最新实验二受弯构件斜截面破坏
受弯构件斜截面承载力计算
第 1 页/共 2 页第四章 受弯构件斜截面承载力计算1、钢筋混凝土受弯构件沿斜截面破坏的形态有几种？各在什么情况下发生？ 答：（1）斜拉破坏：在荷载作用下，梁的剪跨段产生由梁底竖向裂缝沿主压应力轨迹线向上延伸发展而成的斜裂缝。
其中有一条主要斜裂缝很快形成，并疾驰舒展至荷载垫板边缘而使梁体混凝土裂通，梁被撕裂成两部分而丧失承载力，同时，沿纵向钢筋往往陪同产生水平撕裂裂缝。
这种破坏发生骤然，破坏荷载等于或者略高于主要斜裂缝浮上时的荷载，破换面比较整洁，无混凝土压碎现象。
发生条件：在剪跨比比较大时。
（m >3）（2）斜压破坏：当剪跨比较小时，（m <1），首先是荷载作用点和支座之间浮上一条斜裂缝，然后浮上若干条大体相平行的斜裂缝，梁腹被分割成若干个倾斜的小柱体。
随着荷载增大，梁腹发生类似混凝土棱柱体被压坏的情况，破环时斜裂缝多而密，但没有主裂缝，所以称为斜压破坏。
（3）剪压破坏：随着荷载的增大，梁的剪弯区段内陆续浮上几条斜裂缝，其中一条发展成为临界斜裂缝。
临界斜裂缝浮上后，梁承受的荷载还能继续增强，而斜裂缝舒展至荷载垫板下，直到斜裂缝顶端（剪压区）的混凝土在正应力x σ，剪应力τ及荷载引起的竖向局部压应力y σ的共同作用下被压酥而破坏。
破坏处可见到无数平行的斜向断裂缝和混凝土碎渣。
发生条件：多见于剪跨比13≤≤m 的情况中。
2、名词解释：广义剪跨比、狭义剪跨比、理论充足利用点、理论不需要点、 弯矩包络图、抵御弯矩图 答：广义剪跨比：剪跨比是一个无量纲常数，用0Vh m M =来表示，此处M 和V 分离为剪弯区段中某个竖直截面的弯矩和剪力，0h 为截面有效高度，普通把m 的这个表达式称为“广义剪跨比”。
狭义剪跨比：例如图中CC ‵截面的剪跨比00h a h V m c c =M =，其中a 为扩散力作用点至简支梁最近的支座之间的距离，称为“剪跨”。
偶尔称0h a m =为“狭义剪跨比”。
抵御弯矩图：它又称材料图，就是沿梁长各个正截面按实际配置的总受拉钢筋面积能产生的抵御弯矩图，即表示各正截面所具有的抗弯承载力。
建筑结构钢筋混凝土梁的斜截面受剪破坏实验
建筑结构钢筋混凝土梁的斜截面受剪破坏实验下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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钢筋混凝土斜截面受剪实验报告
地方的混凝土开始出现裂缝。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绝大部 分拉力交给受拉钢筋，使钢筋应力突然增加很多，故裂缝一出现就有一定的宽度，此时受压区混凝 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。此时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呈 一定的线性关系，变现为梁的抗弯刚度与开裂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，钢筋应力应变不断增大，直至最后达到屈服前的临界状态。 钢筋屈服至受压区混凝土达到峰值应力阶段：此阶段初应力只要增加一点，钢筋便即屈服。一旦屈 服，理论上可看做钢筋应力不再增大，截面承载力已接近破坏荷载，在梁内钢筋屈服的部位开始形 成塑性铰，但是混凝土受压区边缘应力还未达到峰值应力。随着荷载的少许增加，裂缝继续向上开 展，混凝土受压区高度降低，中和轴上移，内力臂增大，使得承载力会有所增大，但增大非常有限， 而由于裂缝的急剧开展和混凝土压应变的迅速增加，梁的抗弯刚度急剧降低，裂缝截面的曲率和梁 的挠度迅速增大，所以，我们可以看到受拉钢筋屈服后荷载——挠度曲线有一个明显的转折，以后 曲线就趋向平缓，像是步上了一个台阶一样。
《混凝土结构设计原理》实验报告
实验二 钢筋混凝土受弯构件斜截面试验
土木工程专业 10 级
3
班
姓名
学号
二零一零年十二月
仲恺农业工程学院城市建设学院
目
录
