钢筋混凝土简支梁正截面静载破坏试验及工作性能评定
钢筋砼简支梁正截面破坏试验
桂林理工大学桥梁工程试验指导书姓名：班级土木与建筑工程学院§1 回弹仪检测水泥混凝土强度试验方法一、目的与适用范围1、本方法适用于在现场对水泥混凝土路面及其它构筑物的普通混凝土抗压强度的快速评定，所试验的水泥混凝土厚度不得小于100mm，温度应不低于10℃。
2、回弹法试验可作为试块强度的参考，不得用于代替混凝土的强度评定，不适于作为仲裁试验或工程验收的最终依据。
二、仪具与材料本方法需用下列仪具和材料：混凝土回弹仪；酚酞酒精溶液，浓度为1%。
三、方法与步骤测区和测点布置(1)对混凝土构造物，测区应避开位于混凝土内保护层附近设置的钢筋，测区宜在试样的两相对表面上有两个基本对称的测试面，如不能满足这一要求时，一个测区允许有一个侧面。
(2)测区表面应清洁、干燥、平整，不应有接缝、饰面层、粉刷层、浮浆、油垢等以及蜂窝、麻面，必要时可用砂轮清除表面的杂物和不平整处，磨光的表面不应有残留粉尘或碎屑。
(3)一个测区的面积宜不少于200mm×200mm，每一测区宜测定16个测点，相邻两测点的间距宜不小于3cm 。
测点距路面边缘或接缝的距离应不小于5cm 。
(4)对龄期超过3个月的硬化混凝土，应测定混凝土表层的碳化深度进行回弹值修正（略）。
四、计算1、将一个测区的16个测点的回弹值，去掉3个较大值及3个较小值，将其余10个回弹值按式(10.1.5—1)计算测区平均回弹值：10_∑=Ni Ns (10.1.4—1)式中：_Ns ——测区平均回弹值，准确至0.1； Ni ——第i 个测点的回弹值。
2、 当回弹仪非水平方向测试混凝土浇筑侧面时，应根据回弹仪轴线与水平方向的角度将测得的数据按公式(10.1.5—2)进行修正，计算非水平方向测定的修正回弹值。
当测定水泥混凝土面为向下垂直方向时，测试角度为一90°，回弹修正值△N 如表10.1.5所示。
--+=Ns N ⊿N (10.1.4—2)式中：-N ——经非水平测定修正的测区平均回弹值； -Ns ——回弹仪实测的测区平均回弹值；⊿N ——非水平测量的回弹值修正值，由表10.1. 5或内插法求得，准确至0.1；非水平测量的修正回弹值 表10.1. 53、混凝土强度推算(1)、当需要将回弹值换算为混凝土强度时，宜采用下列方法：①有试验条件时，宜通过试验建立实际的测强曲线，但测强曲线仅适用于材料质量、成型、养护和龄期等条件基本相同的混凝土。
钢筋混凝土梁静载试验报告
0
0
0
+
= 100 −
− 0 − 10 ·
0 0
0
0
=
0 + 0
代入数据，解得:
0 = 666kg
0 = 1238kg
则计算配合比：
0 : 0 : 0 : 0 = 316: 666: 1238: 180
2、 材料用量
根据所设计梁截面和跨度，混凝土梁及立方体试件总体积：
×
解得：ρ
sv
2 + 0.6 × 1.37
20 × × 195
= 0.0012 = 0.12%
按照规范要求，取最小配箍率为 0.18%
= 2 × 28.3 = 56.6²
=
1 × 1 × 0.56 × 10−6 × 2 + 0.6p
, b0
40.942
则，取h = 400，查 GB50010-2002： = 1.55， = 1.54Mpa
120
120
γ = 0.7 +
= 0.7 +
× 1.55 = 1.55
400
结构抗裂检验容许值：
= =
cr = 0.95
+
= 0.95 × 1.55 = 1.47
和箍筋承担。
1 截面尺寸：
○
0.51 × 10−3 fcu ,k bh0 = 0.51 × 10−3 × 20 × 200 × 20 = 100.4KN ≥ r0 ·Vd
