混凝土梁纯扭实验
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混凝土梁扭转破坏试验方法一、前言混凝土梁扭转破坏试验是一种常用的材料试验方法,用于研究混凝土在受扭矩作用下的变形和破坏特性。
本文将介绍混凝土梁扭转破坏试验的具体步骤和注意事项。
二、试验设备和仪器1. 扭转试验机:用于施加扭矩和测量扭转角度。
2. 计算机:用于采集数据和绘制扭转-弯曲曲线。
3. 测量仪器:如应变计、位移计等,用于测量混凝土试件的变形。
4. 混凝土试件:试件应为矩形截面,长度应大于等于3倍宽度,宽度应大于等于3倍高度。
三、试验步骤1. 制备混凝土试件:按照设计要求和标准规范制备混凝土试件,试件应充分养护。
2. 安装试件:将试件放置在扭转试验机的支撑装置上,使试件的轴线与扭转试验机的转轴重合,并保证试件的长边与转轴平行。
3. 安装测量仪器:在试件上安装应变计和位移计等测量仪器,注意测量仪器的位置应符合标准要求。
4. 施加载荷:根据试件的尺寸和设计要求,确定施加的扭矩大小和施加速度,并开始施加扭矩。
5. 记录数据:在试验过程中,记录试件的扭矩、扭转角度和各测量点的应变和位移等数据。
6. 观察破坏:当试件出现明显的破坏时,停止施加扭矩,记录试件破坏时的扭矩和扭转角度。
7. 分析数据:根据试验数据,绘制扭转-弯曲曲线,并计算试件的扭转刚度、扭转极限强度和抗扭破坏能力等指标。
四、注意事项1. 试件应充分养护,以保证试件的质量和性能。
2. 测量仪器应安装正确,位置应符合标准要求。
3. 施加扭矩时应注意施加速度,过快的速度可能会导致试件在破坏前失稳。
4. 试验过程中应记录完整的数据,以便后续分析。
5. 观察试件破坏时应保持安全距离,以免发生意外事故。
6. 分析试验数据时应注意数据的准确性和可靠性。
五、结论混凝土梁扭转破坏试验是一种重要的材料试验方法,可以用于研究混凝土在受扭矩作用下的变形和破坏特性。
在进行试验时,应注意试件的制备和养护,测量仪器的安装和试验数据的记录等方面,以保证试验结果的准确性和可靠性。
简述钢筋混凝土纯扭和剪扭构件及扭曲截面承载力及计算・・・思考题简述钢筋混凝土纯扭和剪扭构件的扭曲截面承载力的计算步骤。
纵向钢筋与箍筋的配筋强度比?的含意是什么?起什么作用?有什么限 制?在钢筋混凝土构件纯扭实验中,有少筋破坏、适筋破坏、超筋破坏和部分 超筋破坏,它们各有什么特点?在受扭计算中如何避免少筋破坏和超筋破 坏?在剪扭构件承载力计算中如符合下列条件,说明了什么?V T V T0.7/;<—+ -和O.250J. < —+ —- bh {} W t bh {} 0.8W;为满足受扭构件受扭承载力计算和构造规定要求,配置受扭纵筋及箍筋应 当注意哪些问题?我国规范受扭承载力计算公式中的X 的物理意义是什么?其表达式表示 了什么关系?此表达式的取值考虑了哪些因素?05在翹构件中有何作用?与螺轴心翹柱的磐螺瞬筋柱与钢管混凝±柱的受力有何异同?螺mi®柱不况?为什么?偏匚、受压正截面破坏形态有ji 科?破坏特征怎样?与哪些因素有关?偏匚、距较大时册么也会/坏?偏心受压构件正截面承载力计算与受弯构件正截面總力讨算有何异同?什么情 况下,偏匚、軀树允许纟 > 気?嘶,融碗的应;定?如何用偏心距来判别大朋心受压?商判别严格吗?冊面偏心軀剛牛,谭J 别林情麵刊一类偏心軀?(1)g > 0.32九同时N > ^h af c bh o ; (2) rje t < 0.32九同时N < ^b af c bh o 。
