混凝土正截面受弯试验报告

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钢筋混凝土梁正截面抗弯实验

钢筋混凝土梁正截面抗弯实验

钢筋混凝土梁正截面抗弯实验一、实验目的本实验旨在通过对钢筋混凝土梁正截面抗弯实验的进行,掌握梁的正截面抗弯性能及其影响因素。

二、实验原理1.受力分析当梁受到外力作用时,梁内部会产生内力,其中最重要的是弯矩。

在梁的中性轴处,弯矩为0,在上部纤维和下部纤维处则呈现相反的符号。

因此,在不同位置上的混凝土和钢筋所承受的应力也不同。

2.截面抗弯性能分析在梁受到外力作用时,由于混凝土与钢筋之间具有良好的黏结性能,因此混凝土与钢筋共同工作以形成一个整体。

当外力超过一定值时,由于混凝土本身脆性较大,容易产生裂缝,进而导致整个梁失效。

3.影响因素分析(1)截面形状:不同形状的截面对于抵抗外力有着不同的效果。

(2)材料特性:混凝土和钢筋材料特性的不同,会影响其受力性能。

(3)受力状态:梁在不同受力状态下的抗弯性能也不同。

(4)配筋率:钢筋的数量和分布方式对于梁的抗弯性能有着重要的影响。

三、实验步骤1.制作试件根据实验要求,制作出符合要求的试件。

一般而言,试件应该采用正方形或矩形截面,并且在试件中应该按照一定比例配筋。

2.实验测量将试件放置在测试机上,并加载到规定荷载值。

通过测试机上的传感器和测量仪器,可以得到试件在不同荷载下的变形情况和荷载值。

同时,还需要记录下试件断裂时所承受的最大荷载值。

3.数据处理根据测试结果,可以计算出试件在不同荷载下的应变、应力和变形等数据。

通过这些数据可以得到试件在正截面抗弯方面的性能表现。

四、实验注意事项1.制作试件时需要严格按照要求进行操作,以保证测试结果具有可靠性和可重复性。

2.在进行实验前需要对测试设备进行校准,以确保测量结果的准确性。

3.在进行实验时需要严格控制荷载值的大小和速率,以避免试件过早失效。

4.在记录测试数据时需要注意精度和准确性,以保证数据处理的准确性。

五、实验结果分析通过对正截面抗弯实验的进行,可以得到试件在不同荷载下的应变、应力和变形等数据。

通过这些数据可以计算出试件在不同荷载下的截面抗弯性能表现。

《混凝土结构设计原理》实验

《混凝土结构设计原理》实验

《混凝土结构设计原理》实验指导书及报告书专业班级:姓名:学号:实验成绩:土木建筑工程学院结构实验室2017年11月实验一钢筋混凝土单筋矩形梁正截面受弯承载力试验一、试验目的1、观察适筋梁的破坏过程(裂缝出现及开展,挠度变化及破坏特征)。

2、观察适筋梁纯弯段在使用阶段的裂缝宽度及裂缝间距。

3、验证平截面假定。

4、初步了解正截面科学研究的基本方法。

二、试件设计为了确保梁正截面受弯破坏,试件的剪弯区段配置足够数量箍筋。

纵筋端部锚固也足够可靠。

图1-1和表1-1给出了L-1(适筋梁)的配筋详图及截面参数。

设计时,砼采用C30,架立钢筋HPB300级钢筋,纵向受力筋HRB400级钢筋。

表1-1 实验梁参数图1-1 配筋详图三、试件制作试件采用干硬性砼,振捣器振捣,蒸气养护或自然养护28天,制作试件同时预留砼立方体试块(150mm×150mm×150mm)和纵向受力钢筋试件以测得砼和钢筋的实际强度,所用钢筋不得冷拉。

