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《混凝土设计原理》 实验指导书 （土木工程专业用） 南京工业大学土木工程学院 目 录 实验一：单筋矩形截面梁破坏……………………………………………1 实验二：受弯构件斜截面破坏……………………………………………4 实验三：偏心受压柱破坏……………………………………………10 试验一 单筋矩形截面梁破坏 学 时：2学时 实验性质：综合性实验 目的要求： 通过对适筋梁、超筋梁和少筋梁的试验，加强对钢筋混凝土梁正截面受弯破坏过程的认识，了解正截面科学研究的基本方法，验证受弯构件正截面承载力计算方式。 实验内容： 1、观测适筋梁、超筋梁的裂缝出现和开展过程、挠度变化以及破坏特征，并记下开裂荷载实测值（Pcr）和破坏荷载实测值（Pu）。 2、 量测适筋梁在各级荷载下的跨中挠度值，绘制梁跨中的荷载（内力）一挠度曲线（M-f曲线）。 3、 量测适筋梁在纯弯区段沿截面高度的平均应变，绘出沿梁高度的应变分布图形，验证平截面假定。 4、 通过在主筋上测定的应变，验证钢筋屈服与梁破坏之间的关系。 5、 观察和描绘试件破坏情况和特征，比较适筋梁与超筋梁的破坏形态及破坏荷载。 6、 根据规范方法计算试件破坏承载力理论值并与试验值比较。 试件设计与制作： 1、 试件设计为确保梁正截面强度破坏，在剪弯区段所配箍筋需加强，纵筋端部锚固足够可靠。 图1-1和表1-1给出了L-1(适筋梁)、L-2（超筋梁）L-3（少筋梁）的配筋详图及截面参数，混凝土采用C20，纵向受力筋采用HPB235钢筋（带弯钩）和HRB335钢筋（不带弯钩）。 表1-1 项目 梁号 截面尺寸 bＸ 号筋 号筋 号筋 L1(mm) L2(mm) 保护层厚C(mm) L-1 120Ｘ150 210 26 6@150 925 750 25 L-2 120Ｘ150 216 26 6@150 925 750 25 L-3 150Ｘ250 26 26 6@150 925 750 25 图1-1试件尺寸和配筋图 图1-2测点布置图 2、 试件制表 试件采用干硬性混凝土、平板振捣器振捣、蒸汽养护或自然养护28天，制作试件同时预留混凝土立方体试块（150Ｘ150Ｘ150mm）和纵向受力钢筋试件以测得混凝土和钢筋的实际强度，填入表1-2用于计算构件的实际承载力。 表1-2 项目 强度（N/mm2） 混凝土立方体 150Ｘ150Ｘ150 12 HRB335 20 试验方法 1、加荷装置 方案一：采用千斤顶和反力架进行两点加荷。 方案二：在四柱压力机上进行两点加荷。 2、观测方案 （1）用百分表量测梁的跨中挠度，其值按下式计算： 跨中位移 （2）用手持式应变仪量测沿截面高度的平均应变 测点布置见图1-2。 （3）裂缝观测： 用放大镜观测裂缝出现，用读数显微镜测读裂缝宽，用钢直尺量取纯弯段裂缝间距。 （4）试验完毕，打碎保护层、测定实际保护层厚度。 3、安全措施 1、试验梁下设安全垫块，以防梁破坏时伤害操作人员和破坏仪表。 2、仪表安装时系安全绳，试件破坏前必须撤除仪表。 3、加荷系统必须稳定可靠。 试验步骤 1、试验前，先进行材料试验，并按实测材料强度指标计算开裂荷载和构件承载力。 2、加荷载前，用放大镜及读数显微镜检查有无初始干缩裂缝、读取百分表和手持式应变仪的初始读数。 3、按荷载短期效应组合值的20%分级加荷，构件自重及加载设备重量计入第一级。每级荷载的持续时间为10分钟，持续时间结束后方可测读仪表。 4、接近估算开裂荷载时，荷载分级降为5%，直至裂缝出现，记下荷载值Pcrs，开裂后荷载分级恢复为20%。 5、构件达到正常使用极限状态，即荷载达到其短期组合值。持荷时间增加5分钟。持续时间结束后，测读各仪表，同时用读数显微镜量测纯弯段所有裂缝宽度、量测平均裂缝间距。 6、构件进入破坏阶段、荷载分级调整为10%，接近承载力极限状态时，降为5%，并撤除百分表，持续时间仍取10分钟，直至构件破坏，记下荷载值Pus。 注意事项 （1）试验前必须明确试验目的，仔细阅读指导书，要求熟悉试验步骤及有关注意事项，如有不清楚的地方可进行研究，讨论或询问指导教师，对与本次无关的仪器设备不可随便乱动。 （2） 试验时，一定要听从指导教师的指导，遵守试验室规章制度，特别要注意试件破坏时的安全。 （3）试验结束后，按要求完成试验报告。 试验二 受弯构件斜截面强度实验 学 时：2学时 试验性质：综合性实验 目的要求： 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