结构设计原理实验指导书Word格式.docx
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40mm电阻应变片，在相应位置的两根主筋上予埋3×
5mm的电阻应变片2只，设置3个挠度测点；
跨中一点，分配梁加载点对应处各一点，支座沉降测点两点（刚性支座时省略），见图1所示。
图-1正截面破坏试验简支梁
图-2梁试验装置和测点布置
1-千斤顶;
2-力传感器;
3-分配梁4-试验梁;
5-混凝土应变片;
6-钢筋应变片;
7-机电百分表;
四、实验相关知识点
1.回顾道路工程材料的内容,包括混凝土配比、标号及混凝土材料的力学性能;
钢筋的强度和力学性能;
2.回顾材料力学和结构力学有关应力（应变）实验分析原理;
3.结合本课程中钢筋混凝土矩形梁的内容,从梁的构造,钢筋构造,配筋率,正截面计算的基本内容,受弯构件的工作阶段、破坏特征,验算实验梁在不同荷载作用下控制断面（最不利截面）的应力、挠度和裂缝开展的位置及宽度,梁最大破坏荷载时相应的挠度。
五、实验实施步骤
1．加载前检查传感器、电阻片、挠度计的连接和安装状态，并进行初始平衡调试；
2．先作一次预备试验，预备荷载值取破坏荷载的30-40%。
加载后，测取读数，观察试验梁、仪表装置工作是否正常，及时排除故障后，才能进行正式试验。
3．正式试验时，原则上应按计算破坏荷载的20%（也可取整数荷载值）分级加载，每级加载后稳定5分钟再读取试验数据。
4．裂缝的出现和发展用目视或读数显微镜观察，每级荷载下的裂缝发展情况应进行记录和描述。
5．当裂缝宽度达到1.5mm时，即视为破坏。
或混凝土受压区破坏或钢筋应力达到屈服点，亦视为破坏。
观察时应特别注意安全。
六、实验报告要求
1．将试验中每级实际荷载作用下的理论计算值和各测点实测值列表；
2．将试验过程中从开始加载直至破坏划分为三个工作阶段,并将跨中截面用图示方法描绘（计算值为实线,测试值用虚线标出应度值）；
3．绘出弯矩（或荷载）与各挠度测点的关系曲线（按三个工作阶段,计算值为实线,测试值用虚线标出应变值）。
4．实测值与理论计算值进行比较，并分析其差异原因。
七、思考题：
1．混凝土的标号低于设计标号实测的应力（或应度）变大还是变小？
2．钢筋混凝土梁受弯强度应采用规范中轴心受压还是弯压指标？
实验二钢筋混凝土柱偏心受压破坏试验
通过试验了解偏心受压构件理论计算的依据和分析方法，观察偏心受压柱的破坏特征及强度变化规律，进一步增强对钢筋混凝土构件试验研究和分析能力。
加强学生对于理论知识的理解和消化。
在静荷载作用下，测定柱侧向位移和L/2截面钢筋及混凝土应变，描绘柱体裂缝出现、扩大与破坏状况及特征，测定开裂荷载值及破坏荷载值。
四、实验过程中观测的内容
1．实验前测量柱子尺寸及力作用点的偏心距；
2．预备试验时，预载值取计算破坏荷载的20%左右。
同时。
加载后，测取读数，观察试验柱，仪表装置工作是否正常，及时排除故障后，才能进行正式试验。
3．正式试验开始时，预加5%初荷载,调试仪器,按计算破坏荷载的20%分级加载，每级稳定5分钟后读取试验数据，当接近发裂荷载时，加载值应减至为原分级的一半或更小，并注意观察裂缝发展情况，同时拆除构件上装置的位移计后，再继续加载到破坏。
五、实验报告要求
1．绘出荷载作用下的裂缝开展图，标出主要裂缝出现时的荷载值。
2．计算侧向位移、绘出计算与实测的p-f关系曲线图。
3．计算受拉区出现裂缝时的荷载值，受压区出现裂缝时荷载、破坏荷载、破坏时钢筋最大应力，分析误差产生原因。
4.分析试验中出现的问题，提出解决问题的办法。
5.对试验中出现的现象及与理论课中产生的误差进行讨论和分析
六、思考题
1．偏心受压的破坏现象与哪些情况有关?
