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实验报告

《结构试验》

教学实验指导书及实验报告

熊世树编写

*********

学生学号：

U*********

所在班级：

道桥1101班

华中科技大学土木工程与力学学院

2014年05月

实验一　钢筋混凝土梁正截面受弯性能实验

钢筋混凝土梁正截面受弯性能实验报告

实验二悬索桥缩尺模型实验

悬索桥缩尺模型实验报告

实验三混凝土强度、缺陷及保护层厚度无损检测

混凝土强度、缺陷及保护层厚度的检测报告

实验四钢框架动载实验

钢框架动载实验报告

实验一钢筋混凝土梁正截面受弯性能实验

一、实验目的

1、通过梁的试验设计，掌握试验设计的主要内容；

2、通过对钢筋混凝土梁正截面的承载力、刚度及抗裂度的实验测定，进一步熟悉钢筋混凝土受弯构件实验的一般过程。

3、进一步熟悉结构实验的常用仪表的选择和使用方法。

4、加深对钢筋混凝土梁正截面受弯性能的认识。

二、试件

1、试件：

试件为普通钢筋混凝土简支梁，截面尺寸及配筋图2-1所示。

混凝土：

实验2测试，钢筋：

主筋Ⅱ级，其它Ⅰ级

图2-1试件尺寸及配筋

三、仪器设备

1、加载设备：

手动千斤顶和分配梁

2、应变仪YE-2538

3、应变计

4、百分表

5、裂缝测试仪

6、荷载传感器

四、实验方案设计

根据上述试验梁，完成实验设计（加载设计和观测设计）。

主要确定实验加载装置、加载制度；进行测点布置和仪器选择。

1、加载系统设计

2、加载程序

根据开裂荷载、标准荷载和破坏荷载进行加载制度设计，采用分级加载，在标志荷载时细分2-4级，并给出加载程序表。

（1）开裂荷载确定

为准确测定开裂荷载值，实验过程中应注意观察第一条裂缝的出现。

在此之前应把荷载级取为标准荷载的5%。

（2）破坏荷载确定

当试件进行到破坏时，注意观察试件的破坏特征并确定其破坏荷载值。

当发现下列情况之一时，即认为该构件已经达到破坏，并以此时的荷载作为试件的破坏荷载值。

●正截面强度破坏：

①受压混凝土破坏;

②纵向受拉钢筋被拉断;