表1-2 材料强度四、加荷装置采用三等分点加荷,梁中部为纯弯区段,见图1-2。

图1-2 加载装置示意图五、仪表安装1、百分表(φ1~φ3)用来测定梁的挠度,其中φ1、φ2用来测定支座沉降。

123f ()2φφφ+挠度=-2、用应变片来测定纵向应变以验证平截面假定。

3、分配梁应与试件在同一平面内,并对中。

4、通过加载系统电脑直接显示所加荷载。

六、安全措施及注意事项为了得到准确可靠的试验数据以及保证试验过程中人和仪器仪表的安全,应做到:1、试验区域必需清洁整齐。

2、加荷系统稳定可靠。

3、为了防止仪表损坏,在安装时应轻拿轻放,用力要适当,并绑好安全绳。

4、在试验中不能够触动仪表,以免影响读数。

5、试验梁下设安全垫块以免梁破坏时伤害操作人员和破坏仪表。

6、试验过程中为避免人员伤害,不得在试件破坏阶段离试件过近(尤其不能在试件底面观察)。

七、加荷制度1、荷载分级不宜超过计算破坏荷载的10%,构件开裂前每级荷载宜取计算破坏荷载的10%,超过计算破坏荷载的90%后,取5%。

钢筋混凝土梁试验报告

钢筋混凝土梁试验报告
3).继续利用荷载传感器进行控制,按估算破坏荷载值的五分之一左右试验梁分级加载,相邻两次加载的间隔时间为5~10分钟。在每级加载后的间歇时间内,认真观察试验梁上原有裂缝的发展和新裂缝的出现等情况并进行标记,记录电阻应变仪、百分表和千分表读数。
4).继续加载,当所加荷载约为破坏荷载值的60%~70%时,用读数放大镜测读最大裂缝宽度和用直尺量测裂缝间距并记录。
1.了解钢筋混凝土梁受力的全过程。
2.了解对钢筋混凝土结构进行试验研究的方法。
3.得到进行钢筋混凝土结构试验的一些基本技能的训练。
4.通过试验验证混凝土梁的正截面受弯性能。
三、试验梁加载简图;
四、试验量测数据内容;
1.各级荷载下支座沉陷与跨中的挠度。
2.各级荷载下主筋跨中的拉应变及混凝土受压边缘的压应变。
当试件达到承载能力极限状态时,注意观察试件的破坏特征并确定其破坏荷载值。规定:当发现下列情况之一时,即认为该构件已经达承载能力极限状态(破坏)。(3)测量梁实际跨度、截面尺寸、加载点位置、混凝土应变片位置等。(4)预加载实验(按破坏荷载的20%考虑,)。按1~3级预加载(0-2kN-3kN-4kN),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。预载值的大小,必须小于构件的开裂荷载值。然后卸载至0。(5)仪表调零或读仪表初值并记录。画记录图、表,作好记录准备。(6)正式加载实验。
3.各级荷载下梁跨中上边纤维,中间纤维,受拉筋处纤维的混凝土应变。
4.记录、观察梁的开裂荷载和开裂后在各级荷载下裂缝的发展情况(包括裂缝的Wmax)。
五、试验仪器及设备;
1.TS3860静态电阻应变仪2.百分表或电子百分表
3.千分表(备用)4.手持式引伸仪(标距25cm)
5.千斤顶(Pmax=320kN,自重0.3kN/只)

钢筋混凝土梁受弯构件 正截面承载力实验

钢筋混凝土梁受弯构件 正截面承载力实验

有技术、技术秘密、软件、算法及各种新的产品、工程、技术、系统的应用示范等。

第三条本办法所称科技成果转化,是指为提高生产力水平而对科学研究与技术开发所产生的具有实用价值的科技成果所进行的后续试验、开发、应用、推广直至形成新技术、新工艺、新材料、新产品,发展新产业等活动。

