试验四钢筋混凝土简支梁受弯破坏试验.doc

结构与抗震实验室文件 试验四 “钢筋混凝土简支梁受弯破坏试验”实验指导书 （综合性、设计性） 一、试验目的 1．掌握制定结构构件试验方案的原则，设计简支梁受弯破坏试验的加荷 方案和测试方案，并根据试验的设计要求选择试验测量仪器仪表。 2．观察钢筋混凝土受弯试件从开裂、受拉钢筋屈服、直至受压区混凝土 被压碎这三个阶段的受力与破坏全过程， 掌握适筋梁受弯破坏各个临界状态截面 应力应变图形的特点。 3．能够按照国家规范要求，对使用荷载作用下受弯构件的强度、刚度以 及裂缝宽度等进行正确评价。 二、使用设备和仪表 序 仪器名称 数量 序号 仪器名称 数量 号 1 静载反力试验装置 1 套 9 X-Y 函数记录仪 1 台 2 20t 液压千斤顶配高压油 1 台 10 电测位移计 1 台 泵 3 荷载分配梁 1 根 11 千分表 6 块 4 20t 或 10t 荷载传感器 1 个 12 百分表 20 块 5 滚动和铰支座若干 13 附着式应变计的标脚 16 个 6 支撑架 2 个 14 附着式应变计的测杆 8 个 7 静态电阻应变仪 2 台 15 磁性表座 19 个 8 动态电阻应变仪 1 台 16 螺丝刀、导线等器材和工具 三、试验方案 ．试件设计计算：混凝土强度等级为  C20 ，钢筋为Ⅰ、Ⅱ级，试件配筋详见图 4-1 。 6.5@100 2φ8 0 8 1 2φ14 2800 120 图 4-1 简支梁结构图 ．载荷方案 ⑴ 利用静载反力试验台上液压设备和荷载分配梁系统，对梁跨三分点处施 加集中荷载，以便在跨中形成纯弯段。载荷装置如图 4-2 所示。试验荷载理论计算和试验设备强度验算应在正式试验前完成。 共 3 页 第 1 页 结构与抗震实验室文件 ⑵ 荷载分级原则上是以正常使用阶段荷载标准值的 20% 为一级，开裂荷载 附近加载量应适当减少，不宜大于正常使用阶段荷载标准值的 5% 。超过正常使 用极限状态以后， 每级加载量减少至荷载标准值的 10% ，接近极限承载能力时，每级荷载不宜大于 5% 。 荷载传感器 千斤顶 分配梁 简支梁试件 50 900 900 900 50 2700 图 4-2 加荷装置图 ．测试方案 ⑴ 根据简支梁的内力和变形特点，一般应在最大应力截面和最大挠度截面 处布置测点。由于本试验采用了三分点加载方式，跨中纯弯段内梁的弯矩最大， 且该区段内各截面最大应力相等。 因此，在纯弯段内任选两个截面， 沿梁截面高 度上分别布置四个混凝土应变测点， 以观测该截面处混凝土压应变和中和轴的变 化情况。在梁纯弯段内受拉钢筋的五个截面处布置了 10 个应变测点 ，以观测钢筋的应变状态。 为了试件的变形情况， 沿梁长（包括梁的跨中和两个集中力作用点处）布置了一定数量的位移传感器。 考虑到支座处可能也有下沉， 在支座处也安装了位移表。具体测点布置方案如图 4-3 所示。 0 8 S2 S4 S6 S8 S10 1 (S1) (S3) (S5) (S7) (S9) 900 225 225 225 225 900 S1 S3 S5 S7 S9 120 S2 S4 G6 S8 S10 50 50 f1 f2 f3 f4 f5 f6 f7 f8 f9 f10 f11 f12 f13 f14 f15 f16 f17 f18 f19 H1 H2 H5 H6 H3 H7 H4 H8 18 × 150 2700 50 50 图 4-3 测点布置图 ⑵根据量程和精度要求选择各种量测仪器仪表 本次试验采用如下仪表： a)混凝土应变 h 1 -h 8 ，采用附着式应变计测量。 b)受拉主筋应变 s1 - s 10 ，采用静态电阻应变仪和函数记录仪。 共 3 页 第 2 页 结构与抗震实验室文件 c)梁的挠曲变形 f 1-f 19 ，采用百分表、千分表和位移计。 d)荷载测量选用 20t 或 10t 应变式荷载传感器，接入动态电阻应变仪，输出 到函数记录仪自动记录。 四、试验步骤 1 ． 按照加荷方案配备加荷设备，安装试件，固定加荷系统。 2 ． 按照观测方案，安装、调试测试仪器及仪表。 3 ． 将各测点进行编号，并记录试件初始缺陷或裂缝等。 4 ． 统一读取初读数，并按加载制度进行加载试验。每加一级荷载后均 应测读记录一次各个测点的数据，并密切观察构件裂缝开展和变形情况。 5 ． 试验期间和试验完毕后，应描绘试件裂缝展开图及破坏特征图，包 括裂缝出现时的荷载值， 裂缝出现的位置、宽度以及破坏特征等均应标注在图中。 6 ． 试验完毕后应卸去荷载，拆除仪表，关闭仪器，并清理试验现场。 制 定 者：龚安礼 指导教师： 龚安礼、喻磊、郭昕 审定者： 张兴虎 批准者： 王泽军 结构与抗震实验室 制定日期 ：2005 年 12 月 30 日 共