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钢筋混凝土梁的力学性能试验与测试方法钢筋混凝土梁是现代建筑工程中常见的结构构件之一。
为了确保梁的力学性能满足设计要求并具有足够的承载能力,需要进行相应的试验与测试。
本文将介绍钢筋混凝土梁的力学性能试验内容和常用测试方法,以及一些注意事项。
钢筋混凝土梁的力学性能试验通常包括弯曲性能、剪切性能以及挠度性能等方面的测试。
各项试验都有相应的测试方法和标准。
首先是弯曲性能的试验与测试。
弯曲性能是评价梁的承载能力和抗挠度的重要指标之一。
弯曲试验通常采用静载试验方法,将梁放置在两个支座上,逐渐施加静载,记录下梁的挠度-载荷曲线。
这个过程中需要测量和记录梁的变形、裂缝宽度以及载荷等参数。
同时还需注意保证荷载的均匀施加,避免破坏取样。
其次是剪切性能的试验与测试。
剪切性能是评价梁抗剪承载能力和破坏形式的指标。
常用的剪切试验方法包括直剪试验、双侧剪试验和三点弯试验等。
直剪试验是将梁上下两部分固定,加压使其剪切破坏,记录并分析剪切破坏过程中的荷载-位移曲线和剪切破坏形式。
双侧剪试验是将梁自由支承,通过剪切力使其破坏,同样记录并分析破坏过程中的荷载-位移曲线和剪切破坏形式。
三点弯试验则是将梁支座固定,施加剪切力致使梁发生破坏。
这些试验的目的都是了解梁在剪切作用下的抗剪承载能力。
除了弯曲性能和剪切性能的试验,钢筋混凝土梁的挠度性能也需要进行测试。
挠度性能包括了梁在受力过程中的挠度变形和恢复特性,直接关系到梁的稳定性和使用寿命。
挠度试验通常通过加载和卸载来进行,记录和分析载荷-挠度曲线,即可得到相应的挠度性能参数。
在进行钢筋混凝土梁的力学性能试验与测试过程中,还需注意以下几点:首先,确保试验设备和仪器的准确性和可靠性,包括荷载、位移、变形等测量装置的校准和使用。
其次,选择合适的试验方法和条件,确保试验结果能够准确反映实际使用条件下的梁的性能。
同时,需要对试验样品进行严格选取和制备,确保其符合设计要求,并且在试验过程中避免损坏和扭曲成形。
混凝土受扭实验报告研究背景混凝土结构在实际工程中广泛应用,承受各种力学载荷。
除了受拉、受压、受弯外,混凝土结构还需要考虑受扭的力学特性。
因此,研究混凝土受扭性能对于提高混凝土结构的设计和使用具有重要意义。
实验目的本次实验旨在通过实验方法研究混凝土在受扭力作用下的力学性能和破坏机制,为混凝土结构设计和工程应用提供理论依据。
实验装置与试件实验装置主要包括电动机、扭矩传感器、加载系统、数据采集仪等。
试件为圆柱形混凝土试样,直径200mm,高度400mm。
实验步骤1. 准备试件:将混凝土浇筑于模具中,用振动器进行振捣,保证混凝土充分密实。
待混凝土充分凝固后,取下模具并养护试件。
2. 安装试件:将试件安装在实验装置上,保证试件与装置之间的配合紧密。
3. 施加扭力:通过电动机的旋转转动,施加扭矩力到试件上。
同时通过扭矩传感器实时监测和记录扭矩力的变化。
4. 数据采集与分析:通过数据采集仪采集实验数据,并进行数据处理和分析。
包括测量扭矩力大小、试件变形情况等。
5. 破坏分析:观察试件在受扭力作用下的破坏情况,分析破坏过程中试件的变形特点和破坏机制。
实验结果与讨论通过实验获得了混凝土试件在受扭力作用下的扭矩力大小和试件变形情况的数据,并进行了分析。
实验结果表明,混凝土在受扭力作用下会出现扭矩力的变化,这是因为混凝土结构内部的材料不均匀性导致的。
扭矩力的大小和试件的尺寸、材料性能等因素有关。