截面尺寸满足要求。
2 箍筋：
○
0.5 × 10−3 0 = 0.5 × 10−3 × 1.06 × 200 × 20 = 23.32KN
钢筋混凝土预应力梁桥静载试验评定以及分析
钢筋混凝土预应力梁桥静载试验评定以及分析1序言桥梁静力荷载试验是检验桥梁实际承载能力的主要方法,原理是:将标准设计荷载或标准设计荷载的等效荷载施加于实桥结构的指定位置,对实桥结构的应变分布、变形进行检测,以此对实桥结构的性能作出判断,从而达到检验桥梁结构的设计理论和计算方法是否合理,检验桥梁结构的设计与施工质量,判断桥梁结构实际的承载等级的目的。
[1]结合实际工作经验,从以下几个方面论述桥梁静力荷载试验的工作内容和实施方法。
2静载试验2.1静载试验内容静载试验是使试验荷载在指定位置对桥梁进行加载,测试桥面的挠度、桥梁控制截面的应力增量。
静载试验需首先通过理论分析,在试验前计算出各控制截面的内力影响线,进行静力加载计算,然后根据静力计算结果与荷载试验结果进行比较,再结合原施工控制所获得成桥状态恒载应力,以确定桥梁结构的实际工作状态与设计期望值是否相符,并判定结构的施工质量、运营安全度。
它是检验桥梁结构实际性能,如强度、刚度等的最直接、有效的方法。
试验荷载按照桥梁的静力试验活载内力与设计活载内力之比不小于0.85、且不大于1.05的原则确定。
试验时,需尽可能减少温度对测量结果的影响,同时需注意分级加载。
(1)应力观测。
由于该主桥结构对称,选择半跨布置测点以节约试验所需人力和物力。
一般而言,要求桥梁结构各点的实测应力差均小于理论计算值,即结构强度校验系数小于1,表明桥梁结构满足强度要求,否则不满足设计要求。
(2)变位观测。
通过实测变形和理论建模分析,可以得到桥梁的结构校验系数结构校验系数和强度校验系数一样,是评估桥梁承载力的重要参数之一。
如各点实测挠度值均小于理论计算值,即结构刚度校验系数小于1,表明桥梁结构的竖向静力刚度满足要求,否则不满足设计要求。
2.2静载试验加载工况根据该桥梁的结构形式和受力特点,考虑对称作用,选择中跨和东跨作为主要测试对象,主要分为2个工况,各个工况测试断面如下: (1)120#墩—121#墩跨段主梁L/2截面偏置布载正弯矩及挠度的加载试验;(2)120#墩—121#墩跨段主梁L/2截面对称布载正弯矩及挠度的加载试验。
钢筋混凝土梁的静荷载试验及结构安全评定
钢筋混凝土梁的静荷载试验及结构安全评定钢筋混凝土梁是建筑结构中常见的承载元件之一，其安全性对于建筑物的整体结构稳定性有着至关重要的影响。
为确保钢筋混凝土梁的安全性，进行静荷载试验及结构安全评定是一项必要且重要的工作。
静荷载试验是通过对钢筋混凝土梁施加静力荷载，观测其变形和破坏行为，从而得到梁的受力性能、极限荷载和破坏形态等参数。
试验过程中主要包括加载和变形监测两个阶段。
加载阶段是通过施加不断增加的荷载，使梁逐渐达到极限荷载，并记录梁的变形情况。
在加载过程中，需要关注梁的挠度、裂缝的出现和扩展情况等重要指标。
自由挠度和裂缝的形态可以提供梁在加载到承载极限时的行为表现。
变形监测是通过在梁上设置合适的传感器，如应变片、位移传感器等，来实时监测梁的变形情况。
通过记录梁上各点的变形数据，可以得到梁在不同工况下的应力、应变和变形分布情况。
完成静荷载试验后，需要对试验结果进行结构安全评定。
结构安全评定主要是评估钢筋混凝土梁的荷载承载能力和破坏形态，以判断梁的结构是否满足设计要求并能够确保使用期限内的安全性。
首先，对试验结果进行数据分析，得到梁的荷载-变形曲线。
从荷载-变形曲线中可以得到梁的承载力、强度和刚度等参数。
梁的最大承载力即为静荷载试验中达到的极限荷载值，这是梁能够承受的最大荷载。