第四条科技成果转化应遵守国家法律法规,尊重市场规律,遵循自愿、互利、公平、诚实信用的厚则,依照合同的约定,享受利益,承担风险,不得侵害学校合法权益。

第二章组织与实施第五条学校对科技成果转化实行统一管理。

合同的签订必须是学校或具有独立法人资格的校内研究机构,否则科技成果转化合同的签订均是侵权行为,由行为人承担相应的法律责任。

第六条各学院应高度重视和积极推动科技成果转化工作,并在领导班子中明确分管本单位科技成果转化工作的负责人。

第七条学校科学技术处是学校科技成果转化的归口管理部门,是科技成果的申报登记和认定的管理机构,负责确认成果的权属并报批科技成果转化合同。

第八条学校科技成果可以采用下列方式进行转化:(一)自行投资实施转化;(二)向他人转让;(三)有偿许可他人使用;(四)以该科技成果作为合作条件,与他人共同实施转化;(五)以该科技成果作价投资,折算股份或者出资比例;(六)其它协商确定的方式。

第九条不论以何种方式实施科技成果转化,都应依法签订合同,明确各方享有的权益和各自承担的责任,并在合同中约定在科技成果转化过程中产生的后续改进技术成果的权属。

第十条对重大科研项目所形成的成果,或拟转让的、作价入股企业的、金额达到100万元的科技成果,应先到科学技术处申请、登记备案,并报请学校校长办公会审核、批准、公示后才能进行。

第十一条科技成果转让的定价主要采取协议定价方式,实行协议定价的,学校对科技成果名称、简介、拟交易价格等内容进行公示,公示期15天。

第十二条对于公示期间实名提出的异议,学校科学技术处组织不少于3人的行业专家进行论证,并将论证结果反馈至科技成果完成人和异议提出者,如任何一方仍有异议,则应提交第三方评估机构进行评估,并以评估结论为准。

