鋼筋混凝土斜截面受剪實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)二 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件斜截面試驗(yàn)土木工程專業(yè)10 級(jí)3班姓名 學(xué)號(hào) 二零一零年十二月 仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院城市建設(shè)學(xué)院目 錄一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?#183;···································&

2、#183;····························2二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備：····················

3、;·············································2 2.1試件 2.2實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備三、實(shí)驗(yàn)成果與分析，包括

4、原始數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)與曲線、根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制曲線·····3 3.1實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)圖2 3.1.1實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)圖 3.1.2斜拉破壞-配筋截面 3.1.3剪壓破壞-配筋截面 3.14 斜壓破壞-配筋截面 3.2 斜拉破壞：····························&#

5、183;·································4 3.2.1 計(jì)算的開(kāi)裂剪力、極限剪力與模擬實(shí)驗(yàn)的數(shù)值對(duì)比，分析原因 3.2.2 繪出試驗(yàn)梁p-f變形曲線 3.2.3 繪制裂縫分布形態(tài)圖 3.2.4 簡(jiǎn)述裂縫的出現(xiàn)、分布和展開(kāi)的過(guò)程與機(jī)理 3

6、.3 剪壓破壞：················································

7、3;·············6 3.231 計(jì)算的開(kāi)裂剪力、極限剪力與模擬實(shí)驗(yàn)的數(shù)值對(duì)比，分析原因 3.3.2 繪出試驗(yàn)梁p-f變形曲線 3.3.3 繪制裂縫分布形態(tài)圖 3.3.4 簡(jiǎn)述裂縫的出現(xiàn)、分布和展開(kāi)的過(guò)程與機(jī)理 3.3.5 簡(jiǎn)述配筋率對(duì)受彎構(gòu)件正截面承載力、撓度和裂縫寬度的影響 3.4 斜壓破壞：·············&#

8、183;················································9 3.4.1

9、計(jì)算的開(kāi)裂剪力、極限剪力與模擬實(shí)驗(yàn)的數(shù)值對(duì)比，分析原因 3.4.2 繪出試驗(yàn)梁p-f變形曲線 3.4.3 繪制裂縫分布形態(tài)圖 3.4.4 簡(jiǎn)述裂縫的出現(xiàn)、分布和展開(kāi)的過(guò)程與機(jī)理 3.3.5 簡(jiǎn)述配筋率對(duì)受彎構(gòu)件正截面承載力、撓度和裂縫寬度的影響四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論與實(shí)驗(yàn)小結(jié)。···························&#

10、183;·······················11仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)報(bào)告紙城市建設(shè)學(xué)院（院、系）土木工程 專業(yè) 103 班 3 組 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 課學(xué)號(hào) 姓名 實(shí)驗(yàn)日期 2012.11.25 教師評(píng)定 實(shí)驗(yàn)二 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件斜截面試驗(yàn)1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模? 了解有腹筋受彎構(gòu)件裂縫的出現(xiàn)及發(fā)展過(guò)程2 觀察斜截面“剪壓破壞”與“斜壓破壞”的破壞過(guò)程及破壞特征

11、3 觀察了解控制截面主應(yīng)力的分布狀態(tài)4 測(cè)定斜截面極限承載力，驗(yàn)證有腹筋受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算公式2.實(shí)驗(yàn)設(shè)備：² 靜力試驗(yàn)臺(tái)座及反力架² 荷載傳感器及顯示儀器² YJ-26型靜態(tài)電阻應(yīng)變儀及電阻應(yīng)變片² 讀數(shù)顯微鏡及放大鏡² 傳力梁、支座及支墩² 導(dǎo)線、鋼板尺、等其他儀器² 試件： 采用鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁，長(zhǎng)度為7350mm，b×h=210mm×525mm。 混凝土強(qiáng)度等級(jí)C25(=16.7N/mm2，=1.78N/mm2，, =2.8×104 N/mm2），縱向受力鋼筋強(qiáng)度等級(jí)HRB335級(jí)

12、（極限抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為），箍筋與架立鋼筋強(qiáng)的等級(jí)HPB300（屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為=300N/mm2）。 混凝土凈保護(hù)層厚度為20mm。梁的受壓區(qū)配有兩根10的架立筋，通過(guò)箍筋與受力筋綁扎在一起，形成骨架，保證受力鋼筋處在正確的位置。3.實(shí)驗(yàn)成果與分析，包括原始數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)與曲線、根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制曲線等。實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)圖斜拉破壞-配筋截面：加載：（注明開(kāi)裂荷載值、破壞荷載值） 剪壓破壞-配筋截面加載：（注明開(kāi)裂荷載值、達(dá)到抗剪設(shè)計(jì)值時(shí)的荷載值、破壞荷載值） 斜壓破壞-配筋截面加載：（注明開(kāi)裂荷載值、達(dá)到抗剪設(shè)計(jì)值時(shí)的荷載值、破壞荷載值） 3.1 斜拉破壞：（1）計(jì)算的開(kāi)裂剪力、極限剪力與模擬實(shí)驗(yàn)的數(shù)