在扭矩力作用下,混凝土试件会产生扭转变形。
试件的变形特点主要表现为扭转角度的增加和试件的长度的变化。
同时,还可以观察到试件表面的开裂情况。
在破坏过程中,试件会经历弹性阶段、塑性阶段和破坏阶段。
试件破坏时主要表现为试件的大面积开裂和微裂纹的扩展。
试件的破坏是由于材料的强度不足而引起的。
结论通过本次实验,我们对混凝土在受扭力作用下的力学性能和破坏机制有了更深入的了解。
实验结果表明混凝土受扭时会出现扭矩力的变化和试件的变形,破坏过程中试件会出现开裂和破坏。
混凝土梁的扭转刚度检测标准一、前言混凝土梁是建筑结构中常用的构件,其扭转刚度是评估其受力性能的重要参数。
因此,制定混凝土梁扭转刚度检测标准对于保障建筑结构的安全具有重要意义。
本文将从混凝土梁扭转刚度检测的基本原理、检测方法、检测设备、检测过程等方面,详细介绍混凝土梁扭转刚度检测标准。
二、基本原理混凝土梁的扭转刚度是指在扭转作用下,梁的抗扭能力大小的参数。
根据材料力学原理,梁的扭转刚度可以通过检测梁的扭转角度和所施加的扭矩大小来计算得出。
梁的扭转刚度与梁的几何尺寸、截面形状、材料特性、受力形式等多方面因素有关。
三、检测方法1.试验法试验法是目前最常用的混凝土梁扭转刚度检测方法。
该方法将混凝土梁固定在试验台上,通过施加一定的扭矩,测量梁的扭转角度,从而计算出梁的扭转刚度。
试验法具有检测精度高、适用范围广等优点,但需要较为复杂的试验设备和专业的技术人员进行操作。
2.计算法计算法是通过计算混凝土梁的几何尺寸、截面形状、材料特性等参数,来推算出梁的扭转刚度。
该方法操作简单,但需要对梁的参数有较为准确的了解,并且考虑到混凝土梁在实际使用中可能会存在的缺陷和损伤等情况,计算法的精度可能会有所下降。
四、检测设备1.扭转试验机扭转试验机是进行试验法混凝土梁扭转刚度检测所必需的设备。
该设备由主机、计算机、控制器、传感器等部分组成,可以实现对混凝土梁的扭转角度和扭矩的测量和控制。
2.测量仪器测量仪器包括测角仪、测力计、千分尺等设备。
这些设备可以用于对混凝土梁的几何尺寸、扭转角度和扭矩的测量,以及对试验过程中的数据进行记录和分析。
五、检测过程1.准备工作进行混凝土梁扭转刚度检测前,需要对试验设备进行检查和校准,并对试验样品进行加工和制备。
同时,还需要对试验环境进行调整,保证试验过程中的稳定性和准确性。
2.试验操作试验操作包括将混凝土梁固定在试验台上,施加一定的扭矩,测量梁的扭转角度和扭矩大小等步骤。
在试验过程中,需要对试验数据进行记录和分析,以保证试验的准确性和可靠性。
混凝土梁的扭转承载力计算规程一、引言混凝土梁作为建筑结构中常用的承重构件,在实际应用中,其需要承受不同方向的荷载,因此需要考虑其在扭转方向上的承载能力。
本文将详细介绍混凝土梁在扭转方向上的承载能力计算规程。
二、扭转理论基础1. 扭转的定义扭转是指某物体在受到一定的力矩作用下,其截面沿纵轴线旋转的现象。
2. 扭转刚度的定义扭转刚度是指在扭转方向上的抗弯刚度。
3. 扭转形式的分类扭转形式可以分为纯扭转和扭转加弯曲两种形式,其中纯扭转是指在扭转方向上不受弯曲力的作用,而扭转加弯曲则是指在扭转方向上同时受到弯曲力和扭转力的作用。
三、混凝土梁的扭转承载力计算规程1. 混凝土梁的扭转形式混凝土梁在承受荷载时,其扭转形式可以分为纯扭转和扭转加弯曲两种形式。
在计算扭转承载力时,需要分别考虑这两种形式。
2. 扭转刚度的计算混凝土梁在扭转方向上的刚度可以通过以下公式计算:GJ = 0.5EI其中,GJ为扭转刚度,E为混凝土梁的弹性模量,I为混凝土梁的惯性矩。