一、实验目的： · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2 二、实验设备： · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2 2.1 试件 2.2 实验仪器设备 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 3.1 实验简图 2 3.1.1 实验简图 3.1.2 斜拉破坏-配筋截面 3.1.3 剪压破坏-配筋截面 3.14 斜压破坏-配筋截面 3.2 斜拉破坏： · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·4 3.2.1 计算的开裂剪力、极限剪力与模拟实验的数值对比，分析原因 3.2.2 绘出试验梁 p-f 变形曲线 3.2.3 绘制裂缝分布形态图 3.2.4 简述裂缝的出现、分布和展开的过程与机理 3.3 剪压破坏： · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·6 3.231 计算的开裂剪力、极限剪力与模拟实验的数值对比，分析原因 3.3.2 绘出试验梁 p-f 变形曲线 3.3.3 绘制裂缝分布形态图 3.3.4 简述裂缝的出现、分布和展开的过程与机理 3.3.5 简述配筋率对受弯构件正截面承载力、挠度和裂缝宽度的影响 3.4 斜压破坏： · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·9 3.4.1 计算的开裂剪力、极限剪力与模拟实验的数值对比，分析原因 3.4.2 绘出试验梁 p-f 变形曲线 3.4.3 绘制裂缝分布形态图 3.4.4 简述裂缝的出现、分布和展开的过程与机理 3.3.5 简述配筋率对受弯构件正截面承载力、挠度和裂缝宽度的影响 四、实验结果讨论与实验小结。 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·11
受弯构件斜截面受剪破坏形态
受剪破坏形态
梁斜截面破坏的三种形态
1 剪压破坏
这种破坏多发生在截面尺寸合适、箍筋配置适当且剪跨比适中
（1≤λ≤3）时的 剪压破坏
剪压破坏的破坏过程：随着荷载的增加，截面出现多条斜裂缝
，其中一条延伸长度较大，开展宽度较宽的斜裂缝，称为“临界
斜裂缝”，破坏时，与临界斜裂缝相交的箍筋首先达到屈服强度
界斜裂缝，与其相交的梁腹筋随即屈服，箍筋对斜裂缝开展的限
制已不起作用，导致斜裂缝迅速向梁上方受压区延伸，梁将沿斜
裂缝裂成两部分而破坏。
因为斜拉破坏的承载力很低，并且一裂即坏，故属于脆性破坏
。为了防止发生剪跨比较大时的斜拉破坏，箍筋的配置应不小于
最小配箍率，最小配箍率可用下式计算：
， = ( ) = 0.24
时箍筋的应力往往达不到屈服强度，钢筋的强度不能充分发挥，
且破坏属于脆性破坏，故在设计中应避免，一般通过验算梁的最
小截面尺寸来防止斜压破坏。
梁斜截面破坏的三种形态
3 斜拉破坏
这种破坏多发生在剪跨比λ较大（λ＞3）时，或箍筋配置过少
（配箍率 较小）时。
梁斜截面破坏的三种形态
3 斜拉破坏
斜拉破坏的破坏过程：一旦梁腹部出现斜裂缝，很快就形成临
式中 ——混凝土的抗拉强度设计值（N/2 ）;
——箍筋的抗拉强度设计值（N/2 ）。
谢 谢 观 看
。最后，由于斜裂缝顶端剪压区的混凝土在压应力、剪应力共同
作用下达到剪压复合受力时的极限强度而破坏。
为防止梁发生剪压破坏，通常在梁中配置与梁轴线垂直的箍筋
以承受梁内剪力的作用，梁的斜截面承载力计算公式是在剪压破
坏的基础上建立的。
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)。
实验二受弯构件斜截面破坏
实验二受弯构件斜截面破坏姓名班级学号组别组员：试验日期报告日期一、试验名称受弯构件斜截面破坏二、试验目的和内容1、验证斜截面强度计算方法，加深认识剪压破坏、斜压破坏、斜拉破坏等三种剪切破坏形态的主要破坏特征，以及产生这三种破坏特征的机理。
2、正确区分斜裂缝和垂直裂缝，弯剪斜裂缝和腹剪斜裂缝；在此基础上加深了解这二种裂缝的形成原因和裂缝开展的特点。
