1、八、实验教学8-1 实验教学内容：（选其中两项）1、 混凝土试块抗压破坏试验2、 混凝土试块劈裂试验3、 混凝土结构用钢材拉伸试验4、 普通钢筋混凝土梁抗弯性能的试验研究5、 普通钢筋混凝土梁抗剪性能的试验研究6、 普通钢筋混凝土柱大偏心受压的试验研究7 、普通钢筋混凝土柱小偏心受压的试验研究8-2 组织形式与教师指导方法：采用开放性实验的组织形式，学生可在规定的 7 个试验中选择其中的某两个试验，填写开放性实验申请表，写明试验目的并编写试验大纲，大纲内容包括：概述、试件设计及制作工艺、加载方案与设备、测试方案和内容、安全技术措施、试验组织与管理、附录等内容。由试验室指定指导教师负责审核修改，
2、并负责以后试验的指导工作。达到要求后方可进行试件的制作，仪器的调试等准备工作。8-3 考核内容与方法：考核内容包括四个方面：试验大纲撰写，由 1 名混凝土结构设计原理的任课教师和1 名结构试验室的指导教师进行考核，主要考察专业知识的运用程度和试验的合理性，占总成绩的 40。实际动手能力，由指导教师对学生在试验过程中的综合表现进行评定，占总成绩的 20。 团结协作能力，由指导教师对学生在试验过程中的团结协作进行评定，占总成绩的 10。试验报告，由任课教师和试验指导教师进行考核，主要考察试验的合理性、试验分析的深度、专业知识的运用能力。占总成绩的 30。成绩被评定为优者可以获得规定学分。8-4 创
3、新与特点：传统的试验往往是验证某个具体理论或现象，学生已经从书本上掌握了该理论或现象而缺乏必要的兴趣。本课程配置的试验不规定具体的实验内容而仅仅规定可做试验的范围，就是避免学生因为实验室老师全部给准备好而缺乏动手、动脑参与的空间。让他们自己动手寻找答案，使学生有了提出问题、分析问题、解决问题的经历，而不是被动参与，消极应对。特点是试验涵盖了受弯、受剪、受压三种基本受力状态，在此基础上了解混凝土不同的破坏形态，有助于学生理论联系实际，有助于专业知识的系统化。8-5 试验指导书：钢筋混凝土受弯构件正截面承载力实验指导书一、试验目的通过少筋梁、适筋梁和超筋梁的试验，加深对受弯构件正截面三个工作阶段和
4、两种破坏形态(塑性、脆性)的认识，并验证正截面强度计算公式 。二、试验内容和要求1.观察试件在纯弯区段的裂缝出现和展开过程，并记下抗裂荷载 Pcr0(Mcr0)2.量测试件在各级荷载下的跨中挠度值。绘制梁跨中挠度的 Mf 图。3.量测试件在纯弯区段沿截面高度的平均应变，绘制沿梁高度的应变分布图形。4.观 察 和 描 绘 试 件 破 坏 情 况 和 特 征 ， 记 下 破 坏 荷 载 Pcr0(Mcr0)。 验 证 理 论 公 式，并对试验值和理论值进行比较。三 、 试 件 和 试 验 方 法1.试件试验梁为单筋矩形截面梁，混凝土强度等级为 C20，试件尺寸和配筋如图 l 所示。主筋净保护层 2
5、5mm。图 12.试验设备千斤顶或压力机。百分表。手持式应变仪。3.试验方法这次试验分少筋梁、适筋梁和超筋梁三组进行，每班分三个小组，每组十人左右。试验梁在静力试验台和试验机上进行试验，加荷采用下面方法：用千斤顶和反力架进行二点加荷，或在压力机上用分配梁二点加荷直接读数。用百分表测读挠度。用手持式应变仪沿截面高度的平均应变。仪表布置如图 2 所示。百分表手持应变仪测点图 2百分表4.试验步骤 在 未 加 荷 载 前 用 百 分 表 及 手 持 式 应 变 仪 读 初 读 数 ， 用 放 大 镜 检 查 有 无 初 始 干缩裂缝。 加 第 一 级 荷 载 后 读 手 持 式 应 变 仪 ， 以
6、量 测 梁 未 开 裂 时 ， 沿 梁 截 面 高 度 的 平均应变值。 估 计 试 验 梁 的 抗 裂 荷 载 ， 在 梁 开 裂 前 分 三 级 加 荷 ， 如 仍 未 开 裂 ， 再 少 加些，直至裂缝出现，记下荷载值 Pcr0(Mcr0)。每次加荷后，持荷五分钟后读百分表，以量测试件支座和跨中位移值。试验梁出现裂缝后至使用荷载之间分二次加荷，每次加荷五分钟后读百分表，至使用荷载时读应变仪，使用读数放大镜读取最大裂缝宽度。使用荷载理论值 Mu之间分三次加荷。百分表每次都读，至第二次加荷后读应变仪，读后拆除百分表。如第三次加荷后仍不破坏，再酌量加荷直至破坏。破坏时，仔细观察梁的破坏特征，并
