一、试验目的

1．通过试验初步掌握矩形截面柱静载试验的一般方法。

2．观察偏心受压柱的整个破坏过程及其破坏特征。

3．通过试验了解偏心受压构件理论计算的依据和分析方法，观察偏心受压柱的破坏特征及强度变化规律，进一步增强对钢筋混凝土构件试验的研究和分析能力。加强学生对理论知识的理解。

二、试验对象及仪器设备

1．试件：矩形截面钢筋混凝土短柱，混凝土设计强度为C25，钢筋为I级，具体尺寸和配筋见图1所示。

 

图1试验构件尺寸及配筋图

2．加载设备：5000kN长柱式压力试验机。

3．测量仪器：电阻应变片、静态电阻应变仪、位移计、读数显微镜和放大镜等。

三、试验方案

采用正位试验方法，在5000kN长柱试验机上或反力架上进行加载试验。

两端支座构造装置是柱子试验中的重要环节，本试验采用单刀铰支座。

柱子加载按计算破坏荷载的1/10分级施加，接近开裂荷载或破坏荷载时，加载值减至1/2原分级值。

在柱子的中央截面混凝土受拉面及受压面各布置两个应变测点。在纵向受力钢筋中部各布置一个应变测点。如图2所示。

在柱背面布置5个位移计，用来测量短柱的侧向位移。具体位置见图2。偏心距     ＝40mm。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

图2  试验装置与测点布置图

测试的主要内容有：

①测定每级荷载下中央截面混凝土和钢筋的应变值。

②测定每级荷载下试验柱的侧向位移值。

③用放大镜仔细观察裂缝的出现，并标记裂缝出现的部位及延伸长度。用读数显微镜测定主要裂缝的宽度，并作详细记录。

④测定柱的开裂荷载及极限承载力。

⑤试件破坏后，绘制偏心受压短柱的破坏形态图。

四、试验步骤

1．试验前准备

对混凝土和钢筋做材性试验。根据实测的材料力学性能计算出预计的开裂荷载     和破坏荷载     。

2．试件就位

　　(1) 试件就位之前，将混凝土应变测点表面清理干净，粘贴好应变片并用导线引出。

　　(2) 试件就位及几何对中后，将加载点移至偏心距处，偏心距     ＝40mm。加适量的初载，固定好试件，并安装好位移计。

3．加载

(1) 预加载试验，预载值应不超过开裂荷载值，并调试仪表。

(2) 加初载，各仪表调零或读取初读数。本试验初载5kN，荷载分级20kN，每加一级荷载，持荷5分钟后，测读各测点的读数，直至破坏。同时注意观测裂缝、观察和记录试件的破坏过程和破坏特征。

五、试验结果的整理、分析和试验报告

1.记录钢筋及混凝土的材性指标，并计算出预计的开裂荷载     和破坏荷载    

2.把原始记录表中的挠度和应变数据整理后填入相应表格中。

3．根据试验整理的数据，计算各级荷载下，靠近纵向力一侧（正面）受力钢筋及混凝土应变平均值和离纵向力较远一侧（背面）受力钢筋及混凝土应变平均值，并绘出荷载—混凝土平均应变关系曲线、荷载—钢筋平均应变关系曲线。

4．绘出偏心受压构件的破坏形态展开图。

5．根据位移实测数据，绘制短柱实测的P－f（中截面侧向位移）曲线，绘制短柱各级荷载的挠度变形曲线。

6．判定出实际的开裂荷载     和极限荷载     。并与预计的开裂荷载     和破坏荷载     对比。

六、思考题

1．偏心受压构件的破坏现象与哪些情况有关?

2．大、小偏心受压构件破坏形式有何特点?

挠度原始记录表

试验时间                                       记录人                                 指导教师签名        

应变原始记录表

试验时间                                       记录人                                 指导教师签名