③纵向受拉钢筋达到或超过屈服强度后致使构件挠度达到跨度的1/50；或构件纵向受拉钢筋处的最大裂缝宽度达到1.5毫米。

●斜截面强度破坏

①受压区混凝土剪压或斜拉破坏；

②箍筋达到或超过屈服强度后致使斜裂缝宽度达到1.5毫米；

③混凝土斜压破坏。

●受力筋在端部滑脱或其它锚固破坏。

表2-1加载程序及梁的外观特征观测

荷载级别

本级荷载（kN）

累计荷载（kN）

说明

预载

标准加载

注意确定开裂荷载。

破坏加载

确定破坏荷载

3、观测设计

（1）观测项目；

（2）测点布置：

绘制测点布置图；

（3）采用仪器及测试系统图。

四、实验步骤

五、实验报告

1、实验现象描述及裂缝分布图。

2、绘制荷载——挠度曲线、荷载——应变曲线。

3、实验值与理论结果对比分析。

钢筋混凝土梁正截面受弯性能实验报告

一、实验记录结果表

应变与挠度记录表

测点

荷载

钢筋

应变

混凝土应变

με

挠度

mm

荷载

级数

荷载值

1

2

1

2

3

4

1

2

3

4

5

预载

0

-1

1

0

1

0

0

0.003

0

0

0

0.003

4

13

13

21

6

-3

-12

0.003

0.177

0.007

-0.23

0.017

8

41

41

64

19

-8

-32

-0.06

0.363

0.007

-0.06

0

12

98

83

141

46

-10

-59

-0.153

0.557

0.007

0.1

0.017

标准加载

14

129

107

190

65

-9

-72

-0.197

0.68

0.007

0.2

0.013

16

162

130

224

89

-5

-83

-0.237

0.8

0.007

0.31

0.023

18

195

156

289

116

-3

-98

-0.253

0.92

0.007

0.427

0.023

20

232

183

351

144

2

-112

-0.273

1.04

0.013

0.527

0.023

22

270

214

417

179

9

-127

-0.283

1.163

0.013

0.767

0.017

24

311

245

497

224

19

-147

-0.31

1.3

0.09

0.787

0.02

26

349

275

570

263

30

-155

-0.333

1.437

0.217

0.973

0.023

28

386

305

643

300

37

-169

-0.36

1.557

0.34

1.027

0.017

32

450

368

769

361

51

-198

-0.38

1.82

0.583

1.27

0.017

34

487

401

838

395

56

-215

-0.37

1.94

0.727

1.407

-0.007

破坏加载

38

552

475

964

459

68

-245

-0.38

2.217

1.043

1.68

-0.013

42

618

540

1078

524

80

-275

-0.383

2.547

1.327

1.937

-0.01

46

685

584

1208

610

96

-306

-0.38

2.783

1.637

2.237

-0.007

50

750

655

1386

687

115

-335

-0.38

3.393

1.943

2.543

-0.007

54

817

714

1510

776

139

-367

-0.38

3.403

2.273

2.88

0

58

886

783

1645

853

153

-405

-0.38

4.2

2.74

3.413

-0.003

62

949

864

1781

928

164

-439

-0.39

4.757

3.42

3.973

-0.003

66

1011

914

1895

991

172

-475

-0.397

9.373

3.913

4.503

-0.003

70

1180

2487

2113

1133

273

-500

-0.403

7.057

4.51

5.23

0.003

二、实验现象描述及裂缝分布图

如图，随着荷载的逐渐增大，梁逐渐出现裂缝并变大，且裂缝成斜向分布。

当最终梁被破坏是，斜裂缝贯穿整个梁。

三、荷载挠度曲线、荷载应变曲线

1、钢筋荷载—应变曲线图

2、混凝土荷载—应变曲线图

3、梁荷载—挠度曲线图

四、实验值与理论值对比分析

钢筋混凝土梁在荷载为66KN的时候遭到破坏，为破坏荷载。

受力截面积S=2*0.12=0.24平米

破坏强度=66000/0.24=275MP与理论值相差不多，所以为合格梁

但是从破坏裂缝来看，主要为斜裂缝，其斜筋配筋不够，应当加强。

悬索桥缩尺模型试验报告

一、测点布置、试验装置和测试系统图

图中，S代表索力，B代表位移，Y代表应变

二、悬索桥缆索变化计算与分析

a、主跨满载时

1、主梁内力—荷载曲线图

左半桥

右半桥

2、主塔内力—荷载曲线图

3、索力—荷载曲线图

左半桥

右半桥

4、位移—荷载曲线图

b、边跨满载时

1、主梁内力—荷载曲线图

左半桥

右半桥

2、主塔内力—荷载曲线图

3、索力—荷载曲线图

左半桥

右半桥

4、位移—荷载曲线图

c、全桥满载时

1、主梁内力—荷载曲线图

左半桥

右半桥

2、主塔内力—荷载曲线图

3、索力—荷载曲线图

左半桥

右半桥

4、位移—荷载曲线图

三、动载试验

采用脉动法进行试验

左半桥

右半桥

实验三混凝土强度、缺陷及保护层厚度无损检测

一、实验目的

1、熟悉掌握回弹仪检测混凝土强度。

2、熟悉超声波法测混凝土裂缝深度和内部缺陷。

3、熟悉钢筋混凝土结构中钢筋及其混凝土保护层的检测

二、实验仪器设备

1、回弹仪ZBL-S230

2、非金属超声仪ZBL-U520

3、钢筋扫描仪ZBL-R630

4、碳化深度测量仪和1%酚酞酒精溶液

5、冲击电钻及钢尺

试验模型试验仪器

三、实验内容

实验1：

混凝土强度无损检测

采用回弹仪对实验三所用的实验梁（实验三进行之前）进行回弹值测定，采用钻孔法测试碳化深度，由回弹值和碳化深度按测区混凝土强度换算表确定混凝土强度换算值。

实验2：

混凝土裂缝深度和内部缺陷检测

采用非金属超声仪，用平测法对混凝土表面裂缝深度进行检测，用对测法测试混凝土内部缺陷。

实验3：

钢筋及其混凝土保护层的检测

采用钢筋扫描仪测试内部钢筋分布及其钢筋保护层厚度。

四、实验步骤

实验1：

混凝土强度无损检测

1．利用率定回弹仪的钢砧（洛氏硬度HRC=60±2）进行回弹仪率定，回弹仪的率定值应为80±2。

2．在梁的每个侧面选择3个测区，测区大小200×200mm，划分成50×50mm的网格。

3．使用率定后的回弹仪测定混凝土立方体试块的回弹值，检测时回弹仪的轴线应始终垂直于试块受测表面，每一网格测量一个值，共计16个回弹值，每一测点回弹值读数精确至1，剔除3个最大值和3个最小值，由余下的10个回弹值求得测区平均回弹值。

4．在实验梁支座外侧各选择一个测区，采用冲击电钻加工一个直径15mm，深约10mm的孔，吹去孔洞中粉末，用1%酚酞酒精溶液滴入孔洞边缘处，量测孔外表面至不变色分界面的的垂直距离多次，取其平均值，即为混凝土的平均碳化深度dm。

实验2：

混凝土裂缝深度和内部缺陷检测

1、采用超声平测法，测试垂直裂缝深度。

（1）在没有缺陷的混凝土区，两探头间距为100mm、150mm、200mm、250mm、300mm时测试相应声时，并做好记录；

（2）将两超声探头对称置于裂缝两边，测试二者间距为100mm、150mm、200mm、250mm、300mm的声时，并做好记录。

2、对测法测试混凝土内部缺陷

（4）混凝土试件立面划分100x100网格，两对面网格线必须对齐，并对测试线和测点进行编号：

测试线编号从左至右、从下至上，测点编号遵循Z或N型原则。

（5）选择第1条测试线，在两对面的同一网格点（第1个网格个点）各布置一