3. 纯扭转的承载力计算在纯扭转的情况下,混凝土梁的扭转承载力可以通过以下公式计算:Tc = 0.35fctdA其中,Tc为混凝土梁在纯扭转情况下的扭转承载力,fctd为混凝土的抗拉强度设计值,A为混凝土梁的截面面积。
4. 扭转加弯曲的承载力计算在扭转加弯曲的情况下,混凝土梁的扭转承载力可以通过以下公式计算:Tc = 0.35fctdA + Asfyd/2其中,Tc为混凝土梁在扭转加弯曲情况下的扭转承载力,fctd为混凝土的抗拉强度设计值,A为混凝土梁的截面面积,As为混凝土梁的钢筋面积,fyd为钢筋的屈服强度设计值。
5. 扭转承载力的安全系数在实际应用中,为了保证混凝土梁的安全性,需要考虑安全系数的影响。
因此,在计算扭转承载力时,需要乘以安全系数进行修正,通常取1.5。
6. 实例分析假设某混凝土梁的长宽高分别为3m×0.3m×0.4m,其所承受的纯扭转力为10kN.m,混凝土的抗拉强度设计值为2.5MPa,钢筋的屈服强度设计值为300MPa,钢筋面积为0.01m²。
混凝土梁的扭转分析原理I. 引言混凝土梁是一种常用的结构构件,在各种建筑和桥梁中广泛应用。
在设计混凝土梁时,必须考虑它在受力时的各种因素,其中之一就是扭转。
混凝土梁的扭转分析是一个重要的课题,本文将介绍混凝土梁的扭转分析原理。
II. 混凝土梁的扭转模型混凝土梁的扭转模型可以看作是一个圆柱体,其内部是一个空心的圆柱体。
当混凝土梁受到扭矩作用时,其内部的空心圆柱体就会发生相对旋转。
这种相对旋转会导致内层的混凝土与外层的混凝土之间发生剪切变形,从而引起梁的变形和损伤。
III. 混凝土梁的扭转分析方法混凝土梁的扭转分析可以采用弹性理论和塑性理论两种方法来进行。
弹性理论方法可以用于计算小幅度扭转荷载下的混凝土梁变形和应力分布,而塑性理论方法则适用于计算大幅度扭转荷载下的混凝土梁的变形和破坏。
IV. 弹性理论下混凝土梁的扭转分析在弹性理论下,混凝土梁的扭转分析可以采用柯西应变理论和柯西应力理论两种方法来进行。
柯西应变理论是基于应变来进行分析的,而柯西应力理论则是基于应力来进行分析的。
柯西应变理论认为,在混凝土梁的扭转过程中,内部的每一层都会发生一定的应变,这些应变可以被表示为一个线性函数的和。
柯西应力理论则认为,在混凝土梁的扭转过程中,内部的每一层都会受到一定的应力,这些应力可以被表示为一个线性函数的和。
基于柯西应变理论或柯西应力理论,可以得到混凝土梁在扭转作用下的应力分布和变形情况。
这些结果可以用于判断混凝土梁的扭转性能和破坏机理,从而为混凝土梁的设计和改善提供参考。
V. 塑性理论下混凝土梁的扭转分析在塑性理论下,混凝土梁的扭转分析可以采用塑性流动理论和极限平衡理论两种方法来进行。
塑性流动理论适用于强烈非线性的混凝土梁扭转分析,而极限平衡理论则适用于弱非线性的混凝土梁扭转分析。
塑性流动理论认为,在混凝土梁的扭转过程中,内部的某些区域会发生塑性变形,而其他区域则仍然处于弹性状态。
这些塑性区域的形状和大小可以用塑性流动线和塑性流动面来表示。
混凝土梁扭转分析的基本原理解析混凝土梁是建筑结构中常见的构件之一,用于承受和传递荷载到支座或其他构件上。
在设计和分析混凝土梁时,常常需要考虑到各种力学行为,其中之一就是扭转。
混凝土梁的扭转分析是为了确定在受扭矩作用下梁的变形和应力分布情况,从而评估其承载能力和安全性。
本文将解析混凝土梁扭转分析的基本原理。
1. 扭转的基本概念和力学原理扭转是指构件在竖直轴线周围进行旋转运动,相对于材料的刚体转轴的旋转,产生的力矩称为扭矩。
