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第 1 页/共 2 页第四章 受弯构件斜截面承载力计算1、钢筋混凝土受弯构件沿斜截面破坏的形态有几种？各在什么情况下发生？ 答：（1）斜拉破坏：在荷载作用下，梁的剪跨段产生由梁底竖向裂缝沿主压应力轨迹线向上延伸发展而成的斜裂缝。
其中有一条主要斜裂缝很快形成，并疾驰舒展至荷载垫板边缘而使梁体混凝土裂通，梁被撕裂成两部分而丧失承载力，同时，沿纵向钢筋往往陪同产生水平撕裂裂缝。
这种破坏发生骤然，破坏荷载等于或者略高于主要斜裂缝浮上时的荷载，破换面比较整洁，无混凝土压碎现象。
发生条件：在剪跨比比较大时。
（m >3）（2）斜压破坏：当剪跨比较小时，（m <1），首先是荷载作用点和支座之间浮上一条斜裂缝，然后浮上若干条大体相平行的斜裂缝，梁腹被分割成若干个倾斜的小柱体。
随着荷载增大，梁腹发生类似混凝土棱柱体被压坏的情况，破环时斜裂缝多而密，但没有主裂缝，所以称为斜压破坏。
（3）剪压破坏：随着荷载的增大，梁的剪弯区段内陆续浮上几条斜裂缝，其中一条发展成为临界斜裂缝。
临界斜裂缝浮上后，梁承受的荷载还能继续增强，而斜裂缝舒展至荷载垫板下，直到斜裂缝顶端（剪压区）的混凝土在正应力x σ，剪应力τ及荷载引起的竖向局部压应力y σ的共同作用下被压酥而破坏。
破坏处可见到无数平行的斜向断裂缝和混凝土碎渣。
发生条件：多见于剪跨比13≤≤m 的情况中。
2、名词解释：广义剪跨比、狭义剪跨比、理论充足利用点、理论不需要点、 弯矩包络图、抵御弯矩图 答：广义剪跨比：剪跨比是一个无量纲常数，用0Vh m M =来表示，此处M 和V 分离为剪弯区段中某个竖直截面的弯矩和剪力，0h 为截面有效高度，普通把m 的这个表达式称为“广义剪跨比”。
狭义剪跨比：例如图中CC ‵截面的剪跨比00h a h V m c c =M =，其中a 为扩散力作用点至简支梁最近的支座之间的距离，称为“剪跨”。
偶尔称0h a m =为“狭义剪跨比”。
抵御弯矩图：它又称材料图，就是沿梁长各个正截面按实际配置的总受拉钢筋面积能产生的抵御弯矩图，即表示各正截面所具有的抗弯承载力。
建筑结构钢筋混凝土梁的斜截面受剪破坏实验下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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吉林建筑工程学院受弯构件实验指导书及实验报告班级姓名学号土木工程系结构实验室二OO四年实验一短期荷载下单筋矩形截面梁正截面强度试验一、实验目的通过适筋梁的试验，加深对受弯构件正截面三个工作阶段的认识，并验证正截面强度计算公式。
二、试验内容和要求1、试件在纯弯曲段的裂缝出现和展开过程，并记下抗裂荷载P s cr(M s cr)量测试件在各级荷载下的跨中挠度值。
绘制梁跨中挠度的M-f P s cr(M s cr)图。
2、测试件在纯弯曲段沿截面高度的平均应变，绘制沿梁高度的应变分布图形。
3、观察和描述试件破坏情况和特征，记下破坏荷载P s p(M s u)。
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、试件试验梁混凝土强度等级为C20，试件尺寸和配筋如图1-1所示。
2、试验设备及仪器①千斤顶及加荷架②百分表③手持式应变仪 ④电阻应变仪 ⑤电阻应变片 ⑥读数显微镜3、 试验方法①用千斤顶和反力架进行二点加载。
②用百分表测读挠度。
③用手持应变仪沿截面高度的平均应变。
④电阻应变计计录受拉钢筋应变值。
仪表布置如图1-2所示图24、试验步骤①在未加荷前用百分表及手持应变仪读初读数，检查有无初始干缩裂缝。
②加第一级荷载后读手持式应变仪，以量测梁未开裂时，沿截面高度的平均应变值。
③电阻应变计记录受拉区应变，判断有无开裂。
④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，直到裂缝出现，记下荷载值P scr (M scr )，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。