7、记下破坏荷载 Pp0(Mu0)。四 、 注 意 事 项务 必 明 确 这 次 试 验 的 目 的 、 要 求 ， 熟 悉 每 一 步 骤 及 有 关 注 意 事 项 ， 如 有 不 清 楚 的 地方 可 以 进 行 研 究 、 讨 论 或 询 问 指 导 人 员 。对 与 本 次 实 验 无 关 的 仪 器 设 备 不 要 随 便 乱 动 ， 在 试 验 时 一 定 要 听 从 指 挥 人 员 的 指 挥 ，特 别 是 试 件 破 坏 时 要 注 意 安 全 。钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 斜 截 面 强 度 实 验 指 导 书一、试验目的1.通过钢筋混凝土矩形截面简支梁的静载试验，验证
8、受弯构件的斜截面强度计算方法，加深区别剪压破坏、斜压破坏和斜拉破坏三种剪切破坏形态的主要破坏特征，以及产生这三种破坏特征的机理。2.正确区分斜裂缝和垂直裂缝，弯剪斜裂缝和腹剪斜裂缝，在此基础上加深理解这二种裂缝的形成原因和裂缝开展的特点。3.加深理解箍筋在斜截面抗剪中的作用。二、试验内容和要求1.量测试验梁的跨中挠度。2.量测斜裂缝出现前后箍筋的应变。3.仔细观察裂缝的出现和开展过程，特别注意观察剪跨段内斜裂缝的出现和开展的全过程。斜裂缝出现后，用铅笔在裂缝旁边描裂缝，按出现先后顺序编号，并在裂缝顶端注明相应的荷载值，待试验梁破坏后再绘制裂缝分布图和破坏形态图。4.记录斜截面破坏荷载，并验算斜
9、截面破坏时的 VOUV U(VoU和 Vu分别为斜截面破坏时的剪力试验值和理论值)。5.试验分组。依据破坏形式的种类，将试验分为三组，每组做一种破坏形态。各组做完本组试验后，再相互观察另外两种破坏形态。在试验过程中，要根据试验目的、内容和要求，认真做好记录，试验报告以本组试验梁为主。三、试验梁尺寸和配筋试验梁混凝土强度等级为 C20，尺寸和配筋如图 1 所示，主筋混凝土保护层厚度为25mm。剪压）吊环斜拉）斜压）图 1 实验梁详图四、材料的力学性能试验为了分析试验结果，对原材料必须进行力学性能试验由于时间限制，这项工作由教师进行。试验内容混凝土：立方体强度 fcuo，棱柱体抗压强度 fc0，弹
10、性模量 Ec0。钢筋：主筋和箍筋的抗拉屈服强度 fy0。五、试验方法根据试验梁最大承载能力，决定加载装置和加载方式。本次试验有三种不同规格的梁，其加载体系均采用反力架，千斤顶加载体系。加载装置如图 2 所示。千斤顶支座支座应力架试验台座梁 =330梁 =500梁 =200图 2 加载装置图1.试验梁安装要求本次的试验梁和支座的连接为简支。试验梁两端搁置在专门设计的支座上，保证梁在受力后，粱的一端能够转动而另一端能够水平移动，试验梁就位后，应保证几何尺寸位置的准确。2.测点布置。根据试验目的和要求，测点布置如图 3 所示。图 3 测点布置图中点）注 ： l、 3 百 分 表 ， 量 测 试 验
11、梁 支 座 沉 降 2 为 百 分 表 ， 量 测 试 验 粱 跨 中 挠 度1、 2、 3、 4 为 电 阻 片 ， 量 测 试 验 梁 箍 筋 应 变3.试验仪器和加载设备DH3818 型电阻应变仪，用于量测箍筋应变。百分表，用于量测挠度。500kN 千斤顶，用于加荷4.加荷方法采取分级加荷，每级加载值一般取 510的破坏荷载。每次加载后间歇 5 分钟，使试件的变形趋于稳定后，按试验内容和要求量测数据，并认真做好记录，数据校核无误后，方可进行下一级加载。5.安全措施在试验过程中，要服从统一指挥随时注意观察加载装置和仪表运转是否正常，如发现偏差过大，应立即停止试验，待纠正后再继续加载 ，试件
12、接近破坏、时，应在试件下面安装安全支承，避免测试人员及仪表遭受不必要的损失，当加载超过 80的破坏荷载后，应将易损仪表拆除。6.人员分工加载 1 人，读百分表 3 人、记录 1 人，操作电阻应变仪 1 人、记录 1 人，寻找裂缝并量测裂缝宽度 13 人；负责安全 1 人，总指挥 1 人。六、试验准备1.复习受弯构件斜截面的强度计算的有关内容，仔细阅读试验指导书，充分了解本次试验的目的、要求，测试等内容。2.根据所给试验梁尺寸、配筋，计算试验梁的破坏荷载，确定加载级数和每级加载值。七、注意事项1.进入试验室后，要服从担任本次试验指导教师的统一指挥，认真完成本次试验所要求的内容，注意分工协作。2.