3、加深了解箍筋在斜截面抗剪中的作用。
三、试验梁概况（列表）四、材料强度指标混凝土：设计强度等级 C20 试验实测值fcs= 9.6 N/mm2E c = 2.55Ｘ104N/mm2钢筋：试验实测值：HPB235， fy s= 215 N/mm2 Es= 2.05Ｘ106N/mm2HRB335， fy s= 300 N/mm2 Es=2.05Ｘ106N/mm2五、试验数据记录1、百分表记录表（表1）2、电阻变仪记录表（表2）3、观察斜裂缝的出现和发展，记录第二裂缝图形，记录破坏时受荷载值六、试验结果分析1、试验情况概述剪压：实验加载至20kN时看见第一条斜裂缝，随后出现其他斜裂缝，并不断发展。
40kN时一条斜裂缝发展接近顶端，裂缝宽度快速增加。
50kN时挠度已经很大，顶部混凝土逐渐被压酥。
为保护仪器，55kN停止试验。
构件破坏时间在三者中最长。
斜压：最终破坏裂缝两侧的混凝土都被压酥，裂缝咬合较为紧密。
斜拉：裂缝开展迅速，很快就达到破坏。
几乎没有延性发展过程2、试验梁荷载——挠度曲线*曲线最后一段梁已经接近破坏，千斤顶位移增加但实际力并未增加，故曲线反向。
3、试验梁荷载——箍筋应力曲线*测点4开始时数据有异常，可能制作构件过程中应变片被移动。
4、画出梁两侧主要斜裂缝图形，叙述裂缝的出现和发展特点。
当加载到20kN 时，出现第一条肉眼可见的裂缝。
随着荷载增加，第一条裂 逐渐向顶端发展，并在周围出现其他裂缝，但其他裂缝的发展程度不及第一条裂缝。
裂缝虽然有发展但宽度几乎不变，到50kN 时，裂缝基本到达顶端，宽度开始明显增加。
05a受弯构件斜截面的受力特点与破坏形态分析
tg 2
2
1、无腹筋梁斜裂缝出现前的应力状态
2
1
3 在这些曲线上 任意一点处的 切线的方向就 是在该点处的 主应力的方向， 这种曲线叫做 主应力轨迹线 （简称主应力 迹线）。
1、无腹筋梁斜裂缝出现前的应力状态
（ 1 ）在中和轴附近， 正应力小，剪应力大， 主拉应力方向大致为 450。 （ 2 ）在剪弯区段截面 的下边缘，主拉应力 还是接近水平方向的。
1M
2 0
max
bh bh 0 3Q 6 My 2 max 2 bh bh
2V
1 M 1 2 Vh0 2
（二）无腹筋梁斜截面 的受力特点与破坏形态
1、无腹筋梁斜裂缝出现前的应力状态 2、无腹筋梁斜裂缝出现后的应力状态 3、无腹筋梁斜截面受剪破坏的主要形态
腹剪斜裂缝首先出现在中和轴 附近，中间宽两头细，呈枣核形， 常见于薄腹梁中，随着荷载的增加 向支座和集中荷载作用点延伸。
腹剪斜裂缝
在剪弯区段截面的下边缘，正应力大，剪应力小， 主拉应力还是接近水平方向的。所以，在这些区段仍可 能首先出一些较短的垂直裂缝，然后延伸成斜裂缝，这 种由垂直裂缝引伸而成的斜裂缝的总体，称为弯剪斜裂 缝。
（3）剪压破坏 A:当剪跨比一般(1<λ<3)时 B:此破坏系由梁中剪压区压应力和剪应力联合作用所 致，类似于正截面承载力中的适筋破坏，也属脆性破坏，但 脆性不如前两种破坏明显。 C:其破坏的特征通常是，在剪弯区段的受拉区边缘先 出现一些垂直裂缝，它们沿竖向延伸一小段长度后，就斜向 延伸形成一些斜裂缝，而后又产生一条贯穿的较宽的主要斜 裂缝，称为临界斜裂缝，临界斜裂缝出现后迅速延伸，使斜 截面剪压区的高度缩小，最后导致剪压区的混凝土破坏，使 斜截面丧失承载力。
受弯构件斜截面破坏形式
受弯构件斜截面破坏形式
受弯构件的斜截面破坏形态有哪几种？分别如何防止其发生？
⑴受弯构件斜截面受剪破坏有斜压、剪压和斜拉三种破坏形式。
⑵各自的破坏特点是：
①斜压破坏的破坏特点是：梁的腹部出现若干条大体相互平行的斜裂缝，随着荷载的增加，梁腹部混凝土被斜裂缝分割成几个倾斜的受压柱体，在箍筋应力尚未达到屈服强度之前，斜压柱体混凝土已达极限强度而被压碎。
②斜拉破坏的破坏特点是：斜裂缝一旦出现，箍筋应力立即屈服，不能够限制斜裂缝的发展，立即形成临界斜裂缝，使梁沿斜向被拉裂为两部分而突然破坏。
③剪压破坏的破坏特点是：斜裂缝产生后，原来由混凝土承受的拉力转由与斜裂缝相交的箍筋承受，由箍筋限制和延缓了斜裂缝的开展，使荷载仍能有较大的增长，直至与临界斜裂缝相交的箍筋应力达到屈服强度，已不能再控制斜裂缝山西建筑职业技术学院的开展，从而导致斜截面末端剪压区不断缩小，剪压区混凝土在正应力和剪应力共同作用下达到极限状态而破坏。
