同济大学混凝土基本原理试验报告小偏心受压(优)

┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊《混凝土结构基本原理》试验课程作业COLLEGEOFCIVILENGINEERING小偏心受压短柱试验报告试验名称小偏心受压短柱试验报告试验课教师姓名学号手机号理论课教师日期2012年11月6日《混凝土结构基本原理》试验课程作业－1－┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊COLLEGEOFCIVILENGINEERING1.试验目的（1）参加并完成规定的实验项目内容，理解和掌握钢筋混凝土柱小偏心受压的实验方法和实验结果，通过实践掌握试件的设计、实验结果整理的方法。（2）观察小偏心受压短柱的破坏过程，记录钢筋混凝土柱的应变、绕度及裂缝的发展情况。2.试件设计2.1材料选取钢筋选取Ⅰ级钢筋作为箍筋，Ⅱ级钢筋作为纵筋；混凝土选取C20混凝土。2.2试件设计(1)试件设计的依据为减小“二阶效应”的影响，将试件设计为短柱，即控制5/0hl。通过调整轴向力的作用位置，即偏心距0e，使试件的破坏状态为大偏心或小偏心破坏。(2)试件的主要参数见下表1试件尺寸（矩形截面）混凝土强度等级纵向钢筋（对称配筋）箍筋纵向钢筋混凝凝土保护层厚度配筋图偏心距0emmlhb65015015020C144)2(100@6mm15（下图）mm20试验配筋图等如下图1所示：表1《混凝土结构基本原理》试验课程作业－2－┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊COLLEGEOFCIVILENGINEERING2.3试件制作试验试件在室内浇筑制作，并于养护室与材料试验试件同条件进行试件养护。在实验前宜将时间表面刷白，并分格画线。材料试验试件的制作与养护均根据国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB/T50081-2002规定，试件尺寸为100mm×100mm×300mm，将试件在20±3℃的温度和相对湿度90%以上的潮湿空气中养护，试块留设时间：2012年9月20日，试验时间：2012年11月7日。钢筋样留取自不经切削加工原截面钢筋，各尺寸留样长度按基本长度HLL20进行留取，其中0L为50d（为0d钢筋直径）；h为夹头长度通常取100mm左右。3.材性试验混凝土强度实测结果试块留设时间：2012年9月29日试验时间：2012年11月7日试块养护条件：室内与试件同条件养护各材料性能见下表2试件尺寸100mm×100mm×300mm试件轴心抗压强度/MPa平均轴心抗压强度/MPa评定轴心抗压强度/MPa推定立方体抗压强度/MPa推定轴心抗拉强度/MPa推定轴心抗拉强度/GPa19.219.318.324.11.9728.3719.818.8注：轴心抗压强度根据国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB/T50081-2002评定；立方体抗压强度、轴心抗拉强度、弹性模量根据国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010-2010推定。图1《混凝土结构基本原理》试验课程作业－3－┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊COLLEGEOFCIVILENGINEERING钢筋强度实测结果6光圆10.0710.2416.3416.3636257911.0216.509.6216.2414带肋59.5559.4588.8289.3638658160.8490.3957.4588.874.试验过程4.1加载装置柱小偏心受压试验的加载装置如下图所示。自平衡加载试验系统，采用千斤顶加载，支座一端为固定铰支座，另一端为滚动铰支座。铰支座垫板应有足够的刚度，避免垫板处混凝土局压破坏。（图2）4.2加载制度（1）单调分级加载机制在正式加载前，为检查仪器仪表读数是否正常，需要预加载，预加载所用的荷载是分级荷载的前1级。正式加载的分级情况为：0,20kN,40kN,60kN,100kN,140kN,180kN,220kN,260kN,300kN。当加载到300kN后，拆除所有仪表，然后加载至破坏，并记录破坏时的极限荷载。每次加载时间间隔为5min。（2）承载力极限状态确定方法对柱试件进行偏压承载力试验时，在加载或持载过程中出现下列标记即可认为该结构构件已经达到或超过承载力极限状态，即可停止加载：①受压区混凝土的压碎破坏；②对有明显物理流限的热轧钢筋，其受拉主筋的受拉应变达到0.01；③受拉主钢筋拉断；④受拉主钢筋出最大垂直裂缝宽度达到1.5mm；4.3量测与观测内容4.3.1荷载荷载由40_1通道进行记录，其随时间记录值如下表3：时间荷载/kN时间荷载/kN40_140_12012/11/612:58-0.4952012/11/614:45-340.7732012/11/613:50-19.9482012/11/614:47-360.2272012/11/613:57-39.7322012/11/614:48-380.1762012/11/614:00-60.0932012/11/614:48-398.557图2表2《混凝土结构基本原理》试验课程作业－4－┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊COLLEGEOFCIVILENGINEERING2012/11/614:08-100.2372012/11/614:48-420.4022012/11/614:12-140.0522012/11/614:49-440.4342012/11/614:17-179.7012012/11/614:49-459.3112012/11/614:26-220.0932012/11/614:49-470.6862012/11/614:31-259.7422012/11/614:49-480.662012/11/614:38-299.7212012/11/614:51-460.3812012/11/614:40-320.2484.3.2钢筋应变由布置在柱内部纵筋表面的应变计量测，钢筋应变测点布置见下图3：其中左图应变片从左到右从上到下分别对应号码为8(4),5(1),7(3),6(2)。