通过比较极限荷载和设计荷载，可以判断梁的安全性；如果极限荷载大于设计荷载，则说明梁满足安全性要求。
其次，还需要评定梁的破坏形态。
在静荷载试验中，梁的破坏形态可以分为弯曲破坏、剪切破坏和拉裂破坏等。
通过观察梁破坏的位置、形态和裂缝的发展情况，可以得出梁在不同工况下的破坏机理。
评定破坏形态有助于了解梁在设计荷载下的极限行为，进一步指导设计和使用时的安全措施。
最后，结合试验结果和结构安全评定，进行工程实践中的结构安全设计和评估，确定钢筋混凝土梁的截面尺寸、配筋、混凝土强度等参数，以确保梁在设计寿命内的安全性和可靠性。
在进行钢筋混凝土梁的静荷载试验及结构安全评定时，需要注意以下几点：1. 试验过程中要确保梁的加载路径平稳，以免产生非预期的承载行为，影响试验结果的准确性。
钢筋混凝土简支梁正截面破坏试验报告(总9页)
钢筋混凝土简支梁正截面破坏试验报告(总9页)混凝土简支梁正截面破坏试验可以说是研究混凝土结构在强度面板上的破坏机制和性能参数的过程。
它是一种常用的物理试验方法，为结构设计、结构检测和施工操作提供重要参考。
近年来，结合新型材料和新工艺的混凝土结构，人们对混凝土简支梁正截面破坏试验的兴趣也变得越来越高。
本次试验的样品采用了普通GB50081-2002《混凝土结构设计规范》规定的混凝土构件，尺寸为400mm×400mm×50mm，其厚度尺寸均匀一致。
所采用的钢筋类型为HRB400，线径8mm，间距200mm，全长4米，总支距200mm，总合量钢筋重量120kg，配置标准符合GB/T1499-2007《普通热轧钢筋》。
混凝土的运输现场浇筑，其种类按照GB/T50081-2002《混凝土结构设计规范》的规定，采用C35混凝土，1∶2.0∶2.7的水泥石膏砂浆，兌水率0.45，并承受击打松动结块20次以保证其质量。
在进行试验前，在试验样品表面贴上纸标签，并对试验样品进行庇护性处理。
庇护性处理包括进行外观检查，以确保外观正常，视觉检查表面弥散分布，以确保混凝土结构无明显裂缝，并进行手摸和打磨，以使其表面平整无凹槽。
试验期间，在两个载荷轴的上端安装了试验记录仪和计算机，两端分别安装准备的上、下模具，并安装了支座和载荷轴。
开始试验前，首先将上、下模具定位，确保其位置准确，然后将轴索连接到支架上，并安全紧固，试验开始前，对试验样品进行拉力测试，确定其抗拉强度，得知该梁的荷载性能为172MPa。
随着荷重的增加，梁段承受的荷载越来越大，在位移控制器的控制下，试验样品的位移增加逐渐变缓，最终出现的变形方向和程度也不同，由此可以提取出试件的破坏拉力和破坏位移等力学参数。
试验结果显示，样品最终破坏屈服拉力总和达到了6853N，简支梁位移量最大为7.70mm。
经过试验，可以得出混凝土简支梁正截面破坏的力学性能参数，全面而准确的反映了梁的破坏机制，也为结构设计、构造检测和施工操作提供了重要参考。
钢筋混凝土梁正截面实验
钢筋混凝土梁正截面实验一、实验目的1.通过对钢筋混凝土梁的承载力、应变、挠度及裂缝等参数的测定，熟悉钢筋混凝土受弯构件正截面破坏的一般过程及其特征，加深对书本理论知识的理解。
2.进一步学习常规的结构实验仪器的选择和使用操作方法，培养实验基本技能。
3.掌握实验数据的整理、分析和表达方法，提高学生分析与解决问题的能力。
二、实验设备和仪器1.试件—钢筋混凝土简支梁1根、尺寸及配筋如图所示。
正截面受弯：混凝土强度等级为C30，箍筋为HPB235，纵筋HRB335。
试件配筋详见图1-1。
图1-1(a) 简支梁结构图（适筋梁）经验算发生适筋破坏制作和养护特点：常温制作与标准养护室养护2．实验所需仪器：试验设备包括试验台座、反力架、千斤顶、分配梁、荷载传感器、电阻应变仪、百分表、放大镜、读数放大及电筒、直尺等。