钢筋混凝土受弯构件正截面实验报告

钢筋混凝土受弯构件正截面实验报告

钢筋混凝土受弯构件正截面实验报告
一、实验目的
1.掌握钢筋混凝土受弯构件正截面的试验方法及其原理。

2.了解和分析钢筋混凝土受弯构件的抗弯性能。

二、实验原理
钢筋混凝土受弯构件正截面试验是通过对钢筋混凝土梁进行施加弯矩和观察其变形情况,来探讨受弯梁的抗弯性能。

钢筋混凝土梁的抗弯性能取决于混凝土的强度和钢筋的数量和位置,弯曲时内力的分布,以及钢筋与混凝土之间的黏结情况等因素。

梁的抗弯性能可以通过计算梁的截面惯性矩和抗弯强度进行预测,也可以通过对梁进行试验来直接测量。

三、实验设备和材料
设备:
1.标准试验机。

2.测量仪器和设备。

材料:
1.钢筋混凝土梁。

2.配重器。

四、实验步骤
1.将钢筋混凝土梁垂直放置在试验机上,并安装好测量仪器和设备。

2.通过试验机施加一个单调增加的弯矩,每次增加的力矩值不超过梁的承载能力的70%。

并记录每个阶段的弯矩和梁的变形。

3.进行试验后,获取试验数据,包括弯矩和位移等记录数据,然后计算梁的截面惯性矩和抗弯强度,并将结果进行分析。

五、注意事项
1.试验过程中要注意安全,避免梁破裂或其他安全事故。

2.试验结果的精度取决于试验的准确性,因此操作人员必须非常小心和专业。

3.在试验后,应对设备进行彻底清洁和维护。

钢筋混凝土梁受弯实验总结

钢筋混凝土梁受弯实验总结

钢筋混凝土梁受弯实验总结
钢筋混凝土梁在受弯时,其受力特性和变形能力是我们需要关注和研究的重要内容。

通过梁受弯实验,我们可以了解梁在力学上的性能,为工程设计和结构分析提供依据。

以下是钢筋混凝土梁受弯实验的总结:
1. 实验目的和步骤:
- 实验目的是研究梁的弯曲性能和破坏模式。

- 实验步骤包括制作梁模型、加荷、测量变形和记录实验数据等。

2. 材料选择和制作:
- 选择合适的混凝土和钢筋,以保证梁的强度和韧性。

- 根据设计要求和实验目的,制作梁的尺寸和配筋。

3. 加荷过程和实验数据记录:
- 逐渐增加加载力,记录梁的挠度和应变等参数。

- 观察梁的破坏模式,如裂缝的产生和扩展。

4. 结果分析和讨论:
- 归纳并分析实验结果,了解梁的强度、刚度和变形能力。

- 讨论实验结果与设计预期的一致性,并分析原因。

5. 结论和经验总结:
- 根据实验结果,给出钢筋混凝土梁受弯的性能指标。

- 总结实验中遇到的问题和经验,为今后的工程实践提供参考。

通过钢筋混凝土梁受弯实验,我们可以获得梁在弯曲过程中的载荷-挠度和应力-应变关系。

这些实验数据和结论对于梁的设
计和分析具有重要意义,能够保证梁的结构安全性和使用性能。

同时,实验还能帮助我们对混凝土结构的力学行为有更深入的理解,为工程实践提供可靠的依据。

受弯构件实验报告

受弯构件实验报告

吉林建筑工程学院受弯构件实验指导书及实验报告班级姓名学号土木工程系结构实验室二OO四年实验一短期荷载下单筋矩形截面梁正截面强度试验一、实验目的通过适筋梁的试验,加深对受弯构件正截面三个工作阶段的认识,并验证正截面强度计算公式。

二、试验内容和要求1、试件在纯弯曲段的裂缝出现和展开过程,并记下抗裂荷载P s cr(M s cr)量测试件在各级荷载下的跨中挠度值。

绘制梁跨中挠度的M-f P s cr(M s cr)图。

2、测试件在纯弯曲段沿截面高度的平均应变,绘制沿梁高度的应变分布图形。

3、观察和描述试件破坏情况和特征,记下破坏荷载P s p(M s u)。

验证理论公式,并对试验值和理论值进行比较。

三、试件和试验方法1、试件试验梁混凝土强度等级为C20,试件尺寸和配筋如图1-1所示。

2、试验设备及仪器①千斤顶及加荷架②百分表③手持式应变仪 ④电阻应变仪 ⑤电阻应变片 ⑥读数显微镜3、 试验方法①用千斤顶和反力架进行二点加载。

②用百分表测读挠度。

③用手持应变仪沿截面高度的平均应变。

④电阻应变计计录受拉钢筋应变值。

仪表布置如图1-2所示图24、试验步骤①在未加荷前用百分表及手持应变仪读初读数,检查有无初始干缩裂缝。

②加第一级荷载后读手持式应变仪,以量测梁未开裂时,沿截面高度的平均应变值。

③电阻应变计记录受拉区应变,判断有无开裂。

④估计试验梁的抗裂荷载,在梁开裂前分三级加荷,如仍未开裂,再少加些,直到裂缝出现,记下荷载值P scr (M scr ),每次加荷后,持荷五分钟后读百分表,以量测试件支座和跨中位移值。

