同济大学土木工程优秀混凝土试验报告

（4）对可能发生突然破坏的试验结构构件进行试验时应采取特别防护措施以防止物体 飞出危及人身、仪表和设备的安全。
二、裂缝发展情况及破坏形态描述
裂缝试验资料可根据试验目的按下列要求进行整理[2]： （1）各级试验荷载下的最大裂缝宽度和最大裂缝所在位置，并说明裂缝的种类； （2）绘制各级试验荷载作用下的裂缝发生、发展的展开图； （3）统计各级试验荷载作用下的裂缝宽度平均值、裂缝间距平均值。 图 4.2.1 和 4.2.2 分别为试验梁的裂缝图和最终的裂缝照片。
图 3.6.4 梁受弯试验混凝土平均应变测点布置 （2）纵向钢筋应变 在试件纵向受拉钢筋中部粘贴电阻应变片，以量测加载过程中钢筋的应力变化，测点布 置见图 3.6.5。
图 3.6.5 纵筋应变片布置 （3）挠度 对受弯构件的挠度测点应布置在构件跨中或挠度最大的部位截面的中轴线上，如图 3.6.6 所示。在试验加载前，应在没有外荷载的条件下测读仪表的初始读数。试验时在每级 荷载下，应在规定的荷载持续试件结束时量测构件的变形。结构构件各部位测点的测度程序 在整个试验过程中宜保持一致，各测点间读数时间间隔不宜过长。
3.2 试验目的和要求 a) 参加并完成规定的实验项目内容，理解和掌握钢筋混凝土适筋梁受弯实验的实验方 法和实验结果，通过实践掌握试件的设计、实验结果整理的方法。 b) 写出实验报告。在此过程中，加深对混凝土适筋梁受弯性能的理解。
3.3 试件设计和制作 （1）试件设计的依据
根据剪跨比 和弯剪区箍筋配筋量的调整，可将试件设计为剪压、斜压和斜拉破坏。 进行试件设计时，应保证梁受弯极限荷载的预估值比剪极限荷载预估值大。 （2）试件的主要参数
-0.363 -0.379 -0.411 -0.431 -0.443 -0.458 -0.458 -0.482 -0.478 -0.474 -0.482 -0.478 -0.47 -0.474 -0.482 -0.478 -0.474 -0.478 -0.478 -0.478 -0.482 -0.478 -0.474
图 4.2.1 试验梁裂缝示意图
图 4.2.2 试验梁裂缝照片 最大裂缝出现在○1 处（如图 4.2.1），为斜拉破坏。
三、荷载－挠度关系曲线
确定简支梁构件在各级荷载作用下的短期挠度实测值，考虑支座沉降、自重、加载设
备自重及加载方式的影响，可按下式计算：
f0 s,i
f0 q,i
fgc
(4-3)
f0 q,i
配筋情况
加载位置 b（mm）
预估受剪 极限荷载
预估受弯 极限荷载
QC
斜拉破坏
①
6@250(2)
② 2 18
③ 2 10
PuQ (kN) PuM (kN)
600
50
69
斜拉破坏试件 图 3.3.1 梁斜拉试件配筋 3.4 试验装置 图 3.4.1 为进行梁受弯性能试验采用的加载装置，加载设备为千斤顶。采用两点集中 力加载，在跨中形成纯弯段，由千斤顶及反力梁施加压力，分配梁分配荷载，压力传感器测 定荷载值。梁受弯性能试验，取 L=1800mm，a=100mm，b=600mm，c=400 mm。
（2）在试验过程中应注意人身和仪表的安全。试验地区宜设置明显标志。当荷载达到 承载力试验荷载计算值的 85％时，宜拆除可能损坏的仪表。对于需要保护下来量测结构破 坏阶段的结构反应的仪表，应采取有效的保护措施。
（3）试验时应防止试验结构构件和设备的倒塌，并应设置安全托架或支墩。安全托架 或支墩和试验结构构件宜保持尽可能小的距离，但不应妨碍试验结构构件的变形。试验用的 千斤顶、分配梁和仪表等应吊在支架上。
170.7887
677.7483
557.2487
656.7253 614.0465 676.213
3、 试验计划与方案及实施过程中的一切变动情况记录
3.1 梁受弯性能概述 根据梁正截面受弯破坏过程及破坏形态，可将梁分为适筋梁、超筋梁和少筋梁三种类
型。下面以纯弯段内只配置纵向受拉钢筋的截面为例，说明这三种破坏模式[7]。 a) 适筋梁的受弯破坏过程 b) 超筋梁的受弯破坏过程 c) 少筋梁的受弯破坏过程
（2）开裂荷载实测值确定方法[2] 对于正截面出现裂缝的试验构件，可采用下列方法确定开裂荷载实测值： ①放大镜观察法 用放大倍率不低于四倍的放大镜观察裂缝的出现；当加载过程中第 一次出现裂缝时，应取前一级荷载作为开裂荷载实测值；当在规定的荷载持续时间内第一次 出现裂缝时，应取本级荷载值与前一级荷载的平均值作为开裂荷载实测值；当在规定的荷载 持续时间结束后第一次出现裂缝时，应取本次荷载值作为开裂荷载实测值。 ②荷载－挠度曲线判别法 测定试件的最大挠度，取其荷载－挠度曲线上斜率首次发 生突变时的荷载值作为开裂荷载的实测值； ③连续布置应变计法 在截面受拉区最外层表面，沿受力主筋方向在拉应力最大区段 的全长范围内连续搭接布置应变计监测应变值的发展，取任一应变计的应变增量有突变时的 荷载值作为开裂荷载实测值。 （3）承载力极限状态确定方法[2] 对梁试件进行受弯承载力试验时，在加载或持载过程中出现下列标记即可认为该结构 构件已经达到或超过承载力极限状态，即可停止加载： ①对有明显物理流限的热轧钢筋，其受拉主筋的受拉应变达到 0.01； ②受拉主钢筋拉断； ③受拉主钢筋处最大垂直裂缝宽度达到 1.5mm； ④挠度达到跨度的 1/30； ⑤受压区混凝土压坏。 3.6 试验测量内容、方法和测点仪表布置图 （1）混凝土平均应变 在梁跨中一侧面布置 4 个位移计，位移计间距 40mm，标距为 150mm，以量测梁侧表面混 凝土沿截面高度的平均应变分布规律，测点布置见图 3.6.4。