在混凝土梁的扭转分析中,我们通常关心的是在材料的弹性阶段,梁的变形和应力分布情况。
2. 梁的截面形状和材料特性混凝土梁的截面形状对扭转行为有重要影响。
通常情况下,矩形截面是最常见的形状,但也有其他非矩形截面的梁存在。
混凝土的本构关系(即应力-应变关系)也是影响扭转行为的重要因素之一。
3. 扭转的理论基础混凝土梁的扭转行为可以基于弹性理论进行分析。
梁的截面应力可以通过应力函数或复合截面理论进行计算。
杨氏模量、剪切模量和截面特性等参数也是扭转分析中的重要参数。
4. 扭转的变形与应力分布在受扭矩作用下,混凝土梁会发生一系列变形和应力分布。
变形包括截面的扭曲和整个梁的转动,并产生剪应力和主应力。
通常情况下,梁截面的变形较为复杂,需要采用合适的理论或方法进行计算。
5. 扭转的极限状态和设计准则扭转对混凝土梁的承载能力和安全性有着重要影响。
在设计和评估梁的扭转承载能力时,需要根据相关的设计准则和规范进行计算。
这些准则通常包括扭转强度、截面变形和疲劳等方面的要求。
混凝土梁的扭转分析是建筑结构设计中重要的一环。
通过对梁的截面形状、材料特性和力学原理的综合考虑,可以得到梁在扭矩作用下的变形和应力分布情况。
这有助于评估梁的承载能力和安全性,并制定相应的设计准则和规范。
在实际工程中,混凝土梁的扭转行为是需要仔细研究和分析的重要问题,以确保结构的稳定性和安全性。
个人观点与理解:混凝土梁的扭转分析是结构设计中至关重要的一部分。
混凝土梁的扭转性能标准一、前言混凝土梁作为建筑结构中常用的构件,承担着承载荷载的重要作用。
在长期使用过程中,混凝土梁会受到各种力的作用,其中扭转力是较为常见的一种。
为了确保混凝土梁在承载荷载时的安全性和可靠性,有必要对混凝土梁的扭转性能进行标准化。
二、混凝土梁的扭转1. 扭转的基本概念扭转是一种物体围绕其轴线旋转的运动形式,由于各点的转动速度和方向不同,会产生一种相对转动形式。
在混凝土梁中,扭转力作用于梁的横截面,会引起梁的变形和应力分布的变化。
2. 影响混凝土梁扭转性能的因素混凝土梁的扭转性能受到多种因素的影响,其中主要包括以下几个方面:(1)梁的几何形状:梁的截面形状和大小会影响梁的扭转性能。
(2)混凝土的强度和性质:混凝土的强度和性质会影响梁的极限扭转角和扭转刚度。
(3)钢筋的分布和数量:合理配置的钢筋可以提高梁的扭转性能。
(4)荷载的大小和作用方式:荷载的大小和作用方式会影响梁的扭转变形和应力分布。
3. 混凝土梁的扭转性能指标混凝土梁的扭转性能指标主要包括以下几个方面:(1)极限扭转角:指混凝土梁在承受扭转力时,能够扭转的最大角度。
该指标反映了混凝土梁的扭转变形能力。
(2)扭转刚度:指混凝土梁在承受扭转力时,扭转角度和扭转力之间的关系。
该指标反映了混凝土梁的扭转刚度。
(3)极限扭转力:指混凝土梁在承受扭转力时,能够承受的最大扭转力。
该指标反映了混凝土梁的承载能力。
4. 混凝土梁扭转性能测试方法混凝土梁的扭转性能测试方法主要有以下几种:(1)旋转实验法:通过在混凝土梁两端施加扭转力,测量梁的扭转变形和扭转角度,从而确定梁的扭转性能指标。
(2)应变测量法:在混凝土梁的横截面上布置应变计,通过测量应变计的变化,计算出梁的扭转变形和应力分布,从而确定梁的扭转性能指标。
(3)数值模拟法:通过有限元分析等数值模拟方法,对混凝土梁的扭转性能进行分析和计算,从而确定梁的扭转性能指标。
三、混凝土梁扭转性能的标准1. 混凝土梁扭转性能的测试标准混凝土梁扭转性能的测试应按照《混凝土结构设计规范》(GB 50010)中的要求进行。