⑤试验梁出裂后至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，用读数放大镜读取最大裂缝宽度。
⑥使用荷载理论值M u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，并记下破坏荷载P s p(M s u)。
实验二受弯构件斜截面破坏姓名班级学号组别组员：试验日期报告日期一、试验名称受弯构件斜截面破坏二、试验目的和内容1、验证斜截面强度计算方法，加深认识剪压破坏、斜压破坏、斜拉破坏等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；在此基础上加深了解这二种裂缝的形成原因和裂缝开展的特点。
3、加深了解箍筋在斜截面抗剪中的作用。
三、试验梁概况（列表）四、材料强度指标混凝土：设计强度等级 C20 试验实测值fcs= 9.6 N/mm2E c = 2.55Ｘ104N/mm2钢筋：试验实测值：HPB235， fy s= 215 N/mm2 Es= 2.05Ｘ106N/mm2HRB335， fy s= 300 N/mm2 Es=2.05Ｘ106N/mm2五、试验数据记录1、百分表记录表（表1）2、电阻变仪记录表（表2）3、观察斜裂缝的出现和发展，记录第二裂缝图形，记录破坏时受荷载值六、试验结果分析1、试验情况概述剪压：实验加载至20kN时看见第一条斜裂缝，随后出现其他斜裂缝，并不断发展。
40kN时一条斜裂缝发展接近顶端，裂缝宽度快速增加。
50kN时挠度已经很大，顶部混凝土逐渐被压酥。
为保护仪器，55kN停止试验。
构件破坏时间在三者中最长。
斜压：最终破坏裂缝两侧的混凝土都被压酥，裂缝咬合较为紧密。
斜拉：裂缝开展迅速，很快就达到破坏。
几乎没有延性发展过程2、试验梁荷载——挠度曲线*曲线最后一段梁已经接近破坏，千斤顶位移增加但实际力并未增加，故曲线反向。
3、试验梁荷载——箍筋应力曲线*测点4开始时数据有异常，可能制作构件过程中应变片被移动。
4、画出梁两侧主要斜裂缝图形，叙述裂缝的出现和发展特点。
当加载到20kN 时，出现第一条肉眼可见的裂缝。
随着荷载增加，第一条裂 逐渐向顶端发展，并在周围出现其他裂缝，但其他裂缝的发展程度不及第一条裂缝。
裂缝虽然有发展但宽度几乎不变，到50kN 时，裂缝基本到达顶端，宽度开始明显增加。
受弯构件斜截面破坏形式
受弯构件的斜截面破坏形态有哪几种？分别如何防止其发生？
⑴受弯构件斜截面受剪破坏有斜压、剪压和斜拉三种破坏形式。
⑵各自的破坏特点是：
①斜压破坏的破坏特点是：梁的腹部出现若干条大体相互平行的斜裂缝，随着荷载的增加，梁腹部混凝土被斜裂缝分割成几个倾斜的受压柱体，在箍筋应力尚未达到屈服强度之前，斜压柱体混凝土已达极限强度而被压碎。
②斜拉破坏的破坏特点是：斜裂缝一旦出现，箍筋应力立即屈服，不能够限制斜裂缝的发展，立即形成临界斜裂缝，使梁沿斜向被拉裂为两部分而突然破坏。
③剪压破坏的破坏特点是：斜裂缝产生后，原来由混凝土承受的拉力转由与斜裂缝相交的箍筋承受，由箍筋限制和延缓了斜裂缝的开展，使荷载仍能有较大的增长，直至与临界斜裂缝相交的箍筋应力达到屈服强度，已不能再控制斜裂缝山西建筑职业技术学院的开展，从而导致斜截面末端剪压区不断缩小，剪压区混凝土在正应力和剪应力共同作用下达到极限状态而破坏。
⑶《规范》通过限制截面（即最大配箍率）来防止发生斜压破坏；通过控制箍筋的最小配筋率来防止发生斜拉破坏。
而剪压破坏，则通过受剪承载力的计算配置箍筋来避免。
斜截面的三种破坏形态为：斜压破坏、斜拉破坏、剪压破坏。
斜压破坏：可以通过最小截面尺寸的限制防止其发生。
斜拉破坏：可以通过最小配箍率的限制防止其发生。
剪压破坏：为了防止剪压破坏的发生，可通过斜截面承载力计算配置适量的箍筋。
受弯构件斜截面发生剪压破坏的条
件
受弯构件斜截面发生剪压破坏的条件是指当斜截面结构在受力作用下，会出现剪压破坏现象。
这种破坏现象常常发生在受弯构件的斜截面上，因此称之为“受弯构件斜截面发生剪压破坏”。
