钢梁抗弯性能实验

钢筋混凝土梁正截面抗弯实验一、引言钢筋混凝土梁是建筑结构中常见的承重构件，其正截面的抗弯强度是评价梁的性能指标之一。

为了确定梁的正截面抗弯性能，需要进行相应的实验研究。

本文将详细介绍钢筋混凝土梁正截面抗弯实验，包括实验目的、实验步骤、实验装置及方法、实验数据处理等内容。

二、实验目的通过本次实验，旨在研究钢筋混凝土梁正截面的抗弯性能，并得出相应的结论。

具体目的包括： 1. 掌握梁正截面抗弯实验的基本原理和方法； 2. 测定梁在不同加载荷载下的挠度和应变； 3. 绘制梁在不同荷载下的弯曲应力-应变曲线； 4. 对比分析不同梁的抗弯性能。

三、实验步骤1. 实验准备1.根据设计要求制作梁模具；2.准备好所需的混凝土和钢筋材料；3.检查实验装置和测量仪器的工作状态。

2. 梁制作1.在模具内放置钢筋，按照设计要求确定钢筋的布置方式和数量；2.注入混凝土，在振捣混凝土的同时，注意排除气泡；3.需要制作多个相同规格的梁，以保证实验结果的可靠性。

3. 实验装置与测试途径1.将制作好的梁放置在抗弯实验机的两个支座上，并调整支座的间距；2.通过加载装置施加荷载于梁上，使其弯曲；3.使用传感器测量梁的挠度和应变。

4. 实验进行1.自由挠度测量：在没有加载荷载作用时，测量梁的自由挠度；2.逐级加荷：依次增加加载荷载，记录每一级荷载下梁的挠度和应变；3.荷载卸载：依次减小荷载直至荷载卸载。

5. 实验数据处理1.计算梁的弯矩、弯曲应力和应变等参数；2.绘制荷载-挠度曲线和应力-应变曲线；3.分析比较不同梁之间的抗弯性能。

四、实验装置与方法1. 实验装置•抗弯实验机：用于施加加载荷载于梁上，实现梁的弯曲。

•挠度传感器：用于测量梁的挠度变化，通常采用电阻应变片传感器。

•应变传感器：用于测量梁中钢筋和混凝土的应变变化，通常采用电阻应变片传感器。

2. 实验方法•自由挠度测量方法：在没有加载荷载时，测量梁的自由挠度。

•加载荷载方法：逐级增加加载荷载，记录每一级荷载下梁的挠度和应变。

82桥梁结构城市道桥与防洪2020年11月第11期D01:10.16799/ki.csdqyfh.2020.11.023波形钢腹板工字钢梁抗弯性能试验研究仁丽杰，林紫馨，姬厚真，黄佩，冯伦—大工，730100）摘要#传统的工字钢梁通常由顶板、底板和中部的平腹板焊接而成，由于腹板承受较大的竖向荷载，极易岀现弯曲变形，导致整体刚度下降，结构承载受到较大影响。

为了改善这一情况，研究了波形钢腹板工字梁在竖向荷载作用下的弯曲特性，通过有限元分析、理论计算和试验研究，得岀不同荷载值作用时相应的应变值和度值，通工字梁。

结1明，波形钢腹板工字梁有更大的抗弯极限承载％较大度地改善传统工字钢梁度过大的问题。

关键词：波形钢腹板；直腹板；工字钢梁；弯曲变形中图分类号：U443.3文献标志码：B文章编号：1009-7716（2020）11-0082-030引言波形钢作为桥梁腹板的应用在20出现。

2080年在出现了第一波形钢作为腹板的梁;2090年第一波形钢作为腹板的梁；同期，在的论中到了载的首波形钢腹板梁大;舜教授等人最早对此桥型进行了空间有限元分析；2005年，了第一波形钢腹板大桥。