⑤试验梁出裂后至荷载之间分二次加荷,每次加荷五分钟后读百分表,至使用荷载时读应变仪,用读数放大镜读取最大裂缝宽度。

⑥使用荷载理论值M u之间分三次加荷。

百分表每次都读,至第二次加荷后读应变仪,读后拆除百分表。

如第三次加荷后仍不破坏,再酌量加荷直至破坏。

破坏时,仔细观察梁的破坏特征,并记下破坏荷载P s p(M s u)。

钢筋混凝土梁正截面受弯性能实验报告

钢筋混凝土梁正截面受弯性能实验报告

钢筋混凝土梁正截面受弯性能实验报告一、实验记录结果表应变与挠度记录表测点荷载钢筋应变混凝土应变με挠度mm荷载级数荷载值1 2 1 2 3 4 1 2 3 4 5 KN με预载0 -1 1 0 1 0 0 0.0030000.003 4 13 13 21 6 -3 -12 0.0030.1770.007-0.230.017 8 41 41 64 19 -8 -32 -0.060.3630.007-0.06012 98 83 141 46 -10 -59 -0.1530.5570.0070.10.017标准加载14 129 107 190 65 -9 -72 -0.1970.680.0070.20.013 16 162 130 224 89 -5 -83 -0.2370.80.0070.310.023 18 195 156 289 116 -3 -98 -0.2530.920.0070.4270.023 20 232 183 351 144 2 -112 -0.273 1.040.0130.5270.023 22 270 214 417 179 9 -127 -0.283 1.1630.0130.7670.017 24 311 245 497 224 19 -147 -0.31 1.30.090.7870.02 26 349 275 570 263 30 -155 -0.333 1.4370.2170.9730.023 28 386 305 643 300 37 -169 -0.36 1.5570.34 1.0270.017 32 450 368 769 361 51 -198 -0.38 1.820.583 1.270.017 34 487 401 838 395 56 -215 -0.37 1.940.727 1.407-0.007破坏加载38 552 475 964 459 68 -245 -0.38 2.217 1.043 1.68-0.013 42 618 540 1078 524 80 -275 -0.383 2.547 1.327 1.937-0.01 46 685 584 1208 610 96 -306 -0.38 2.783 1.637 2.237-0.007 50 750 655 1386 687 115 -335 -0.38 3.393 1.943 2.543-0.007 54 817 714 1510 776 139 -367 -0.38 3.403 2.273 2.88058 886 783 1645 853 153 -405 -0.38 4.2 2.74 3.413-0.00362 949 864 1781 928 164 -439 -0.39 4.757 3.42 3.973-0.003 66 1011 914 1895 991 172 -475 -0.3979.373 3.913 4.503-0.00370 1180 2487 2113 1133 273 -500 -0.4037.057 4.51 5.230.003二、实验现象描述及裂缝分布图如图,随着荷载的逐渐增大,梁逐渐出现裂缝并变大,且裂缝成斜向分布。

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目录一、实验目的: (1)二、实验设备: (1)三、实验成果与分析,包括原始数据、实验结果数据与曲线、根据实验数据绘制曲线 (1)3.1实验简图 (1)3.2少筋破坏: (2)3.3超筋破坏: (3)3.4适筋破坏: (4)四、实验结果讨论与实验小结。

(6)仲恺农业工程学院实验报告纸(院、系)专业班组课学号姓名实验日期教师评定实验一钢筋混凝土受弯构件正截面试验一、实验目的:1、了解受弯构件正截面的承载力大小、挠度变化及裂缝出现和发展过程;2、观察了解受弯构件受力和变形过程的三个工作阶段及适筋梁的破坏特征;3、测定或计算受弯构件正截面的开裂荷载和极限承载力,验证正截面承载力计算方法。

二、实验设备:1、试件特征1)梁的混凝土强度等级为C30(=14.3N/mm2,=1.43N/mm2,=3.0×104N/mm2,f tk=2.01N/mm2),纵向受力钢筋强度等级HRB335级(=300N/mm2,=2.0×105N/mm2),箍筋与架立筋强度等级HPB235级(=210N/mm2,=2.1×105N/mm2)。

2)纵向钢筋的混凝土保护层厚度为25mm,试件尺寸及配筋如下图所示。

3)少筋、适筋、超筋的箍筋分别为φ8@200、φ10@200、φ10@100,保证不发生斜截面破坏。

4)梁的受压区配有两根架立筋,通过箍筋与受力钢筋扎在一起,形成骨架,保证受力钢筋处在正确的位置。

2、实验仪器设备1)静力试验台座、反力架、支座及支墩2)20T手动式液压千斤顶3)20T荷载传感器4)YD-21型动态电阻应变仪5)X-Y函数记录仪6)YJ-26型静态电阻应变仪及平衡箱7)读数显微镜及放大镜8)位移计(百分表)及磁性表座9)电阻应变片、导线等三、实验成果与分析,包括原始数据、实验结果数据与曲线、根据实验数据绘制曲线3.1实验简图少筋破坏-配筋截面:加载:=13.3kN=16.8kN适筋破坏-配筋截面加载:=15.3kN=91.7kN =99.6kN超筋破坏-配筋截面加载:=35.5kN=224.9kN 3.2少筋破坏:(1)计算的开裂弯矩、极限弯矩与模拟实验的数值对比,分析原因理论计算:=440-30=410mm =0.0033=0.0033×3.00×=99.00N/mm x===4.348mm =x(-0.5x)=1.0×14.3×250×4.348×(410-0.5×4.348)=6.339kN·m开裂荷载:F cr ===5.283kNx===13.17mm =x(-0.5x)=1.0×14.3×250×13.17×(410-0.5×13.17)=18.99kN·m屈服荷载:F u ===15.83kN破坏荷载:F 破=1.5F u =1.5×15.83=23.75kN混凝土自重:F 自==6.188kN模拟实验的数据为开裂荷载为:F cr =13.3kN破坏荷载:F 破=16.8kN本次实验数据对比,误差存在,产生误差的主要原因有三点:1实验时没有考虑梁的自重,而计算理论值时会把自重考虑进去;2.计算的阶段值都是现象发生前一刻的荷载,但是实验给出的却是现象发生后一刻的荷载;3.破坏荷载与屈服荷载的大小相差很小,1.5倍不能准确的计算破坏荷载;4.整个计算过程都假设中和轴在受弯截面的中间。