混凝土梁的旋转试验方法一、引言混凝土梁的旋转试验是评估混凝土结构的重要方法之一,可以有效地评估混凝土梁的破坏能力和耐久性。
本文将介绍混凝土梁的旋转试验方法,包括试验的准备工作、试验过程、数据处理和结果分析等。
二、试验的准备工作1.材料准备试件选用的混凝土应符合设计要求,并经过充分的固化。
试件应具有一定的尺寸和几何形状。
试件的尺寸应根据设计要求确定,一般为200mm×200mm×800mm。
试件采用的钢筋应符合设计要求,并经过充分的清洗和除锈处理。
2.试件制备试件制备应按照设计要求进行。
试件制备过程中应注意以下几点:(1)试件的模具应具有足够的强度和刚度,并且应具有一定的防粘能力。
(2)试件的混凝土应经过充分的拌和和振实,以保证试件的密实性。
(3)试件的表面应平整光滑,以保证试件的质量和试验结果的准确性。
3.试验设备的安装试验设备包括旋转试验机和试验台等。
试验设备的安装应符合设计要求,并经过充分的检查和试验。
试验设备的安装过程中应注意以下几点:(1)试验设备应具有足够的强度和稳定性,以保证试验的安全性和可靠性。
(2)试验设备的各个部件应配合良好,以保证试验的正常进行。
(3)试验设备的使用前应进行充分的检查和试验,以保证试验的准确性和可靠性。
三、试验过程1.试验前的准备工作试验前的准备工作包括试件的标记、试件的安装和试验设备的校准等。
试件的标记应清晰明确,以便于后续的数据处理和结果分析。
试件的安装应符合设计要求,并经过充分的检查和试验。
试验设备的校准应按照设备的使用说明进行。
2.试验过程中的注意事项试验过程中应注意以下几点:(1)试验应按照设计要求进行,试验过程中应避免人为因素的干扰。
(2)试验过程中应记录试验数据,并进行充分的标注和解释。
(3)试验过程中应注意试件和试验设备的安全性,避免试件和试验设备的损坏和人员的伤害。
3.试验结果的处理和分析试验结果的处理和分析应按照设计要求进行。
混凝土梁的旋转试验方法一、引言混凝土梁的旋转试验是混凝土结构力学中的一项重要内容,它能够测试混凝土杆件的旋转性能,为混凝土结构的设计和施工提供有力支撑。
本文将详细介绍混凝土梁的旋转试验方法,包括试验设备、试验流程、试验数据处理等方面,希望能够对相关专业人员有所帮助。
二、试验设备1.主试验机主试验机是进行混凝土梁旋转试验的核心设备,其主要功能是提供旋转负载和测量梁的旋转角度等试验数据。
主试验机通常由液压系统、电机、传感器等组成,具有精度高、可靠性强的特点。
2.支撑装置支撑装置是将待测试的混凝土梁固定在试验机上的装置,通常由两个支撑台和一个固定夹具组成。
支撑台应该具有足够的强度和刚度,以确保试验过程中梁的稳定性。
固定夹具应该能够夹紧梁的两端,以防止梁在试验中脱离支撑台。
3.测量装置测量装置是用来测量梁的旋转角度和变形的装置,通常由位移传感器、应变计等组成。
位移传感器用于测量梁的旋转角度,应变计用于测量梁的变形情况。
4.数据采集系统数据采集系统是将试验中获取的数据进行采集、存储和分析的系统,通常由计算机和数据采集卡组成。
计算机用于控制试验设备和数据采集,数据采集卡用于将传感器测量的数据转换为数字信号,并传输给计算机。
三、试验流程1.试验前准备(1)确定试验目的和试验参数在进行混凝土梁旋转试验之前,需要确定试验的目的和试验参数,包括梁的尺寸、材料、预设旋转角度等。
(2)制备试件根据试验参数,制备混凝土梁试件。
试件应该具有统一的尺寸和质量,以保证试验的可比性。