受弯构件斜截面发生剪压破坏的根本原因在于构件斜截面受到的外力的大小和方向，如果斜截面受到的外力过大或者外力的方向与斜截面的轴线不一致，就会出现剪压破坏现象。
受弯构件斜截面发生剪压破坏的条件主要有以下三个：
一是斜截面受力的大小。
斜截面受力的大小越大，剪压破坏的可能性就越大，因此，在设计时，应尽量减小斜截面受力的大小，避免出现剪压破坏的现象。
二是斜截面受力的方向。
斜截面受力的方向如果与斜截面的轴线不一致，就容易造成斜截面的剪切变形，从而引起剪压破坏。
因此，在设计时，应保证斜截面受力的方向和斜截面的轴线一致。
三是斜截面的结构特性。
斜截面的结构特性将直接影响其受力强度，如果斜截面的结构特性不佳，就容易造成斜截面的剪切变形，从而引起剪压破坏。
因此，在设计时，应尽量改善斜截面的结构特性，使之具备较好的受力强度。
总之，受弯构件斜截面发生剪压破坏的条件是斜截面受力的大小、方向以及斜截面的结构特性不佳。
因此，在设计时，应注意控制这三个方面的因素，以避免出现剪压破坏的现象。
受弯构件的破坏有正截面受弯破坏和斜截面破坏两种。
正截面是指与混凝土构件纵轴线相垂直的计算截面，为了保证正截面有足够的受弯承载力，不产生受弯破坏，由承载力极限状态知应满足M ≤ M uM ----正截面的弯矩设计值，M----正截面的受弯承载力设u计值，M相当于荷载效应组合S，是由内力计算得到的，M u 相当于截面的抗力R。
从截面受力性能看，可归纳为单筋矩形截面、双筋矩形截面和T形（I形、箱形）截面等三种主要截面形式。
1)梁的截面尺寸梁高和跨度之比h/l称为高跨比，《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)规定框架结构主梁的高跨比为1/10~1/18。
梁高与梁宽（T形梁为肋宽）之比h/b，对矩形截面梁取2~3.5，对T形截面梁取2.5~4.0。
梁高h在200mm以上，按50mm模数递增，达到800mm以上，按100mm模数递增。
梁宽b通常取150、180、200、250mm，其后按50mm模数递增。
2)梁中钢筋的布置梁中的钢筋有纵向钢筋、弯起钢筋、纵向构造钢筋（腰筋）、架立钢筋和箍筋，箍筋、纵筋和架立钢筋绑扎（或焊）在一起，形成钢筋骨架，使各种钢筋得以在施工时维持正确的位置。
纵向受力钢筋主要是指受弯构件在受拉区承受拉力的钢筋，或在受压区承受压力的钢筋。
梁内纵向受力钢筋宜采用HRB400或RRB400级和HRB335级钢筋为了保证钢筋和混凝土有良好的握裹能力，构件的外缘应当保证保护层的厚度大于钢筋直径，并满足表4-1的规定。
构件的内部钢筋的间距4.2.1 配筋率对构件破坏特征的影响假设受弯构件的截面宽度为b，截面高度为h，纵向受力钢筋截面面积为A s，从受压边缘至纵向受力钢筋截面重心的距离h o为截面的有效高度，截面宽度与截面有效高度的乘积bh o为截面的有效面积（图4-6）。
构件的截面配筋率是指纵向受力钢筋截面面积与截面有效面积的百分比，即(4-1)图4-6 矩形截面受弯构件构件的破坏特征取决于配筋率、混凝土的强度等级、截面形式等诸多因素，但是以配筋率对构件破坏特征的影响最为明显。
《混凝土结构设计原理》实验报告实验二钢筋混凝土受弯构件斜截面试验土木工程专业10 级3班姓名学号二零一零年十二月仲恺农业工程学院城市建设学院目录一、实验目的： (2)二、实验设备： (2)2.1试件2.2实验仪器设备三、实验成果与分析，包括原始数据、实验结果数据与曲线、根据实验数据绘制曲线 (3)3.1实验简图23.1.1实验简图3.1.2斜拉破坏-配筋截面3.1.3剪压破坏-配筋截面3.14 斜压破坏-配筋截面3.2 斜拉破坏： (4)3.2.1 计算的开裂剪力、极限剪力与模拟实验的数值对比，分析原因3.2.2 绘出试验梁p-f变形曲线3.2.3 绘制裂缝分布形态图3.2.4 简述裂缝的出现、分布和展开的过程与机理3.3 剪压破坏： (6)3.231 计算的开裂剪力、极限剪力与模拟实验的数值对比，分析原因3.3.2 绘出试验梁p-f变形曲线3.3.3 绘制裂缝分布形态图3.3.4 简述裂缝的出现、分布和展开的过程与机理3.3.5 简述配筋率对受弯构件正截面承载力、挠度和裂缝宽度的影响3.4 斜压破坏： (9)3.4.1 计算的开裂剪力、极限剪力与模拟实验的数值对比，分析原因3.4.2 绘出试验梁p-f变形曲线3.4.3 绘制裂缝分布形态图3.4.4 简述裂缝的出现、分布和展开的过程与机理3.3.5 简述配筋率对受弯构件正截面承载力、挠度和裂缝宽度的影响四、实验结果讨论与实验小结。
