钢筋混凝土简支梁静力荷载试验

1、School Of civil engineering , Lanzhou university of technology混凝土简支梁静力荷载试验混凝土简支梁静力荷载试验任务及安排任务及安排主讲人：罗维刚主讲人：罗维刚时间：时间：2009年年3月月18日日土木工程学院实验中心土木工程学院实验中心School of civil engineering , Lanzhou university of technologySchool of civil engineering , Lanzhou university of technology主要内容：主要内容：1 试验目的；试验目的；2 试验内

2、容及基本要求；试验内容及基本要求；3 成果提交、答辩及成绩认定；成果提交、答辩及成绩认定；4 基本原理；基本原理；5 试验设计及试验方案；试验设计及试验方案；6 试验准备与实施；试验准备与实施；7 进程安排；进程安排；School of civil engineering , Lanzhou university of technology1 试验目的试验目的 学生通过完整的钢筋混凝土简支梁静力加载试验，完成结学生通过完整的钢筋混凝土简支梁静力加载试验，完成结构试验的组织设计、试验准备、试验实施和试验分析总结四个构试验的组织设计、试验准备、试验实施和试验分析总结四个主要环节，达到学习掌握结构试

3、验的一般方法和实施步骤的目主要环节，达到学习掌握结构试验的一般方法和实施步骤的目的；并通过依据所学混凝土结构设计理论设计构件，自己动手的；并通过依据所学混凝土结构设计理论设计构件，自己动手制作构件、设计试验装置、进行试验加载、记录试验数据、观制作构件、设计试验装置、进行试验加载、记录试验数据、观察破坏特征、分析试验数据、探求破坏机理、总结试验过程、察破坏特征、分析试验数据、探求破坏机理、总结试验过程、得出试验结论等一系列的试验步骤，感性地认识钢筋混凝土简得出试验结论等一系列的试验步骤，感性地认识钢筋混凝土简支梁的破坏机理、破坏特征和承载能力，达到深化混凝土结构支梁的破坏机理、破坏特征和承载能力

4、，达到深化混凝土结构设计理论的效果。设计理论的效果。 School of civil engineering , Lanzhou university of technology技术要点：技术要点：掌握钢筋混凝土简支梁构件的设计方法和计算理论；掌握钢筋混凝土简支梁构件的设计方法和计算理论；了解建筑结构试验组织计划的具体方法和步骤；了解建筑结构试验组织计划的具体方法和步骤；了解一般建筑结构（构件）单调加载静力试验技术；了解一般建筑结构（构件）单调加载静力试验技术；掌握钢筋混凝土简支梁正截面、斜截面承载能力的评掌握钢筋混凝土简支梁正截面、斜截面承载能力的评价技术；价技术；掌握钢筋混凝土超筋梁、适筋

5、梁、少筋梁的不同破坏掌握钢筋混凝土超筋梁、适筋梁、少筋梁的不同破坏特征；特征；掌握钢筋混凝土梁斜压、剪压、斜拉破坏特征；掌握钢筋混凝土梁斜压、剪压、斜拉破坏特征；了解结构试验数据处理、分析方法；了解结构试验数据处理、分析方法；了解试验报告编写方法。了解试验报告编写方法。 School of civil engineering , Lanzhou university of technology2 试验内容及基本要求试验内容及基本要求2.试验设计内容及要求试验设计内容及要求试验构件设计，根据提供的荷载和计算跨度条件，选择材料、试验构件设计，根据提供的荷载和计算跨度条件，选择材料、梁截面，进行配筋

6、计算，编写计算书，依据混凝土结构设计规梁截面，进行配筋计算，编写计算书，依据混凝土结构设计规范，进行构造处理；范，进行构造处理； 绘制钢筋混凝土梁试件施工图（注意测点的布置）绘制钢筋混凝土梁试件施工图（注意测点的布置）； 确定试验方案，写出试验大纲。大纲应包含以下内容：确定试验方案，写出试验大纲。大纲应包含以下内容：试试验内容和目的；验内容和目的；试件设计方案（形状、尺寸以及具局部处试件设计方案（形状、尺寸以及具局部处理）；理）；荷载方案的设计（加载图式和程序，加载装置以及边荷载方案的设计（加载图式和程序，加载装置以及边界条件处理方法，标准荷载计算，加载分级）；界条件处理方法，标准荷载计算，加

7、载分级）； 观测方案观测方案设计（测试项目为最大弯矩截面挠度和应变，钢筋应变，以及设计（测试项目为最大弯矩截面挠度和应变，钢筋应变，以及裂缝，绘制测点布置图以及测点编号，仪器选择及标定，设计裂缝，绘制测点布置图以及测点编号，仪器选择及标定，设计原始记录表）；原始记录表）；试验过程（注意设计原始记录表随时记录，试验过程（注意设计原始记录表随时记录，观测裂缝开展情况记录等）；观测裂缝开展情况记录等）；参考资料等其它；参考资料等其它； School of civil engineering , Lanzhou university of technology2 试验内容及基本要求试验内容及基本要求2