13、与本试验无关的仪器设备和其它试验项目装置不得随意乱动。3.注意安全，尤其是加载阶段。八、试验报告的内容和要求根据试验原始记录和试验过程中观察到的现象，进行整理、分析、归纳，将试验结果汇总，以图表，文字说明之。绘制试验梁裂缝图；绘制斜截面(剪跨区)破坏形态图，绘制荷载(P)挠度(f)曲线，绘制荷载(P)箍筋应力( s)曲线：验算斜截面三种破坏形态的 V0u/Vu(强度复核)：试验结果汇总表。试验结果分析(重点围绕本次试验的三种破坏形态；分析产生这三种破坏的条件及影响斜截面强度的因素)。 九、思考题1.垂直裂缝和斜裂缝、弯剪斜裂缝和腹剪斜裂缝形成的力学机理有什么不同? 2.箍筋的抗剪作用和受力特征
14、是什么?它对斜截面破坏强度和破坏特征有什么影响?3.通过本次试验，你对规范中所规定的斜截面抗剪强度计算公式的二个限制条件有何新的认识和体会?钢 筋 混 凝 土 偏 心 受 压 短 柱 正 载 面 承 载 力实 验 指 导 书一、试验目的验证钢筋混凝土矩形截面对称配筋偏心受压构件正截面的受力特点与两种破坏特征和承截力计算公式，并观察偏心受压构件的变形和裂缝发展过程。二、试验内容和要求每班分二组做一根大偏心受压破坏(又称受拉破坏)短柱试验，与一根小偏心受压破坏(又称受压破坏)短柱试验，每组并观察另一组试验的破坏形状，对此，试验内容和要求主要有：1.量测纵钢筋 As，A s的应变，分析其应力情况。2
15、.观察裂缝出现的荷载及裂缝开展过程。3.根据跨中区段的试验结果验证平截面假定并分析中和轴位置的变化。4.测量构件挠度值，并画出挠度图。5.记录正截面破坏荷载值，验证理论公式并对理论值和试验值进行比较。三、试件设计、试验设备和试验方法1.试件设计试件尺寸及配筋如图 1 所示。图 1 试件尺寸及配筋图2.试验设备和仪表布置（1）加荷用 2000kN 压力试验机或 5000kN 压力试验机(图 2)。（2）测挠度用百分表支架固定百分表。（3）测钢筋应力用 DH-3818 电阻应变仪及平衡预调箱。（4）测定截面应变用手持式引伸仪。测点及仪表布置如图 3 所示。试件支座垫板图 2 加载装置图 3 百分表
16、及手持应变仪测点在构件表面布置示意图3.试验步骤和人员分工：(1)试验准备：试件设计，制作以及混凝土和钢筋力学性能试验。用稀石灰刷白试件，并在试件上面画出必要的尺寸线，如各截面中心线。测点位置线，偏心荷载着力点等。(限于时间，这两项工作已由教师完成)。(2)试验步骤：安装试件试件在压力机上就位，要求试件垂直、稳定、荷载着力点的位置正确、接触良好，并要做到试件为偏心受力而对试验机本身是中心受力，以保护试验机。安装仪表并检查(见仪表布置图) a在中间截面上用 502 胶水粘手持式引伸测点的测头。b安装好测读挠度的百分表支架及百分表。c将已装好的电阻应变片的引线焊接到连线上，编好号，并连接到电阻应变
17、仪上，预调平衡，使其进入工作状态。预载：在正式加压力试验前，应进行预载，即是将已就好位的试件，施加少量的压力(相当于一级荷载值)以检查各仪表的工作情况及试验测读人员的操作和读数能力。并消除试件的构造变形，发现不正常情况，应立即报告解决，如全部正常，即开始试验。正式试验读好“0”荷载读数，作为初读数，然后逐级施加荷载，每级荷载值 kN，每级加荷后三分种测读各仪表读数，临近开裂时，荷载减半，直至开裂，记下开裂荷载：开裂后，逐级加荷，直至破坏，记下破坏荷载。（3）人员分工操作试验机 2 人测试电阻应变仪 2 人测读手持式引伸仪（应变仪） 1 人测读百分表 1 人观察裂缝 1 人（4）采用相应表格记录四、试验注意事项1.注意人身安全和仪表安全，试件本身要有保护措施?如用绳子捆住木楔垫好，数据读好后，远离试件，这点尤其是当试验荷载的后期更应注意。2.服从命冷，听指挥，并保持安静。读数口令有指挥人员统一下达，不能早读，也不能晚读，如有问题应立即报告。3.试验研究工作，是个实践性很强，责任心很强的细致工作-一定要有严格的责任制和实事求是的精神，数据要认真细致的测读，不能错读，不能搞乱，大家分工协作，互相校对。