(11)仲恺农业工程学院实验报告纸城市建设学院（院、系）土木工程 专业 103 班 3 组 混凝土结构设计原理 课实验二 钢筋混凝土受弯构件斜截面试验1.实验目的：① 了解有腹筋受弯构件裂缝的出现及发展过程② 观察斜截面“剪压破坏”与“斜压破坏”的破坏过程及破坏特征 ③ 观察了解控制截面主应力的分布状态④ 测定斜截面极限承载力，验证有腹筋受弯构件斜截面承载力计算公式2.实验设备：✧ 静力试验台座及反力架 ✧ 荷载传感器及显示仪器✧ YJ-26型静态电阻应变仪及电阻应变片 ✧ 读数显微镜及放大镜 ✧ 传力梁、支座及支墩 ✧ 导线、钢板尺、等其他仪器 ✧ 试件：①采用钢筋混凝土简支梁，长度为7350mm ，b ×h=210mm ×525mm 。
《混凝土结构基本原理》试验课程作业混凝土受扭构件斜拉破坏实验报告试验报告试验名称 混凝土斜拉梁破坏试验试验课教师 姓名 学号 手机号任课教师 日期L ENGINEERING1. 试验目的参加并完成规定的实验项目内容，理解和掌握钢筋混凝土构件受剪发生斜拉破坏实验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。
写出实验报告。
在此过程中，加深对受剪混凝土梁斜拉破坏性能的理解。
2. 试件设计材料和试件尺寸①试件尺寸（矩形截面）：b×h×l = 120mm×210mm×1800mm；②混凝土强度等级：C20；③纵向受拉钢筋的种类：HRB235；④箍筋的种类：HPB235；⑤纵向钢筋混凝土保护层厚度：15mm；试件设计试件的配筋情况见表1和图1；218 210图1 梁斜拉构件配筋图混凝土受剪构件发生斜拉破坏有以下条件：①3λ>；②sv ρ较小由《混凝土结构基本原理（第二版）》相关知识，抗剪承载力计算公式为：001.751sv u cs t yv A V V f bh f h s λ==++ 2uQ u P V =同时，为保证发生受剪破坏，抗弯纵筋配筋满足以下要求：max u M M ≥u M 按单筋矩形截面抗弯构件计算。
3. 材性试验混凝土材性试验试块留设时间：2013年09月 30日 试验时间：2013年11月 21日 试块养护条件：室内与试件同条件养护表2 混凝土强度实测结果注：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/T 50081-2002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》GB 50010-2010推定。
钢筋材性试验表3 钢筋强度实测结果4. 试验过程加载装置图为进行梁受弯性能试验采用的加载装置，加载设备为千斤顶。
采用两点集中力加载，在跨中形成纯弯段，由千斤顶及反力梁施加压力，分配梁分配荷载，压力传感器测定荷载值。
混凝土结构及砌体结构实验报告
实验二钢筋混凝土受弯构件斜截面静力性能试验
学生姓名：班级：学号：实验成绩：
一、实验目的
1．了解受弯构件斜裂缝的出现及发展特征。
2．观察斜截面“剪压破坏”和“斜压破坏”的破坏过程及破坏特征。
3．根据试验结果，验证斜截面承载力计算公式。
二、试验方法
1．试件特征
（1）材料
混凝土强度等级：C20；受力钢筋Ⅱ级。
（2）试件尺寸及配筋
试件尺寸及配筋如图1所示（纵向受筋的混凝土净保护层为25mm）。
2．加荷装置
（1）试件置于加荷架简支支座上。
（2）用千斤顶通过传力梁进行加荷。
（3）“剪压破坏”和“斜压破坏”试验加荷点及支座布置如图2及图3所示。
3．加荷方法
（1）先进行梁的斜截面剪压破坏加荷试验，然后再利用梁的另一端做斜压破坏加荷试验。