8、.2试验准备及实施内容及要求试验准备及实施内容及要求制作试件、养护，试验前进行质量检查并记制作试件、养护，试验前进行质量检查并记录，预留混凝土试块；录，预留混凝土试块；安装加载设备，荷载传感器和位移传感器的安装加载设备，荷载传感器和位移传感器的标定以及安装，试验记录表格准备；标定以及安装，试验记录表格准备； 依据实际试件截面尺寸和配筋情况计算各加依据实际试件截面尺寸和配筋情况计算各加载阶段试验结构各特征部位的内力及变形，以载阶段试验结构各特征部位的内力及变形，以备在试验时判断及控制；备在试验时判断及控制； 辅助试验，如材料的实际强度；辅助试验，如材料的实际强度； 试验实施，认真记录试验数据以及

9、异常情况。试验实施，认真记录试验数据以及异常情况。 School of civil engineering , Lanzhou university of technology3 成果提交、答辩及成绩认定成果提交、答辩及成绩认定3.1试验设计部分成果试验设计部分成果试验设计概况；试验设计概况；试验构件设计（计算书）；试验构件设计（计算书）；试验方案设计（试验大纲）。试验方案设计（试验大纲）。3.2试验实施和整理部分成果试验实施和整理部分成果试验原始记录；试验原始记录；试验报告；试验报告； 报告应包含以下内容：报告应包含以下内容：试验目的；试验目的；试验对象试验对象简介和描述；简介和描述；试验方

10、法、原理及依据；试验方法、原理及依据；试验过试验过程及问题；程及问题；试验成果处理与分析；试验成果处理与分析；技术结论。技术结论。School of civil engineering , Lanzhou university of technology3 成果提交、答辩及成绩认定成果提交、答辩及成绩认定3.3试验报告中主要成果试验报告中主要成果开裂荷载确定，并绘制裂缝展开图；开裂荷载确定，并绘制裂缝展开图；最大（其它）弯矩截面应变以及应变分布图；最大（其它）弯矩截面应变以及应变分布图；绘制简支梁挠度曲线（几个荷载值对应）；绘制简支梁挠度曲线（几个荷载值对应）；绘制绘制Mf曲线；曲线；绘制绘制

11、M曲线；曲线；确定梁的承载能力，判断梁的破坏类型；确定梁的承载能力，判断梁的破坏类型；理论计算与试验结果的比较。理论计算与试验结果的比较。3.4叙述答辩（略）叙述答辩（略）School of civil engineering , Lanzhou university of technologySchool of civil engineering , Lanzhou university of technology4 基本原理基本原理4.1受弯构件正截面承载力计算受弯构件正截面承载力计算4.2受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.3受弯构件挠度计算受弯构件挠度计算4.4单调加载

12、静力试验方法单调加载静力试验方法 具体参照具体参照混凝土结构设计原混凝土结构设计原理理、建筑结构试验与检测建筑结构试验与检测等等教材的相关内容。教材的相关内容。 School of civil engineering , Lanzhou university of technology需要进行计算的内容需要进行计算的内容计算构件的开裂荷载及极限荷载；计算构件的开裂荷载及极限荷载；计算各分级荷载作用下的跨中截面弯计算各分级荷载作用下的跨中截面弯矩和应力应变分布；矩和应力应变分布；计算各分级荷载作用下的跨中挠度，计算各分级荷载作用下的跨中挠度，并绘制弯矩与挠度的关系曲线；并绘制弯矩与挠度的关系曲线

13、；计算各级荷载作用下的最大裂缝宽度、计算各级荷载作用下的最大裂缝宽度、裂缝间距以及平均裂缝宽度。裂缝间距以及平均裂缝宽度。School of civil engineering , Lanzhou university of technologySchool of civil engineering , Lanzhou university of technologySchool of civil engineering , Lanzhou university of technologySchool of civil engineering , Lanzhou university of t

14、echnology5 荷载试验荷载试验5.1试验准备试验准备构件制作构件制作 加载装置加载装置荷载谱设计荷载谱设计传感器标定传感器标定辅助试验辅助试验5.2试验实施试验实施 本次试验分为本次试验分为18个试验小组，超筋梁、适个试验小组，超筋梁、适筋梁、少筋梁、斜拉、剪压、斜拉破坏各筋梁、少筋梁、斜拉、剪压、斜拉破坏各3组。组。School of civil engineering , Lanzhou university of technology构件制作构件制作 1） 在工人绑扎好的钢筋笼上布置钢筋应变片（或钢筋计），在工人绑扎好的钢筋笼上布置钢筋应变片（或钢筋计），2） 配制混凝土，并制作