(2)简述裂缝的出现、分布和展开的过程与机理。

①在荷载为13.3KN是,梁处于弹性阶段,在荷载增加少许,梁由弹性到开裂,一旦开裂,受拉钢立即达到屈服强度。

②在开裂截面,内力重新分布,开裂的混凝土一下子把原来承担的绝大部分拉力交给受拉钢筋,是钢筋应力突然增加很多,故裂缝一出现就有一定的宽度。

此时受压混凝土也开始表现出一定的塑性,应力图形开始呈现平缓的曲线。

③又因为配筋率少于最小配筋率,故一旦原来由混凝土承担的拉力有钢筋承担后,钢筋迅速达到的屈服。

受压区高度会迅速降低,以增大内力臂来提高抗弯能力。

同时,所提高的抗弯能力等于降低后的荷载引起的弯矩,受压区高度才能稳定下来。

在挠度-荷载曲线上就表现为荷载有一个突然地下降。

然后受压区高度进一步下降,钢筋历尽屈服台阶达到硬化阶段,荷载又有一定上升。

此时受压区混凝土仍未被压碎,即梁尚未丧失承载能力,但这是裂缝开展很大,梁已经严重下垂,也被视为以破坏。

3.3超筋破坏:(1)计算的开裂弯矩、极限弯矩与模拟实验的数值对比,分析原因。

理论计算:=440-81=359mm=0.0033=0.0033×3.00×=99.00N/mmx===102.3mm=x(-0.5x)=1.0×14.3×250×102.3×(359-0.5×102.3)=112.6kN·m开裂荷载:F cr=93.83kNx===310.1mm=x(-0.5x)=1.0×14.3×250×310.1×(359-0.5×310.1)=226.1kN·m理论屈服荷载:===188.4kN=1.5×188.4=282.6kN破坏荷载:F破=1.5F u混凝土自重:F==6.188kN自模拟实验的数据为开裂荷载为:=35.5kN破坏荷载:224.9kN本次实验数据对比,误差存在,产生误差的主要原因有三点:1实验时没有考虑梁的自重,而计算理论值时会把自重考虑进去;2.计算的阶段值都是现象发生前一刻的荷载,但是实验给出的却是现象发生后一刻的荷载;3.破坏荷载与理论的屈服荷载的大小相差很小,1.5倍不能准确的计算破坏荷载;4.整个计算过程都假设中和轴在受弯截面的中间。

(2)简述裂缝的出现、分布和展开的过程与机理。

①受拉区混凝土呈现塑性到开裂阶段此阶段初受拉区混凝土进入塑性阶段,混凝土的受拉应力应变曲线开始呈现明显的曲线性,并且曲线的切线斜率不断减少,表现为在受拉区压应变增大过程中,受拉区混凝土合拉力的增长不断减少,而此时受压区混凝土和受拉钢筋仍工作在弹性范围内,呈直线增长,于是受压区高度降低,以保证截面内力平衡(若受压区高度不变或增大,则截面合压力增长大于合拉力增长,内力将会不平衡)。

