梁有无裂缝等。(5) 构件裂缝较大时拆除记录挠度的白分表，继续加载至完全破坏时，记 下破坏荷载值。(6) 整理分析试验结果。2、试验记录表2梁受弯试验计录表)丁与荷载(KN)位移(mm)应发12345100000002280.120-0.117-0.011-0.059713380.410-201-9-991444480.930-347-10-1722635581.380-477-9-2333756681.890-622-10-3065007782.440-772-18-3776168883.570-935-36-4597259984.99960-1060-54-5348

8、193、试验结果整理分析(2)在下图中画出梁的荷载一变形曲线图01.02.03.04.05.0挠度(mm)(3)对表2实测数据进行判别，选择有效测点数据，画出梁跨中截面在各 级荷载作用下的截面应变分布图，并验证平截面假定。由图3所示各测点位置及平截面假定可知，测点3应为中和轴附近，即应变较小；而测点1应变应较测点2大，且为压应变；测点 4可能为压应变，亦可能为拉应变，但从表中数 据看，其测值不合理，判定为失效测点；故有效测点为测点2、测点3和测点5。上图中给出了各级荷载下跨中截面各测点应变情况图，从图中可以看出，跨中截面从加载至破坏各阶段，基本呈一条直线，即同一截面在受荷前后基本保持一平面，符

9、合平截面假定。(4) 试述试验现象，并判定试验梁的破坏届丁延性破坏，还是脆性破坏？ 是适筋梁，还是超筋梁？ 荷载为28KN时，裂缝开始出现但数量较少，裂纹细微长度较短，集中在纯弯段，裂 缝的宽度为0.03mm左右； 荷载为38KN时，裂缝数量逐渐增加，裂纹逐渐变长，支座端开始出现裂纹，裂缝的 宽度为0.05mm左右； 荷载为48KN时，裂缝数量继续增加，裂纹继续变长，分枝状裂缝开始出现，裂缝的 宽度为0.08mm左右； 荷载为68KN时，裂缝数量持续增加，裂纹持续变长，裂缝的宽度为0.1mm； 荷载为78KN时，裂缝的宽度为 0.2mm。随着荷载的增加，裂缝越多越大； 在荷载为98KN时，构件

10、破坏。从上述试验现象可知， 试件从屈服至破坏过程中，荷载增幅较小，但跨中挠度有较大增幅，且受力钢筋达到屈服后，受压区混凝土被压碎破坏，属于典型的适筋梁破坏特征，具有 较好的延性。(5) 试件受力情况分析答：试验构件受到混凝土梁的自重和梁上跨中位置处垫板、千斤顶等设备重力作用， 方向向下，两端支座处的受到支座反力，方向向上，试验过程中，通过千斤顶施加的集中荷载，方向向下。在集中荷载加载过程中的受力情况，梁两端三分之一段内截面所受剪力比较大， 跨中三分之一则只受弯矩作用，即处于纯弯曲状态。跨中横截面上下部受拉，上部受压，随 着外力的增加。通过理论分析如下：正截面承载力分析已知构件混凝土为 C20,

11、贝U fc=9.6MPa , b=125mm , E b=0.55, c=20mm ,纵筋为 HRB335 , 则 fy=300MPa , As=760mm2由 fcbx = fyR = x = 190mm则匚=* = 0.931匕由理论计算可知该试验构件梁为超筋梁，试验结果可以看出有明h°显的三个阶段属于适筋梁。理论和实验结果有离散差别。贝懒 xb =匕h0 =0.55204 = 112.2mm可计算得出 M” =19.91kN.m则 Fu=66.38kN由上述理论计算可知，构件承载力取Fu=66.38kN ,理论结果比试验结果偏小。（6）梁受弯试验挠度观测方案是否合理？如何改善？并图示不合理，应在支座处设置位移观测点（参考点），跨中挠度值应为：中间测 点减去两支座测点平均值。（7）分析探讨影响试验定量分析的误差的产生原因，并根据梁受力特点和 实测数据，指出哪些