⑶《规范》通过限制截面（即最大配箍率）来防止发生斜压破坏；通过控制箍筋的最小配筋率来防止发生斜拉破坏。
而剪压破坏，则通过受剪承载力的计算配置箍筋来避免。
斜截面的三种破坏形态为：斜压破坏、斜拉破坏、剪压破坏。
斜压破坏：可以通过最小截面尺寸的限制防止其发生。
斜拉破坏：可以通过最小配箍率的限制防止其发生。
剪压破坏：为了防止剪压破坏的发生，可通过斜截面承载力计算配置适量的箍筋。
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实验二受弯构件斜截
面破坏
实验二受弯构件斜截面破坏
姓名班级学号
组别
组员：
试验日期报告日期
一、试验名称
受弯构件斜截面破坏
二、试验目的和内容
1、验证斜截面强度计算方法，加深认识剪压破坏、斜压破坏、斜拉破坏等
三种剪切破坏形态的主要破坏特征，以及产生这三种破坏特征的机理。
2、正确区分斜裂缝和垂直裂缝，弯剪斜裂缝和腹剪斜裂缝；在此基础上加
深了解这二种裂缝的形成原因和裂缝开展的特点。
3、加深了解箍筋在斜截面抗剪中的作用。
三、试验梁概况（列表）
四、材料强度指标
混凝土：设计强度等级 C20 试验实测值f c s= 9.6 N/mm2
E c= 2.55Ｘ104 N/mm2
钢筋：试验实测值：HPB235， f y s= 215 N/mm2 E s= 2.05Ｘ106
N/mm2
HRB335， f y s= 300 N/mm2 E s=2.05Ｘ106 N/mm2
五、试验数据记录
1、百分表记录表（表1）
2、电阻变仪记录表（表2）
3、观察斜裂缝的出现和发展，记录第二裂缝图形，记录破坏时受荷载值
六、试验结果分析
1、试验情况概述
剪压：实验加载至20kN时看见第一条斜裂缝，随后出现其他斜裂缝，并不断发展。
40kN时一条斜裂缝发展接近顶端，裂缝宽度快速增
加。
50kN时挠度已经很大，顶部混凝土逐渐被压酥。
为保护仪
器，55kN停止试验。
构件破坏时间在三者中最长。
斜压：最终破坏裂缝两侧的混凝土都被压酥，裂缝咬合较为紧密。
斜拉：裂缝开展迅速，很快就达到破坏。
几乎没有延性发展过程
2、试验梁荷载——挠度曲线
*曲线最后一段梁已经接近破坏，千斤顶位移增加但实际力并未增加，故曲线反向。
3、试验梁荷载——箍筋应力曲线
*测点4开始时数据有异常，可能制作构件过程中应变片被移动。
4、画出梁两侧主要斜裂缝图形，叙述裂缝的出现和发展特点。
当加载到20kN 时，出现第一条肉眼可见的裂缝。
随着荷载增加，第一条裂 逐渐向顶端发展，并在周围出现其他裂缝，但其他裂缝的发展程度不及第一条裂缝。
裂缝虽然有发展但宽度几乎不变，到50kN 时，裂缝基本到达顶端，宽度开始明显增加。
5、由剪压破坏记录的破坏荷载，验证现行计算公式。
00175
.17.0h s
A f bh f V s yv t cs ++
=λ=26.7kN 实测结果27.5kN ，相差约3%，公式正确。
6、通过本次试验，你认为影响斜截面强度的因素有哪些？
材料强度（箍筋、混凝土的强度）、截面尺寸、配箍率、剪跨比等
表1百分表记录表
表2电阻应变仪记录表
七、思考题
1、垂直裂缝和斜裂缝、弯剪斜裂缝和腹剪斜裂缝形成的力学机理有什么不
同？
（1）垂直裂缝是由弯曲正应力引起，斜裂缝主要是弯剪区域主拉应力
产生
（2）弯剪斜裂缝是弯曲正应力比较大，先出现垂直裂缝再发展为斜裂
缝。
腹剪斜裂缝是因梁腹剪力较大先优于主拉应力达到抗拉强度而产
生。
2、箍筋的抗剪作用和受力特征是什么？它对斜截面破坏强度和破坏特征有
什么影响？
（1）箍筋使无腹筋梁的拉杆拱传递结构变为桁架与拱的复核机构。
承担斜裂缝间的拉应力；控制裂缝发展，增强拱机构和骨料咬合
力；吊住纵筋，提高销栓作用。
（2）提高破坏时强度，但是不能影响开裂荷载，也不能提高剪压破坏承载能力。
3、通过本次试验，你对《规范》中所规定的斜截面抗剪强度计算公式的二
个限制条件有何新的认识和体会？
这两个限制条件都是为了保证梁的受剪破坏处于剪压型，使其具有较高的强度和相对好一点的延性。
最上为斜拉破坏，中图为斜压
下图为剪压破坏。