信息分类
钢筋混凝土简支梁破坏实验
2017-07-07 14:59  

钢筋混凝土简支梁破坏试验

一、试验目的

1.掌握钢筋混凝土简支梁的强度及抗裂度的测定方法。

2.学习常用仪器仪表的选用原则和使用方法。

3.掌握实验量测数据的整理、分析方法。

4.掌握适筋梁三个受力阶段的受力特征和破坏特征。加深对所学知识的理解,培养学生实验研究的能力。

二、试验对象及仪器设备

1、试件为一普通钢筋混凝土简支梁。梁低受力钢筋为HRB400级,其它为HPB300级。

2承重反力架及分配梁、20吨级油压千斤顶。

3、测量仪器:电阻应变片及静态电阻应变仪;百分表及表架;力传感器及测力显示器;钢卷尺及其他常用工具等。

 

 

1-反力架;2-测力显示器;3-压力传感器;4-千斤顶;5-分配梁;6-百分表;

                                                            7-试件;8-电阻应变片

                    1 试验加载装置和测点布置图(单位:mm

三、试验方案

为研究钢筋混凝土梁的受力性能,主要测定其承载力、抗裂度及各级荷载下的挠度和裂缝开展情况,测试纯弯段应变沿截面高度的分布规律。

实验采用两点加载,由分配梁实现,实验加载装置如图所示。

跨中纯弯段混凝土表面布置电阻应变片8个,梁内受拉主筋上布置电阻应变片2个,挠度测点5个。

正式实验前,根据实测截面尺寸和材料力学性能,得到梁的计算开裂荷载Pcr和计算极限荷载Pu,作为加载的控制荷载。

裂缝的发生和发展用内眼和放大镜观察,裂缝宽度用读数显微镜测量,每级荷载下的裂缝发展情况应在构件上绘出,并注明荷载级别和相应的裂缝宽度值。当试件接近破坏时,注意观察试件的破坏特征并确定出破坏荷载值。

试件的实际开裂荷载和破坏荷载应包括试件自重、千斤顶、分配梁等加荷设备重量。

四、试验步骤

1.按照图示的实验加载装置和测点布置图:贴好应变片,作好防潮防水处理;安装好加载装置;引出导线接应变仪;装好百分表;并检查有无初始干缩裂缝等。

2.用卷尺测量实验梁的实际尺寸,测量钢筋和混凝土的实际材料力学性能,用钢筋扫描仪测试钢筋的保护层厚度,并计入实验报告的表1和表2中。

3.进行预加载实验,预载值必须小于构件的开裂荷载值,测取读数,观察实验加载装置和仪表是否正常并及时排除故障。之后卸载到零,仪表重新读取初读数或调零。

4.正式实验。荷载从零分级加载直计算开裂荷载Pcr,如仍未开裂,再稍加荷载,直到裂缝出现,记下实际开裂荷载值Pcr,自重及分配梁等应作为第一级荷载值,每加一级荷载,持荷五分钟后读数。读数计入原始记录表中。

5.实验梁开裂后分级加载至计算破坏荷载Pu,试件接近破坏前,拆除百分表。如加在至Pu时试件仍不破坏,再酌量加载至破坏。当裂缝宽度达到1.5mm时,钢筋应变达到屈服点或受压混凝土压碎,构件达到破坏状态,破坏时仔细观察梁的破坏特征,观察时应特别注意安全,并记下实际破坏荷载Pu

五、试验结果的整理、分析和试验报告

1.测出如下数据

试件的工作情况:梁的实际计算跨度l、宽度b、高度h、保护层厚度c,箍筋间距及配筋率情况等。

试件材料的力学性能:钢筋和混凝土的实测强度fyfufcufcft,钢筋和混凝土的弹性模量EsEc

试件的制作和养护特点及龄期和外观特征等。

2.计算出如下数据

根据实测截面尺寸和材料力学性能得到梁的开裂荷载计算值Pcr和极限荷载计算值Pu

3.绘制下列实验曲线

①荷载和梁底部(1号点)混凝土应变、荷载与梁顶部(2号点)混凝土应变的关系曲线(P-ε关系曲线)。

②荷载与受拉根据平均应变的关系曲线(P-ε关系曲线)。

③跨中平均混凝土应变沿截面高度的分布曲线(弹性阶段、屈服阶段)。

④荷载与跨中挠度的关系曲线(P-f关系曲线)。

⑤绘制简支梁各级荷载的挠度变形曲线。

4.绘制实验荷载下的裂缝展开图。

5.实验结果分析

①将实测的开裂荷载Pcr,破坏荷载Pu与计算值进行比较,并分析其差异的原因。

②对梁的破坏形态和破坏特征作出评述。

 


挠度原始记录表

序号

读数

时间

测点

编号

 

荷载(kN

No.   

No.   

No.   

No.   

No.            

No.   

No.   

No.   

No.   

No.   

读数

读数

读数

读数

读数

读数

读数

读数

读数

读数

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

测点布置示意图

 

 

见试验装置与测点布置图

试验时间                                       记录人                                 指导教师签名        

应变原始记录表

序号

读数

时间

测点

编号

 

荷载(kN

No.   

No.   

No.   

No.   

No.            

No.   

No.   

No.   

No.   

No.   

读数

读数

读数

读数

读数

读数

读数

读数

读数

读数

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

测点布置示意图

 

 

见试验装置与测点布置图

试验时间                                       记录人                                 指导教师签名        

 

简支梁受弯破坏实验准备视频

 

 

 简支梁受弯破坏实验加载

简支梁受弯破坏虚拟实验

关闭窗口