1、山东交通学院土木工程系试验一钢筋混凝土柱受压实验主讲人：郑桂兰山东交通学院土木工程系实验原理测定钢筋混凝土柱在各级静载作用下，测定柱中点及其它测点侧向位移和L/2 截面处钢筋和混凝土应变。山东交通学院土木工程系实验分析-小偏心受压当偏心距较小时，受荷后截面大部分（或全部）受压，中和轴靠近受拉钢筋一侧（或压应力较小一侧）。因此，受拉钢筋应力很小（或压应力较小），无论配筋率的大小，破坏总是由于受压钢筋屈服，压区混凝土到达抗压强度被压碎。构件的破坏是由于受压区混凝土到达其抗压强度，其承载力主要取于压区混凝土及受压钢筋，故称为受压破坏。山东交通学院土木工程系实验分析-大偏心受压轴向力N 的偏心距较大，
2、且纵筋的配筋率不高时，拉区混凝土较早地出现横向裂缝，受拉钢筋应力增长较快，首先到达屈服。随着裂缝的开展，受压区高度减小，最后受压钢筋屈服，压区混凝土压碎。因为这种偏心受压构件的破坏是由于受拉钢筋首先到达屈服，而导致的压区混凝土压坏，其承载力主要取决于受拉钢筋，故称为受拉破坏。山东交通学院土木工程系实验内容设计（或利用预制好的）筋混凝土柱，制定进行轴压实验或偏压实验方案。山东交通学院土木工程系实验目的 1、通过实验初步掌握受压柱静载实验的一般程序和测实方法。山东交通学院土木工程系实验目的 2、巩固和研究钢筋混凝土受压构件理论计算的方法、思路和分析研究方法；观察大、小偏(轴)心受压柱的破坏特征、研
3、究强度变化规律及其影响因素等内容。山东交通学院土木工程系实验目的 3、初步培养学生的科研意识与动手能力。山东交通学院土木工程系实验仪器 10000kN 压力实验机压力机一台；静态电阻应变仪一台或静态数据采集系统一套数字万用表一个、读数显微镜2 个、记号笔一支百分表及支座、磁性表座各3 个卷尺、刻度放大镜及贴片、打磨、焊线设备应变片、电线、（倾角仪）等山东交通学院土木工程系实验方法研究纵向弯曲的影响与柱子破坏的规律，从而找出钢筋混凝土柱在不同截面（形状、尺寸）、（相对）偏心距、配筋率（纵筋、箍筋）、长细比、混凝土强度等参数条件下，各因素与极限荷载及破坏特征等之间的关系。山东交通学院土木工程系实验
4、实件钢筋混凝土柱（1-3 根）山东交通学院土木工程系实件就位及加载装置柱子实验多采用正位实验，主要采用长柱机或大型承力架配合同步液压加荷设备进行加载实验。卧位加载虽然方便、但自重影响难于消除且不便于实验操作及观察。山东交通学院土木工程系支座装置不同的支撑条件直接影响到柱子的计算长度的取值，故所用支座装置应满足计算长度的条件且应保证安全。一般铰支座多采用刀铰形式，它有单刀铰支和双刀铰支两种，比较灵活可靠。球铰加工困难、精度不易保证且存在较大安全隐患。其它支座条件可视具体情况设计模拟。山东交通学院土木工程系实件安装实件安装时应将实件轴线对准作用力的中心线（即几何对中）。若有可能还应进行力学对中（即
5、加载约达标准荷载的40%左右）测量其中间区段两侧或四角应变，并调整作用力轴线，使各点应变均匀。力学对中后即可进行轴心受压实验。对偏心受压实验，应在力学对中后（或几何对中后），沿加载轴线量出设计偏心距，再把加载点移至偏心距处进行偏心受压实验。山东交通学院土木工程系加荷等级柱子加载一般按估计破坏荷载的分级施加，按1/151/10开裂荷载或破坏荷载时，加载值应减至原分级荷载值，算出1/21/4荷载分级值。观测项目主要有各级荷载下的侧向挠度、控制截面或区段的应力及其变化规律、裂缝的开展、发裂荷载值及破坏荷载值等。山东交通学院土木工程系实验步骤-实验准备 (1)实件设计，制作以及混凝土和钢筋力学性能实验
6、。（对于已制作的构件学生应向指导教师咨询柱的已知参数：混凝土强度等级、截面尺寸、保护层厚度、钢筋直径、级别、数量及分布等情况）。山东交通学院土木工程系实验步骤-实验准备 (2)用稀石灰刷白实件，并在实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。(根据时间因素及综合其它情况决定这两项工作是否由教师完成，还是学生自己完成)。山东交通学院土木工程系实验步骤-实验准备 (3)画好记录表格，记录测点位置及编号、应变片的粘贴。 (4) 画好裂缝记录图表。山东交通学院土木工程系实验步骤-安装实件实件在压力机上就位，要求实件垂直、稳定、荷载着力点的位置正确、接触良好，并在做偏压实验时
7、要做到实件为偏心受力而对实验机本身是中心受力，以保护实验机。山东交通学院土木工程系实验步骤-百分表的安装应变仪（或采集系统）的连接，、理论（或预估）值的计算、人员分工等工作。山东交通学院土木工程系实验步骤-预载检查预载值应不超过发裂荷载值，以检查各仪表的工作情况及实验测读人员的操作和读数能力。并消除实件的构造变形，发现不正常情况，应立即报告解决，如全部正常即开始实验。山东交通学院土木工程系实验步骤-卸掉预加荷载进行仪表读数调零或读取初始读数值。山东交通学院土木工程系实验步骤-加载严格遵守操作规程和执行实验方案，分级加载（分级卸载）至实验完成。山东交通学院土木工程系实验步骤-记录每级荷载加载完毕
8、后，恒载5 分钟再测量实件各测点的变形、截面应变、观察裂缝发生、发展情况，同时做好相关记录。对开裂荷载、屈服荷载、极限荷载进行观测并记录、且对裂缝进行仔细观测并详细记录（或进行拍照、录像）。山东交通学院土木工程系实验步骤-结束实验完成后关闭设备电源、清理实验现场。山东交通学院土木工程系注意事项（1）柱子实验由于高度大、荷载大、侧向变形不好控制和测量，且破坏时又有一定危险性，故应引起足够重视，实验时应考虑周密，作到防微杜渐。特别要注意人身安全和仪表安全，实件本身要有保护措施：最好用绳子捆住木楔垫好，数据读好后，远离实件，这点尤其是当实验荷载的后期更应注意。山东交通学院土木工程系注意事项（2）服从
9、命令，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。山东交通学院土木工程系注意事项（3）实验研究工作，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。山东交通学院土木工程系应变记录表格点1（）点2（）点3（）读数差值累加读数差值累加读数差值累加0荷载kN山东交通学院土木工程系思考题 1、静载实验方案设计包括哪些主要内容？ 2、钢筋混凝土受压柱有哪几种主要破坏形式？各有何特点？ 3、在实验过程中怎样根据裂缝产生部位，区分大、小偏心受压短柱的破坏特征？ 4、柱子根据长细比不同可分为哪几种？