15、试件、养护，试验前进行质量检查并配制混凝土，并制作试件、养护，试验前进行质量检查并记录，记录，3）养护完成后，根据实验目的在试件上布置混凝土应变片；）养护完成后，根据实验目的在试件上布置混凝土应变片； 加载装置加载装置 本次试验利用结构大厅的竖向加载架、反力地板、分配梁、本次试验利用结构大厅的竖向加载架、反力地板、分配梁、支座、支墩共同组成的自平衡系统为试验加载装置，采用油压支座、支墩共同组成的自平衡系统为试验加载装置，采用油压千斤顶产生竖向荷载，由分配梁将千斤顶产生的荷载一次分配千斤顶产生竖向荷载，由分配梁将千斤顶产生的荷载一次分配至两集中力作用于简支梁，使形成一个纯弯段和两个剪弯段，至两集

16、中力作用于简支梁，使形成一个纯弯段和两个剪弯段，并保持支座不变化，利用两个集中力的与支座的远近来实现不并保持支座不变化，利用两个集中力的与支座的远近来实现不同的剪跨比。同的剪跨比。 千斤顶产生的竖向荷载由荷载传感器来控制，竖向挠度由千斤顶产生的竖向荷载由荷载传感器来控制，竖向挠度由应变式位移传感器进行测量。应变式位移传感器进行测量。School of civil engineering , Lanzhou university of technology加载装置加载装置School of civil engineering , Lanzhou university of technology弯

17、矩、剪力图弯矩、剪力图School of civil engineering , Lanzhou university of technologySchool of civil engineering , Lanzhou university of technologySchool of civil engineering , Lanzhou university of technology测点布置测点布置School of civil engineering , Lanzhou university of technology测量设备测量设备School of civil engineeri

18、ng , Lanzhou university of technology荷载谱设计荷载谱设计 荷载加载分三个阶段完成，预加载阶段、标准荷载加载阶段、破坏荷载加载阶段。预加载分三级进行，每级取标准荷载的20，然后两级卸载，停歇15分钟； 标准加载初步定位五级加载至标准荷载，每级取标准荷载的20，每级恒载时间为15分钟，需确定抗裂荷载的试验组，在计算的开裂荷载90后，改为每级5加载；加载至标准荷载后以相同的加载分级进行卸载。 破坏荷载加载分级同标准加载，但在计算破坏荷载的90后，改为5标准荷载加载，直至构件破坏。School of civil engineering , Lanzhou univ

19、ersity of technology单调加载静力试验荷载谱单调加载静力试验荷载谱School of civil engineering , Lanzhou university of technology5.2试验实施试验实施 本次试验分为本次试验分为18个试验小组。个试验小组。正截面抗弯超筋破坏正截面抗弯超筋破坏正截面抗弯适筋破坏正截面抗弯适筋破坏正截面抗弯少筋破坏正截面抗弯少筋破坏斜截面抗剪斜拉破坏斜截面抗剪斜拉破坏斜截面抗剪剪压破坏斜截面抗剪剪压破坏斜截面抗剪斜拉破坏斜截面抗剪斜拉破坏 各各3组。组。School of civil engineering , Lanzhou univ

20、ersity of technology少筋梁破坏过程适筋梁破坏过程超筋梁破坏过程School of civil engineering , Lanzhou university of technologySchool of civil engineering , Lanzhou university of technology抗裂试验与裂缝量测抗裂试验与裂缝量测应仔细观察和判别试验结构构件中第一应仔细观察和判别试验结构构件中第一次出现的垂直裂缝或斜裂缝，并在构件上次出现的垂直裂缝或斜裂缝，并在构件上绘出裂缝位置，标出相应的荷载值；绘出裂缝位置，标出相应的荷载值；垂直裂缝的观测位置在结构构件的

21、拉应垂直裂缝的观测位置在结构构件的拉应力最大区段及薄弱环节，斜裂缝的观测位力最大区段及薄弱环节，斜裂缝的观测位置应在弯矩和剪力均较大的区段及截面的置应在弯矩和剪力均较大的区段及截面的宽度、高度等外形尺寸改变处。宽度、高度等外形尺寸改变处。正截面和斜截面的试验构件采用放大镜正截面和斜截面的试验构件采用放大镜观察法对裂缝进行观测。观察法对裂缝进行观测。School of civil engineering , Lanzhou university of technology当在加载过程中第一次出现裂缝时，应当在加载过程中第一次出现裂缝时，应取前一级荷载值作为开裂荷载实测值；当取前一级荷载值作为开裂

22、荷载实测值；当在规定的荷载持续时间内第一次出现裂缝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时，应取本级荷载值与前一级荷载的平均值作为开裂荷载的实测值；当在规定的荷值作为开裂荷载的实测值；当在规定的荷载持续时间结束后第一次出现裂缝时，应载持续时间结束后第一次出现裂缝时，应取本级荷载值作为开裂荷载实测值。取本级荷载值作为开裂荷载实测值。垂直裂缝的宽度应在构件的侧面相应于垂直裂缝的宽度应在构件的侧面相应于受拉主筋高度处；斜裂缝的宽度应在斜裂受拉主筋高度处；斜裂缝的宽度应在斜裂缝于箍筋交汇处量测。缝于箍筋交汇处量测。School of civil engineering , Lanzhou university of technology承载力试验承载力试验界限状态确定