13、值對(duì)比，分析原因。 ?。?）繪出試驗(yàn)梁p-f變形曲線。（計(jì)算撓度）發(fā)生斜拉破壞時(shí)，當(dāng)混凝土開(kāi)裂后，在荷載的增加下，梁的變形急劇增加，很快發(fā)生破壞，沒(méi)有明顯的撓度，故不需計(jì)算撓度。（3）繪制裂縫分布形態(tài)圖。 （計(jì)算裂縫）發(fā)生斜拉破壞時(shí)，當(dāng)混凝土開(kāi)裂后，在荷載的增加下，梁的變形急劇增加，很快發(fā)生破壞，故不需計(jì)算裂縫。（4）簡(jiǎn)述裂縫的出現(xiàn)、分布和展開(kāi)的過(guò)程與機(jī)理。彈性階段：再此階段混凝土的受拉應(yīng)力應(yīng)變曲線和受壓應(yīng)力應(yīng)變曲線都近似直線，因此，基本上可看成混凝土在彈性范圍內(nèi)工作。而鋼筋此時(shí)也工作在彈性范圍內(nèi)，所以整根鋼筋混凝土梁可看似一根勻質(zhì)彈性梁。在加載過(guò)程中梁的剛度不變，表現(xiàn)為這一階段梁的撓度荷載曲

14、線基本為直線。在受壓區(qū)混凝土壓應(yīng)變?cè)龃蟮倪^(guò)程中，受拉鋼筋應(yīng)力呈直線增加，受壓區(qū)合壓力和受拉區(qū)合拉力也基本呈直線增加，由平截面假定可知，此時(shí)的受拉區(qū)高度應(yīng)近似保持不變。受拉區(qū)混凝土呈現(xiàn)塑性到開(kāi)裂階段：此階段初受拉區(qū)混凝土進(jìn)入塑性階段，混凝土的受拉應(yīng)力應(yīng)變曲線呈現(xiàn)較明顯的曲線線性，并且曲線的切線斜率不斷減小，表現(xiàn)為在受拉區(qū)應(yīng)變?cè)龃筮^(guò)程中，受拉區(qū)混凝土合力的增長(zhǎng)不斷減小，而此時(shí)受壓區(qū)混凝土和受拉鋼筋仍在工作彈性范圍內(nèi)，呈直線增長(zhǎng)，于是受壓區(qū)高度降低，以保證截面內(nèi)力平衡。當(dāng)內(nèi)力增大到某一數(shù)值時(shí)，受拉區(qū)邊緣的混凝土達(dá)到其實(shí)際的抗拉強(qiáng)度和極限應(yīng)變，截面處于開(kāi)裂前的臨界狀態(tài)。開(kāi)裂至鋼筋屈服：此階段一開(kāi)始只要

15、增加少許，受拉區(qū)混凝土拉應(yīng)變超過(guò)極限抗拉應(yīng)變，部分薄弱地方的混凝土開(kāi)始出現(xiàn)裂縫。在開(kāi)裂截面，內(nèi)力重新分布，開(kāi)裂的混凝土一下子把原來(lái)承擔(dān)絕大部分拉力交給受拉鋼筋，使鋼筋應(yīng)力突然增加很多，故裂縫一出現(xiàn)就有一定的寬度，此時(shí)受壓區(qū)混凝土也開(kāi)始表現(xiàn)出一定的塑性，應(yīng)力圖形開(kāi)始呈現(xiàn)平緩的曲線。此時(shí)鋼筋的應(yīng)力應(yīng)變突然增加很多，曲率急劇增大，受壓區(qū)高度也急劇下降，在撓度荷載曲線上表現(xiàn)為有一個(gè)表示撓度突然增大的轉(zhuǎn)折。內(nèi)力重分布完成后，荷載繼續(xù)增加時(shí)，鋼筋承擔(dān)了絕大部分拉應(yīng)力，應(yīng)變?cè)隽颗c荷載增量呈一定的線性關(guān)系，變現(xiàn)為梁的抗彎剛度與開(kāi)裂瞬間相比又有所上升，撓度與荷載曲線成一定的線性關(guān)系。隨著荷載的增加，鋼筋應(yīng)力應(yīng)變