1—试验梁；2—滚动铰支座；3—固定铰支座；4—支墩；5—分配梁滚动铰支座；6—分配梁滚动铰支座；7 —集中力下的垫板；8—分配梁；9—反力梁及龙门架；10—千斤顶；
图 3.4.1 梁受弯试验装置图
（a）加载简图（kN，mm）
（b）弯矩图（kNm）
（c）剪力图（kN） 图 3.4.2 梁受弯试验加载和内力简图 3.5 加载方式 （1）单调分级加载机制 试件的加载简图和相应的弯矩、剪力图见 3.4.1 和 3.4.2 所示。梁受弯试验采用单调分 级加载，每次加载时间间隔为 15 分钟。在正式加载前，为检查仪器仪表读数是否正常，需 要预加载，预加载所用的荷载是分级荷载的前 2 级。 对于适筋梁，①在加载到开裂试验荷载计算值的 90％以前，每级荷载不宜大于开裂荷 载计算值的 20％；②达到开裂试验荷载计算值的 90％以后，每级荷载值不宜大于其荷载值 的 5％；③当试件开裂后，每级荷载值取 10％的承载力试验荷载计算值（Pu）的级距；④当 加载达到纵向受拉钢筋屈服后，按跨中位移控制加载，加载的级距为钢筋屈服工况对应的跨 中位移 ；⑤加载到临近破坏前，拆除所有仪表，然后加载至破坏。
试件编号
1 2 3
试件尺寸 （mm） 99×100×298 99×100×298 99×100×313
试件破坏荷载 （kN） 124 132 108
=18.1MPa 钢筋拉伸试验数据
= 11.6MPa
试件承压面积 （mm2） 9900 9900 9900 平均
强度评定 （MPa） 18.586 19.596 18.990 19.057
-0.296 -0.343 -0.395 -0.438 -0.45 -0.474 -0.489 -0.509 -0.533 -0.537 -0.529 -0.529 -0.537 -0.537 -0.533 -0.525 -0.525 -0.529 -0.533 -0.529 -0.529 -0.533 -0.525
对于超筋梁，①～③的加载机制同适筋梁；④在加载达到承载力试验荷载计算值的 90％ 以后，每级荷载值不宜大于开裂试验荷载值的 5％；⑤加载到临近破坏前，拆除所有仪表， 然后加载至破坏。
对于少筋梁，①在加载到开裂试验荷载计算值的 90％以前，每级荷载不宜大于开裂荷 载计算值的 20％；②达到开裂试验荷载计算值的 90％以后，每级荷载值不宜大于其荷载值 的 5％；⑤少筋梁的开裂荷载和破坏荷载接近，而且表现为脆性破坏，注意加载过程的安全 防护。
挠度 -0.0485 -0.2715 -0.2645 -0.3975 -0.677 -0.9485 -1.222
25.603 29.971 35.856 39.193 44.593 49.203 54.967 59.093 59.093 58.971 64.493 64.371 64.796 64.432 70.074 69.953
Байду номын сангаас
f0 m,i
1 2
(
fc
1,i
fc r,i
)
(4-4)
f
c g
Mg Mb
f
0 b
(
4
-
5
)
式中
——经修正后的第 i 级试验荷载作用下的构件跨中短期挠度实测值（mm）；
——消除支座沉降后的第 i 级试验荷载作用下的构件跨中短期挠度实测值（mm）；
——梁构件自重和加载设备重力产生的跨中挠度值（mm）；
——第 i 级外加试验荷载作用下构件跨中位移实测值（包括支座沉降）（mm）；
41_5 -0.027 -0.406 -0.397 -0.546 -0.91 -1.229 -1.548
41_6 0.052 -0.19 -0.19 -0.194 -0.277 -0.316 -0.356
41_7 -0.009 -0.079 -0.075 -0.103 -0.189 -0.245 -0.296
件尺寸（矩形截面）：b×h×l＝120×200×1800mm； 构件净跨度：1500mm; 混凝土强度等级：C20； 纵向受拉钢筋的种类：HRB335； 箍筋的种类：HPB300； 纵向钢筋混凝土保护层厚度：15mm； 试件的配筋情况见表 3.3.1 和图 3.3.1；
试件 编号