试验梁支承于台座上，通过千斤顶和分配梁施加荷载，用荷载传感器和电阻应变仪量测荷载，用混凝土应变片测试验梁纯弯段的截面应变，用百分表量测试验梁跨中挠度以及支座处挠度，用放大镜观察裂缝的出现，用读数放大镜量测裂缝宽度，用直尺量测裂缝间距。
三、实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、各级荷载下的挠度和裂缝开展情况，另外就是测量控制区段的应变大小和变化，找出刚度随荷载变化的规律。
1. 加载装置梁的实验荷载一般较大，多点加载常采用同步液压加载方法。
构件实验荷载的布置应符合设计的规定，当不能相符时，应采用等效荷载的原则进行代换，使构件实验的内力图与设计的内力图相近似，并使两者的最大受力部位的内力值相等。
作用在试件上的实验设备重量及试件自重等应作为第一级荷载的一部分。
确定试件的实际开裂荷载和破坏荷载时，应包括试件自重和作用在试件上的垫板，分配梁等加荷设备重量（本实验梁的跨度小，这些影响可忽略不计）。
2. 测试内容及测点布置测试内容钢筋及混凝土应变、挠度和裂缝宽度等。
本次实验测试具体项目：正截面应变；纵向受力钢筋应变；梁挠度；裂缝发展情况；开裂荷载；屈服荷载；破坏荷载。
钢筋混凝土简支梁的正截面受弯承载力试验报告
5.随着试验的进行注意仪表及加荷装置的 粘贴好手持式应变仪的脚标，装好百分表
在标准荷载作用下持续时间不宜小于30min
在达到标准荷载以前，每级加载值不宜 大于标准荷载值的20％；超过标准荷载 值后，每级加载值不宜大于标准荷载值 的10％。
加载到达开裂荷载计算值的90％以后， 每级加载值不宜大于标准荷载值的5％。
加载到达破坏荷载计算值的90％以后， 每级加载值不宜大于标准荷载值的5％。
每级荷载的持续时间不应小于10min 在标准荷载作用下持续时间不宜小于
混凝土表面应变测点：纯弯段混凝土表面电阻 应变片测点为每侧四点（压区顶面一点，受拉 主筋处一点，中间两点），并在应变片测点处 对应地布置手持应变仪测点。
挠度测点布置：在跨中一点，支座各一点及分 配梁加载点各一点安装百分表。
进行1~3级预载，测读数据，观察试件、 装置和仪表工作是否正常并及时排除故 障。预加载值不宜超过试件开裂荷载计 算值的70％
将标准荷载下应变及挠度的计算值与实 测值进行比较
对梁的破坏形态和特征做出评定
六、虚拟演示
1、变形图（正视图） 2、变形图（轴测图） 3、位移图（正视图） 4、位移图（轴测图） 5、SZ应力图（正视图） 6、SZ应力图（轴测图） 7、MISE应力图（正视图） 8、 MISE应力图（轴测图）
试件材料的力学性能：钢筋和混凝土的 实测强度，钢筋和混凝土的弹性模量
根据实测截面尺寸和材料力学性能算出 梁的开裂荷载和破坏荷载，以及标准荷 载下的应变和挠度值
钢筋混凝土简支梁静载实验试验设计
钢筋混凝土简支梁静载实验试验设计1.实验目的本实验旨在研究钢筋混凝土简支梁在静载作用下的变形特性和破坏机理，获得梁的荷载-变形曲线及破坏模式，为梁的设计提供依据和参考。
2.实验材料（1）水泥：按照GB/T175-2024标准的一般硅酸盐水泥。
（4）钢筋：按照GB/T1499-2024标准的HRB335级钢筋。
（5）混凝土添加剂：按照GB/T8077-2024标准的外加剂。
3.实验设备（1）变形测量仪器：使用电子测力仪、应变计和位移计进行梁的变形测量。
（2）荷载施加装置：使用压力机或液压机作为荷载施加装置。
（3）破坏记录装置：使用摄像机或慢速摄影仪进行梁的破坏记录。
（4）实验台架：采用钢制台架，具有足够的刚度和稳定性。
4.实验步骤（1）材料准备：按照设计要求进行水泥、骨料、水和混凝土添加剂的配合；按照设计要求切割钢筋。