括号中的数字为后面对应处应变片号码；相应的右图上个应变片从左到右从上到下对应号码依次为4(3),1(2),8(7),5(6)。1-8号应变片分别对应47_1到47_8通道。则相应荷载—纵向钢筋应变试验数据见下表4：荷载/kN纵向钢筋应变40_147_147_247_347_447_547_647_747_8-0.495-4-1000100-19.948-52-541-120-60-78-15-10-39.732-114-120-1-25-119-147-23-18-60.093-178-188-12-58-183-219-36-27-100.237-304-319-24-96-316-353-55-48-140.052-428-441-42-124-446-480-70-72-179.701-558-569-61-148-578-605-69-90-220.093-698-708-88-174-722-730-81-110-259.742-840-848-112-194-861-834-93-130-299.721-1004-1008-136-207-1014-951-107-150-320.248-1082-1081-147-214-1084-1004-113-161-340.773-1179-1169-156-223-1174-1070-117-171-360.227-1260-1238-165-232-1236-1122-119-180-380.176-1311-1286-174-233-1284-1167-123-188表3图3《混凝土结构基本原理》试验课程作业－5－┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊COLLEGEOFCIVILENGINEERING-398.557-1385-1348-183-241-1339-1215-121-196-420.402-1491-1440-191-253-1420-1274-116-204-440.434-1593-1525-199-250-1454-1332-102-209-459.311-1688-1614-205-269-1562-1392-85-212-470.686-1730-1656-208-271-1595-1423-78-215-480.66-1808-1735-211-275-1656-1474-65-212-460.381-1804-1755-203-268-1655-1477-40-189对应纵筋应变曲线图如下图44.3.3混凝土应变由布置在柱内部纵筋表面混凝土上的应变计量测，混凝土应变测点布置如右图5：位移计位置如图5，编号分别为1、2、3、4，对应记录通道为46_1,46_2,46_3,46_4。相应荷载—混凝土应变试验数据见下表5：荷载/kN混凝土应变曲率40_146_146_246_346_4-0.495-0.012000.004-1.3E-06-19.9480.0160001.33E-06-39.7320.012-0.004-0.004-0.0081.67E-06表4图4图5《混凝土结构基本原理》试验课程作业－6－┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊COLLEGEOFCIVILENGINEERING-60.0930.012-0.004-0.008-0.0120.000002-100.2370.012-0.012-0.024-0.0394.25E-06-140.0520.008-0.019-0.035-0.0474.58E-06-179.7010-0.023-0.055-0.0715.92E-06-220.0930.012-0.019-0.075-0.0958.92E-06-259.7420.008-0.023-0.083-0.1119.92E-06-299.7210.008-0.038-0.103-0.1341.18E-05-320.2480.008-0.042-0.106-0.151.32E-05-340.7730.012-0.042-0.118-0.1621.45E-05-360.2270.012-0.046-0.13-0.171.52E-05-380.1760.004-0.046-0.134-0.1821.55E-05-398.5570.008-0.05-0.15-0.1971.71E-05-420.4020.008-0.058-0.166-0.2171.88E-05-440.4340.012-0.061-0.173-0.2292.01E-05-459.3110.008-0.073-0.189-0.2412.08E-05-470.6860.008-0.069-0.189-0.2492.14E-05-480.660.008-0.073-0.201-0.2532.18E-05-460.3810.016-0.065-0.221-0.2682.37E-05对应的荷载—混凝土应变曲线和弯矩—曲率曲线见下图6表5《混凝土结构基本原理》试验课程作业－7－┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊COLLEGEOFCIVILENGINEERING4.3.4挠度柱长度范围内布置3个位移计以测量柱侧向绕度，侧向绕度测点布置见下图7：位移计位置如图7，编号分别为5、6、7，对应记录通道为46_6,46_7,46_8。相应荷载—侧向绕度试验数据见下表6：荷载侧向绕度40_146_646_746_8-0.49500.0040.013-19.9480.2110.1210.1图6图7《混凝土结构基本原理》试验课程作业－8－┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