当内力增大到某一数值时,受拉区边缘的混凝土达到其实际的抗拉强度和极限拉应变,截面处于开裂前的临界状态。

②开裂至受压区混凝土达到峰值应力阶段梁体开裂后钢筋的应力应变突然增加很多,曲率急剧增大,受压区高度也急剧下降,在挠度——荷载曲线上表现为有一个表示挠度突然增大的转折。

内力重分布完成后,荷载继续增加时,钢筋承担了绝大部分拉应力,应变增量与荷载增量成一定的线性关系,表现为梁的抗弯刚度与开裂一瞬间相比又有所上升,挠度与荷载曲线成一定的线性关系。

随着荷载的增加,混凝土的应力应变不断增大,直至受压区边缘应变接近0.002,而钢筋由于配筋率相对较大,此时并未屈服。

③破坏阶段此阶段随着荷载的增加,混凝土的受压区边缘应变达到0.002,边缘压应力达到峰值应力。

因为混凝土受压应力应变曲线已表现出明显的塑性,而受拉钢筋并未达到屈服强度,拉应力仍随着应变呈线性增长。

为了保持截面内力平衡必须增大受压区面积,所以截面中和轴下降,受压区高度增加。

因为一直到破坏时钢筋也未屈服,我们可以看到,在超筋梁中,自开裂后截面中和轴位置一直是下降的。

最后受压区混凝土达到极限压应变而破坏。

3.4适筋破坏:(1)计算的开裂弯矩、极限弯矩与模拟实验的数值对比,分析原因。

理论计算:=440-34=406mm =0.0033=0.0033×3.00×=99.00N/mm x===28.16mm =x(-0.5x)=1.0×14.3×250×28.16×(406-0.5×28.16)=39.46kN·m开裂荷载:F cr ====32.88kNx===85.34mm =x(-0.5x)=1.0×14.3×250×85.34×(406-0.5×85.34)=110.8kN·m屈服荷载:F u ===92.33kN破坏荷载:F 破=1.5F u =1.5×92.33=138.5kN混凝土自重:F 自==6.188kN模拟实验的数据为开裂荷载为:=15.3kN屈服荷载:F u =91.7kN破坏荷载:99.6kN 本次实验数据对比,误差存在,产生误差的主要原因有三点:1实验时没有考虑梁的自重,而计算理论值时会把自重考虑进去;2.计算的阶段值都是现象发生前一刻的荷载,但是实验给出的却是现象发生后一刻的荷载;3.破坏荷载与屈服荷载的大小相差很小,1.5倍不能准确的计算破坏荷载;4.整个计算过程都假设中和轴在受弯截面的中间。

(2)计算裂缝和挠度第一级加载:0.8kN.ρ==×=0.067===0.018>0.01,取=0.018==23.34N/mm 2ψ=1.1-0.65=1.1-0.65×-2.010<0.2,ψ=0.2==40.30×N f=S=2.634mm=ψ(1.9c+0.08)=2.1×0.2××(1.9×25+0.08×)=0.006mmW lim=0.3mmF(kN)0.815.343.460.591.799.6M k(KN·m)8.38625.7959.5180.02117.5126.9 (N/mm2)23.3471.79165.7222.8327.1353.3ψ0.200.200.660.770.880.89B s×101240.3040.3024.6322.5420.7720.62 f(mm) 2.6348.09930.5844.9371.6077.89 (mm)0.0060.0190.0440.0590.0880.095(3)绘出试验梁p-f变形曲线和裂缝分布形态图理论计算图:模拟实验图:裂缝形态分布图:(4)简述裂缝的出现、分布和展开的过程与机理。

①当荷载在0.3-5.9KN,梁属于弹性阶段,没有达到屈服更没有受到破坏。

②当荷载在5.9KN的基础上分级加载,受拉区混凝土进入塑性阶段,手拉应变曲线开始呈现较明显的曲线性,并且曲线的切线斜率不断减小,表现为在受压区压应变增大的过程中,合拉力的增长不断减小,而此时受压区混凝土和受拉钢筋仍工作在弹性范围,呈直线增长,于是受压区高度降低,以保证斜截面内力平衡。

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