（2）模具制备：根据设计要求制作模具，并进行养护，保证模具的平整和刚度。
（3）混凝土浇筑：将配合好的混凝土倒入模具中，采用振动器进行振捣，确保混凝土的密实性。
（4）养护：混凝土浇筑后，进行适当的养护措施，保持合适的湿度和温度，确保混凝土的充分硬化。
（5）拆模：混凝土硬化后，拆除模具，并进行进一步的养护，以保证梁的强度和稳定性。
（6）实验准备：根据设计要求安装变形测量仪器和破坏记录装置，并进行校正和调试。
（7）静载试验：在实验台架上安装梁，并根据设计要求施加静载荷。
在施加荷载的过程中，记录梁的变形数据和破坏过程。
（8）数据处理：根据实验获取的荷载-变形曲线数据，进行数据分析和处理，得出梁的强度特性和破坏模式。
5.实验注意事项（1）混凝土的配合和浇筑要按照设计要求进行，确保混凝土的强度和质量。
（2）模具的制备要保证平整和刚度，以避免对梁的变形和破坏结果的影响。
（3）变形测量仪器和记录装置的安装和校正要准确可靠，以保证获取准确的数据。
（4）施加荷载时要遵循设计要求，控制荷载的大小和施加速度，以避免梁的过度变形和破坏。
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实验实施阶段
裂缝观测 接近开裂荷载时要寻找、标记裂缝
P/D P/ D
P/D P/ D
取三条裂缝进行裂缝宽度测量(第一条出现的裂缝和宽 度较大的裂缝) 。
裂缝宽带读取位置：(1)构件受拉面的最大裂缝宽度； (2)垂直裂缝在受拉主筋高度的位置处的宽度；(3)斜裂 缝宽度在与箍筋的交汇处的宽度。
实验实施阶段
应变测试仪器连接图
实验实施阶段
挠度测试测点布置图
1(2) 750mm
6(7)
4
5
750mm 750mm 750mm
750mm 750mm 750mm 750mm
实验实施阶段
挠度测试测点布置图
实验实施阶段
挠度测试测点布置图
实验实施阶段
加载及数据采集
预载：0~15kN 正式加载：根据实验方案进行加载。
理论计算
实验方案出现的问题
理论计算
大部分实验荷载计算基本正确
应变计算： 60%左右的计算较为准确，有个别人应 变单位写成了mm 挠度计算：60%左右的计算较为准确
实验方案出现的问题
加载方案设计 大部分能够按照计算出来的实验荷载设计加载程序
实验方案出现的问题
量测方案设计 问题最多，几乎没有完全正确的
实验实施阶段
实际应变测点布置图
实验实施阶段
实际应变测点布置图
实验实施阶段
实际应变测点布置图
I
2*10mm
3*98 mm
850mm I 1500mm 5mm
850mm 1500mm
3*98mm
实验实施阶段
实际应变测点布置图
1500mm
2*25mm
1500mm
1500mm
2*25mm
1500mm
(7) 受压区混凝土压坏。
实验实施阶段
接近破坏荷载：
注意观察受拉主筋应变及跨中挠度 突然急剧增大或荷载稳定时测读数据不断增加—— 梁破坏
实验实施阶段
混凝土结构破坏荷载的确定：
(1)加载过程中出现破坏标志之一时，取前一级荷载值 作为破坏荷载实测值；
(2)在规定的荷载持续时间内出现破坏标志之一时， 取本级荷载与前一级荷载的平均值作为破坏荷载实测 值；
(3)在规定的荷载持续时间结束后出现破坏标志之一时， 取本级荷载值作为破坏荷载实测值；
数据处理分析
原始数据初步整理
计算结构变形增量
每级荷载下结构变形与零荷载下的增量
挠度： 支座沉降修正：支座两个测点变化值的平均值作为 实际沉降量，进行支座沉降修正。 自重产生的挠度 集中荷载代替等效荷载的修正
数据处理分析
支座沉降影响的修正：
f2 fx fx’ f1 f1’
f3
x
l
各测点实测挠度曲线
fx’
f1’