16、不斷增大，直至最后達(dá)到屈服前的臨界狀態(tài)。鋼筋屈服至受壓區(qū)混凝土達(dá)到峰值應(yīng)力階段：此階段初應(yīng)力只要增加一點(diǎn)，鋼筋便即屈服。一旦屈服，理論上可看做鋼筋應(yīng)力不再增大，截面承載力已接近破壞荷載，在梁內(nèi)鋼筋屈服的部位開(kāi)始形成塑性鉸，但是混凝土受壓區(qū)邊緣應(yīng)力還未達(dá)到峰值應(yīng)力。隨著荷載的少許增加，裂縫繼續(xù)向上開(kāi)展，混凝土受壓區(qū)高度降低，中和軸上移，內(nèi)力臂增大，使得承載力會(huì)有所增大，但增大非常有限，而由于裂縫的急劇開(kāi)展和混凝土壓應(yīng)變的迅速增加，梁的抗彎剛度急劇降低，裂縫截面的曲率和梁的撓度迅速增大，所以，我們可以看到受拉鋼筋屈服后荷載撓度曲線有一個(gè)明顯的轉(zhuǎn)折，以后曲線就趨向平緩，像是步上了一個(gè)臺(tái)階一樣。（5）

17、 簡(jiǎn)述配箍率對(duì)受彎構(gòu)件斜截面承載力、撓度和裂縫寬度的影響。3.2 剪壓破壞：（1）計(jì)算的開(kāi)裂剪力、極限剪力與模擬實(shí)驗(yàn)的數(shù)值對(duì)比，分析原因。 取（2）繪出試驗(yàn)梁p-f變形曲線。（計(jì)算撓度）極限荷載時(shí)，最大撓度的計(jì)算： （3）繪制裂縫分布形態(tài)圖。 （計(jì)算裂縫）（4）簡(jiǎn)述裂縫的出現(xiàn)、分布和展開(kāi)的過(guò)程與機(jī)理。彈性階段：再此階段混凝土的受拉應(yīng)力應(yīng)變曲線和受壓應(yīng)力應(yīng)變曲線都近似直線，因此，基本上可看成混凝土在彈性范圍內(nèi)工作。而鋼筋此時(shí)也工作在彈性范圍內(nèi)，所以整根鋼筋混凝土梁可看似一根勻質(zhì)彈性梁。在加載過(guò)程中梁的剛度不變，表現(xiàn)為這一階段梁的撓度荷載曲線基本為直線。在受壓區(qū)混凝土壓應(yīng)變?cè)龃蟮倪^(guò)程中，受拉鋼筋應(yīng)

18、力呈直線增加，受壓區(qū)合壓力和受拉區(qū)合拉力也基本呈直線增加，由平截面假定可知，此時(shí)的受拉區(qū)高度應(yīng)近似保持不變。受拉區(qū)混凝土呈現(xiàn)塑性到開(kāi)裂階段：此階段初受拉區(qū)混凝土進(jìn)入塑性階段，混凝土的受拉應(yīng)力應(yīng)變曲線呈現(xiàn)較明顯的曲線線性，并且曲線的切線斜率不斷減小，表現(xiàn)為在受拉區(qū)應(yīng)變?cè)龃筮^(guò)程中，受拉區(qū)混凝土合力的增長(zhǎng)不斷減小，而此時(shí)受壓區(qū)混凝土和受拉鋼筋仍在工作彈性范圍內(nèi)，呈直線增長(zhǎng)，于是受壓區(qū)高度降低，以保證截面內(nèi)力平衡。當(dāng)內(nèi)力增大到某一數(shù)值時(shí)，受拉區(qū)邊緣的混凝土達(dá)到其實(shí)際的抗拉強(qiáng)度和極限應(yīng)變，截面處于開(kāi)裂前的臨界狀態(tài)。破壞階段：隨著荷載的增加，梁的變形急劇增大，撓度發(fā)生明顯的變化。最后，隨著裂縫的增多，梁緩慢發(fā)生破壞。（5）簡(jiǎn)述配箍率對(duì)受彎構(gòu)件斜截面承載力、撓度和裂縫寬度的影響。3.3 斜壓破壞：（1）計(jì)算的開(kāi)裂剪力、極限剪力與模擬實(shí)驗(yàn)的數(shù)值對(duì)比，分析原因。 取（2）繪出試驗(yàn)梁p-f變形曲線。（計(jì)算撓度）發(fā)生斜壓破壞時(shí)，撓度不明顯，故不需計(jì)算。（3）繪制裂縫分布形態(tài)圖。 （計(jì)算裂縫