钢筋混凝土正截面受弯实验报告(2)

注：在很小荷载的作用下，少筋梁即破坏，挠度无法计算

（3）绘制裂缝分布形态图。 （计算裂缝）

注：少筋梁在裂缝出现到破坏期间时间极短，裂缝难以计算。 （4）简述裂缝的出现、分布和展开的过程与机理。

①在荷载为0.4KN时，梁处于弹性阶段。

②在荷载达到6.6KN时，混凝土开裂，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。

（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。

配筋率越高，受弯构件正截面承载力越大，最大裂缝宽度值越小，但配筋率的提高对减小挠度的效

本实验利用土木工程受弯构件实验软件,通过设计梁的尺寸、破坏的类型,模拟出梁的荷载和挠度、荷载和裂缝之间的关系,再与理论计算出来的结果进行分析比较,得出原因。本次实验的计算,有关各种抗拉强度的取值,因学校而异。本实验报告是采用屈服强度标注值来计算极限荷载,也可以采用极限强度标准值。

果不明显。

3.2 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：

ho 486.5开裂时：x

ftkAs

1.78 981.251.0 11.9 210

1fcb

x2

0.6989mm

0.69892

) 0.8491KN m

Mcr ftkAs(ho

) 1.78 981.25 (486.5 Mcra 0.84912.45

0.3466KN

开裂荷载：Fcr 屈服时：x M

fyAs

300 981.251.0 11.9 210

1fcb

x2

117.797mm

117.797

2

) 125.875KN m

y

fyAs(ho

) 300 981.25 (486.5 Ma

y

屈服荷载：Fy 破坏时：x

125.8752.45

51.38KN

131.54mm

131.542

) 138.3KN m

fykAs

335 981.251.0 11.9 210

1fcb

x2

Mu fykAs(ho 破坏荷载:Fu

) 335 981.25 (486.5 138.32.45

56.5KN

Mua

通过分析对比，实验数据跟理论数据存在着误差，主要原因：

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）绘出试验梁p-f变形曲线。（计算挠度）

As 981.25h0 486.5

54

E te

EsEc

Asbh0

2 10

2.8 10

981.25210 486.5

0.0686

AsAte

981.250.5 210 525

0.0178

当构件开裂时，Mk 0.8491KN/M

本实验利用土木工程受弯构件实验软件,通过设计梁的尺寸、破坏的类型,模拟出梁的荷载和挠度、荷载和裂缝之间的关系,再与理论计算出来的结果进行分析比较,得出原因。本次实验的计算,有关各种抗拉强度的取值,因学校而异。本实验报告是采用屈服强度标注值来计算极限荷载,也可以采用极限强度标准值。

sq

M

K

h0As

0.8491 10ftk

6

0.87 486.5 981.25

2.0441.78

负数， 取0.2

1.1 0.65

te sq

2

1.1 0.65

0.0178 2.044

5

2

Bs

EsAsh0

MKl0

B

2

1.15 0.2 6 E

58

2 10 981.25 486.5

1.15 0.2 0.2 6 0.0686

6

2

5.519 10

13

N mm

2

f s

0.8491 10 7350

5.519 10

13

0.52mm

以此类推，在不同的荷载下，可以得到相关的数据：

实验得出的荷载-挠度曲线:

本实验利用土木工程受弯构件实验软件,通过设计梁的尺寸、破坏的类型,模拟出梁的荷载和挠度、荷载和裂缝之间的关系,再与理论计算出来的结果进行分析比较,得出原因。本次实验的计算,有关各种抗拉强度的取值,因学校而异。本实验报告是采用屈服强度标注值来计算极限荷载,也可以采用极限强度标准值。

（3）绘制裂缝分布形态图。 （计算裂缝）

最大裂缝：

acr 1.9

te

deq

As0.5bh25

981.250.5 210 525 1404.5mm

138.3 101.780.0178 333

0.0178

te

0.0178M

k

6

333N/mm

2

sq

h0As

0.87 486.5 981.25

0.9

1.1 0.65

Wmax

deq

acr 1.9cs 0.08Es te

sq

333 1.9 0.9 1.9 26 6 0.08 1404.5 0.46mm5 2 10

（4）简述裂缝的出现、分布和展开的过程与机理。

①当荷载在0.4KN内，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0.4KN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

本实验利用土木工程受弯构件实验软件,通过设计梁的尺寸、破坏的类型,模拟出梁的荷载和挠度、荷载和裂缝之间的关系,再与理论计算出来的结果进行分析比较,得出原因。本次实验的计算,有关各种抗拉强度的取值,因学校而异。本实验报告是采用屈服强度标注值来计算极限荷载,也可以采用极限强度标准值。

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。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。

③接着荷载只要增加少许，受拉区混凝土拉应变超过极限抗拉应变，部分薄弱地方的混凝土开始出现裂缝，此时荷载为7.9KN。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。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。内力重新分布完成后，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 …… 此处隐藏：2557字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……