2．大、小偏心受压构件破坏形式有何特点?
图-3偏心受压试样尺寸及配筋图图-4试验柱装置与测点布置图
1-加力架承压板2-试验柱3-横截面电阻片
4-位移计5；
7-支座6-力传感器
钢筋混凝土矩形梁破坏试验报告
班级姓名
学号成绩
实验日期
报告日期
指导教师
一.实验前理论计算
1.破坏荷载的计算
根据《结构设计原理》，此单筋矩形截面的受压区高度：
x＝
于是，破坏弯矩M约等于不考虑结构安全系数的承载能力
即：
M＝R
按照该梁受力图式,该梁的破坏荷载为:
Pmax=
试验中按照其20％为一级加载，按五级施加的荷载分列为：
0、;
;
（kN）
2.理论应变计算
根据材料力学中关于应变的计算公式：
ε
其中：
E——混凝土弹模。
取26
ε——应变
M——截面处的弯矩
y——距中性轴（形心轴）的距离
I——抗弯惯性矩
按上式分别计算各级荷载下各测点处的应变，其计算过程：
由电阻应变片布置点为Yi
IZ=bh3/12
混凝土弹性模量查表得：
E＝26
所以：
Ri=
荷载作用下各测点的理论应变值表（µ
ε）
试验荷载（kN）
R1（µ
R2（µ
R3（µ
R4（µ
R5；
R6（µ
1
2
3
4
5
破坏
3.理论挠度值的计算
由材料力学知：
复杂荷载作用下某点挠度可以由组成的若干个简单荷载单独形成的挠度叠加而成，而简单荷载产生的挠度可由《材料力学》附表中查得，于是，可以求得此试验中各测点的挠度值。
此梁的受力可以分解为：
f+f
荷载作用下各测点的理论计算结果表（mm）
支点
F1（mm）
F2（mm）
F3（mm）
端支点
钢筋混凝土矩形梁破坏试验计算结果汇总
计算参数名
应用公式
计算值
含筋率
换算截面积
换算截面惯性矩
换算截面的截面模量
受压区高度
开裂荷载
破坏荷载
混凝土极限应力
钢筋极限应力
破坏时受压区高度
二.实验实施过程
1.实验加载示意图
2.实验记录
简支梁正截面破坏试验记录表
试验荷载
测量值
测点号
P=1～3％
P=20％
P=40％
P=60％
P=80％
P=100％
Pmax
kN
应变记录
R1（µ
R5（µ
R筋（µ
挠度记录
f1（mm）
f2（mm）
f3（mm）
三.试验结果与理论计算结果比较
简支梁正截面破坏试验值与理论计算值比较
应
变
（µ
R1
理论值
实验值
R2
R3
R4
R5
R筋
挠
度
（mm）
f1
f2
f3
四.试件破坏示意图
1．破坏形态描述
2．试件破坏示意
3．受力到破坏阶段描述与示意
五.理论值与试验值产生差异的原因
六．思考题
钢筋混凝土柱破坏试验报告
钢筋混凝土柱的破坏实验报告
一.实验前理论计算：
1．受拉区出现裂缝时的荷载值：
由于该试样采用20号混凝土，查表得知：
2．受压区出现裂缝时的荷载值：
由材料力学知识可以得知：
N——偏心压力
A——试件截面积
e——偏心距
——弯曲截面系数
⑴大偏心构件：
随着荷载的增大，拉区混凝土先出现横向裂缝，所以
⑵小偏心构件：
随着荷载的增大，压区混凝土先出现横向裂缝，所以
3．受压区出现裂缝时的破坏荷载及破坏时钢筋的最大拉压应力：
对于短柱
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