（2）两种试验均采用分级加荷，每级加荷重约取15%破坏荷载。
（3）每次加荷后，对裂缝进行认真观察，测量标记完毕后，再加下一级荷载。
加荷时间间隔按10分钟控制。
三、测试内容
1．仔细观察裂缝出现部位，在试件的裂缝旁边标出其延伸长度。
2．用刻度放大镜测定主要斜裂缝扩展宽度，并注于裂纹顶端。
3．记录破坏荷载，详细记录试件的破坏特征。
四、试验报告
1．绘制裂缝分布图，分析斜裂缝形成发展特点。
2．分析剪压破坏和斜压破坏的破坏特征。
3．分析剪跨比对斜截面抗剪能力的影响。
4．根据试验结果，验证现行梁的斜截面承载力计算公式。
实验二受弯构件斜截
面破坏
实验二受弯构件斜截面破坏
姓名班级学号
组别
组员：
试验日期报告日期
一、试验名称
受弯构件斜截面破坏
二、试验目的和内容
1、验证斜截面强度计算方法，加深认识剪压破坏、斜压破坏、斜拉破坏等
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
深了解这二种裂缝的形成原因和裂缝开展的特点。
3、加深了解箍筋在斜截面抗剪中的作用。
三、试验梁概况（列表）
四、材料强度指标
混凝土：设计强度等级 C20 试验实测值f c s= 9.6 N/mm2
E c= 2.55Ｘ104 N/mm2
钢筋：试验实测值：HPB235， f y s= 215 N/mm2 E s= 2.05Ｘ106
N/mm2
HRB335， f y s= 300 N/mm2 E s=2.05Ｘ106 N/mm2
五、试验数据记录
1、百分表记录表（表1）
2、电阻变仪记录表（表2）
3、观察斜裂缝的出现和发展，记录第二裂缝图形，记录破坏时受荷载值
六、试验结果分析
1、试验情况概述
剪压：实验加载至20kN时看见第一条斜裂缝，随后出现其他斜裂缝，并不断发展。
40kN时一条斜裂缝发展接近顶端，裂缝宽度快速增
加。
50kN时挠度已经很大，顶部混凝土逐渐被压酥。
为保护仪
器，55kN停止试验。
构件破坏时间在三者中最长。
斜压：最终破坏裂缝两侧的混凝土都被压酥，裂缝咬合较为紧密。
斜拉：裂缝开展迅速，很快就达到破坏。
几乎没有延性发展过程
2、试验梁荷载——挠度曲线
*曲线最后一段梁已经接近破坏，千斤顶位移增加但实际力并未增加，故曲线反向。
3、试验梁荷载——箍筋应力曲线
*测点4开始时数据有异常，可能制作构件过程中应变片被移动。
4、画出梁两侧主要斜裂缝图形，叙述裂缝的出现和发展特点。
当加载到20kN 时，出现第一条肉眼可见的裂缝。
随着荷载增加，第一条裂 逐渐向顶端发展，并在周围出现其他裂缝，但其他裂缝的发展程度不及第一条裂缝。
裂缝虽然有发展但宽度几乎不变，到50kN 时，裂缝基本到达顶端，宽度开始明显增加。
5、由剪压破坏记录的破坏荷载，验证现行计算公式。
00175
.17.0h s
A f bh f V s yv t cs ++
=λ=26.7kN 实测结果27.5kN ，相差约3%，公式正确。
6、通过本次试验，你认为影响斜截面强度的因素有哪些？
材料强度（箍筋、混凝土的强度）、截面尺寸、配箍率、剪跨比等
表1百分表记录表
表2电阻应变仪记录表
七、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？
（1）垂直裂缝是由弯曲正应力引起，斜裂缝主要是弯剪区域主拉应力
产生
（2）弯剪斜裂缝是弯曲正应力比较大，先出现垂直裂缝再发展为斜裂
缝。
腹剪斜裂缝是因梁腹剪力较大先优于主拉应力达到抗拉强度而产
生。
2、箍筋的抗剪作用和受力特征是什么？它对斜截面破坏强度和破坏特征有
什么影响？
（1）箍筋使无腹筋梁的拉杆拱传递结构变为桁架与拱的复核机构。
承担斜裂缝间的拉应力；控制裂缝发展，增强拱机构和骨料咬合
力；吊住纵筋，提高销栓作用。
（2）提高破坏时强度，但是不能影响开裂荷载，也不能提高剪压破坏承载能力。
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？
这两个限制条件都是为了保证梁的受剪破坏处于剪压型，使其具有较高的强度和相对好一点的延性。
最上为斜拉破坏，中图为斜压
下图为剪压破坏。