修正后的挠度曲线
fb'1ຫໍສະໝຸດ f1f22
f3
自重产生的挠度：
fg
Pg Pb
fb
fb'x
fx
(xl f3
l
l
x
f2 )
fs (fg fb )
数据处理分析
等效荷载图式—集中荷载代替均布荷载
实验实施阶段
裂缝观测 开裂荷载的确定：
(1)加载过程中出现第一条裂缝时，取前一级荷载值 作为开裂荷载实测值；
(2)在规定的荷载持续时间内出现第一条裂缝时， 取本级荷载与前一级荷载的平均值作为开裂荷载实 测值；
(3)在规定的荷载持续时间结束后出现第一条裂缝时， 取本级荷载值作为开裂荷载实测值；
裂缝观测
钢筋混凝土简支梁正截面 静载破坏实验及工作性能评定
• 对一根已知的待检测构件—钢筋混凝土简 支梁进行分析计算；根据计算结果设计实 验方案并完成整个实验；整理出完整的实 验结果；将实验结果与理论计算值进行比 较，判断该梁是否达到设计要求。
• 通过本实验了解钢筋混凝土梁全过程受力 行为，掌握钢筋混凝土梁完整的实验过程。
实验实施阶段
裂缝观测
实验实施阶段
裂缝观测
实验实施阶段
实验实施阶段
结构构件破坏的判定 (1)在荷载稳定的情况下，受拉主筋应变连续变
化，或达到10000；—钢筋屈服
(2) 跨中挠度达到跨度的1/50；对悬臂结构，挠度达到 悬臂长的1/25；
(3) 受拉主筋处最大垂直裂缝宽度达到1.5mm；
(4) 受剪斜裂缝宽度达到1.5mm； (5) 受拉主筋在端部滑脱达0.2mm； (6) 受拉主筋拉断；
试件编号： L-3 混凝土强度：C40 钢筋强度：390MPa 开裂荷载：24.8kN 破坏荷载：94.8kN 开裂荷载下混凝土跨中受拉应变：150 开裂荷载下钢筋跨中受拉应变： 150 破坏荷载下钢筋跨中受拉应变： 2059 破坏荷载下梁的跨中挠度：9.56mm
实验方案出现的问题
试件描述
实验方案出现的问题
钢筋混凝土简支梁正截面 静载破坏实验及工作性能评定
• 实验内容 • 受拉钢筋的应变测试； • 混凝土的应变测试； • 梁的挠度测试； • 混凝土梁的开裂荷载测试； • 受拉钢筋屈服荷载测试； • 混凝土梁的极限荷载测试； • 混凝土梁裂缝宽度与荷载的关系； • 混凝土梁的破坏形态。
实验实施阶段
理论计算值
支座
反力装置
液压加载器 分载梁 试件 支墩
加载图式
加载图式
实验实施阶段
加载程序：
预载：15kN，循环两次 观察
正式加载： 0——10——20——22——24——26——30—— 50——70——90——95——100 级间间歇时间：10min
实验实施阶段
实际应变测点布置图
8
1
2
76
3
5
4
将梁分称对称的四个象限(包括背面)，每个象限的 应变片布置均相同，每个应变测试小组负责一个象 限的应变测试，故应变测试共分4组。
弹性阶段：观察1、4及2、3应变测点是否基本对称。 8#钢筋应变与4#应变数据是否基本相等。
1
2
76
8
3
5
4
实验实施阶段
加载及数据采集
实验实施阶段
加载及数据采集
挠度：观察各测点增量变化是否正常。
1(2)
6(7)
3
4
5
实验实施阶段
裂缝观测 用受拉区混凝土应变观测裂缝： 接近开裂荷载：减小加载级距，注意观察4号测点数据 是否出现突然增大或减小的情况，并在受拉区查找裂 缝。 (1)应变突然急剧增大——裂缝从应变计中间通过
实验方案出现的问题
量测方案设计 问题最多，几乎没有完全正确的
实验方案出现的问题
量测方案设计 问题最多，几乎没有完全正确的
实验方案出现的问题
量测方案设计 问题最多，几乎没有完全正确的
实验方案出现的问题
量测方案设计 问题最多，几乎没有完全正确的
加载图式
通过一级分载梁将一 台压力机产生的荷载 分为两个荷载，实现 三分点加载。