(3)校准试验设备在进行试验之前,需要对试验设备进行校准,包括主试验机、支撑装置、测量装置等,以确保试验数据的准确性和可靠性。
2.试验过程(1)安装试件将试件安装在支撑装置上,并夹紧两端,确保试件稳定。
(2)设定试验参数根据试验参数,设定主试验机的旋转角度和旋转速度等参数。
(3)开始试验按下试验机的启动按钮,开始试验。
在试验过程中,应实时记录梁的旋转角度和变形情况等试验数据。
混凝土梁纯扭实验
一、实验目的
(1)了解所用仪器的原理,学会所用仪器设备的安装、操作与读数。
(2)通过钢筋混凝土梁的受扭破坏实验,了解和掌握混凝土受扭破坏的形态,加强对结构设计原理的理解。
(3) 观察混凝土构件裂缝的产生、发展和破坏,了解裂缝和结构设计之间的联系。
二、素混凝土纯扭构件受力性能
(一)弹性分析方法
在扭矩作用下,构件中将产生剪应力τ及相应的主拉应力tp σ和主压应力cp σ,且分别与构件轴线成45°方向,其大小为max tp cp σστ==。
由于混凝土抗拉
强度比抗压强度低得多,因此,在构件长边侧面中点处垂直于主拉应力tp σ方向将首先被拉裂(图1)。
构件截面上的剪应力分布如图2a 所示。
按弹性理论中扭矩T 与剪应力τ
max 的数量关
系,可导出素混凝土纯扭构件的抗扭承载力计算
式。
但是随后的历次试验结果表明,这样算得的抗
扭承载力总比实测强度为低,这表明用弹性分析方
法将低估了构件抗扭承载力。
(二)塑性分析方法
用弹性方法分析计算抗扭承载力低的原因是
没有考虑混凝土的塑性性质(应力分布如图2b );
若考虑混凝土理想的塑性性质,则构件的抗扭承载
力为: 图1 素混凝土纯扭构件破坏图
图2
cr u t t T T f W == (6-1)
式中:t W ——截面抗扭塑性抵抗矩;对于矩形截面2
(3)6
t b W h b =-; h ,b ——分别为截面长边和短边边长。
但按上式计算的抗扭承载力比实测结果偏大,说明混凝土并非理想塑性材料,它的实际承载力应介于弹性分析与塑性分析结果之间,即:
0.7u t t T f W = (6-2)
三、RC 纯扭构件受力性能
(一)RC 纯扭构件的破坏特征
(1)当箍筋和纵筋或者其中之一配置过少时,配筋构件的抗扭承载力与素混凝土的构件无实质差别,为少筋破坏,属脆性破坏。
(2)当箍筋和纵筋适量时,为适筋破坏,属延性破坏。
(3)当箍筋或纵筋过多时,为部分超配筋破坏。
(4)当箍筋和纵筋过多时,为完全超配筋破坏。
因此,在实际工程中,尽量把构件设计成(2)、(3),避免出现(1)、(4)。
(二)抗扭钢筋配筋率对受扭构件受力性能的影响
《规范》采用纵向钢筋与箍筋的配筋强度比值ζ进行控制,(0.6≤ζ≤1.7) 1y stl yv st cor f A s
f A u ζ= (6-3)
式中,stl A ——受扭计算中对称布置的全部纵向钢筋截面面积;
1st A ——受扭计算中沿截面周边所配置箍筋的单肢截面面积;
y f ——抗扭纵筋抗拉强度设计值;
yv f ——抗扭箍筋抗拉强度设计值;
s ——箍筋间距;
cor u ——截面核芯部分周长,2()cor cor cor u h b =+其中,cor b 和cor h 分别为截
面核芯短边与长边长度.
图3矩形受扭构件截面
四、实验方案
图4加载方式示意图
1、在反力平台上安装试件,安装测力传感器,使用千斤顶施加荷载。
2、随着试验的进行,观察梁上第一条裂缝的出现,并记录此时的荷载值和裂缝宽度,用铅笔描画裂缝的走向。
3、随荷载的继续增加,观察裂缝的发生、发展和记录荷载的大小。
4、观察构件的破坏形态,做好相关记录。