波形钢腹板的弯曲、：、、曲和应的研究了一理论成。

在波形钢腹板PC中，由于波形钢腹板在向的应，不承受向: ,得顶板应，应钢用，大大了梁的受分析，在应结构中。

于上研究础及优点，采用了有限元分析软件Midas FEA波形钢腹板梁模试验,测其应变值，直腹板较分析。

1波形钢腹板试验模型设计与模型1.1钢梁模型建立与详情试验梁模标准跨径为1.4L,顶、底板宽度140mm,翼缘板厚度10mm,腹板高度120mm,波形钢腹板厚度3mm,单个波长130mm,波32mm,如图1示。

研究每个试验梁设置18个测点，分别于跨中及1/4跨设置。

中跨中和1/4跨径处分别设置9个测点，在试验梁的跨中处在顶板、底板分别粘贴3个应变片，腹板上粘贴3个应变片，跨径1/4处的应变片粘贴情况与跨中一图2测点编号（括号中为底板测点编号,括号外为顶板测点编号）1.2模型尺寸及测点图模型尺寸及测点图如图1、图2所示。

钢筋混凝土梁正截面抗弯实验一、实验目的本实验旨在通过对钢筋混凝土梁正截面抗弯实验的进行，掌握梁的正截面抗弯性能及其影响因素。

二、实验原理1.受力分析当梁受到外力作用时，梁内部会产生内力，其中最重要的是弯矩。

在梁的中性轴处，弯矩为0，在上部纤维和下部纤维处则呈现相反的符号。

因此，在不同位置上的混凝土和钢筋所承受的应力也不同。

2.截面抗弯性能分析在梁受到外力作用时，由于混凝土与钢筋之间具有良好的黏结性能，因此混凝土与钢筋共同工作以形成一个整体。

当外力超过一定值时，由于混凝土本身脆性较大，容易产生裂缝，进而导致整个梁失效。

3.影响因素分析（1）截面形状：不同形状的截面对于抵抗外力有着不同的效果。

（2）材料特性：混凝土和钢筋材料特性的不同，会影响其受力性能。

（3）受力状态：梁在不同受力状态下的抗弯性能也不同。

（4）配筋率：钢筋的数量和分布方式对于梁的抗弯性能有着重要的影响。

三、实验步骤1.制作试件根据实验要求，制作出符合要求的试件。

一般而言，试件应该采用正方形或矩形截面，并且在试件中应该按照一定比例配筋。

2.实验测量将试件放置在测试机上，并加载到规定荷载值。

通过测试机上的传感器和测量仪器，可以得到试件在不同荷载下的变形情况和荷载值。

同时，还需要记录下试件断裂时所承受的最大荷载值。

3.数据处理根据测试结果，可以计算出试件在不同荷载下的应变、应力和变形等数据。

通过这些数据可以得到试件在正截面抗弯方面的性能表现。

四、实验注意事项1.制作试件时需要严格按照要求进行操作，以保证测试结果具有可靠性和可重复性。

2.在进行实验前需要对测试设备进行校准，以确保测量结果的准确性。

3.在进行实验时需要严格控制荷载值的大小和速率，以避免试件过早失效。

4.在记录测试数据时需要注意精度和准确性，以保证数据处理的准确性。

五、实验结果分析通过对正截面抗弯实验的进行，可以得到试件在不同荷载下的应变、应力和变形等数据。

通过这些数据可以计算出试件在不同荷载下的截面抗弯性能表现。

《H形钢梁受弯全过程实验》报告一、实验目的1、了解H形钢梁的整体稳定和局部稳定实验方法，包括试件设计、实验装置设计、测点布置、加载方式、试验结果整理与分析等。

2、观察H形钢梁的整体失稳和局部失稳过程和失稳模式，加深对其整体稳定和局部稳定概念的理解。

3、将H形钢梁的理论整体稳定临界力与实测承载力进行比较，加深对工字形截面受弯构件整体稳定系数及其计算公式的理解。

二、实验原理受弯构件的主要破坏形式有以下三种：截面强度破坏：即随着弯矩的增大，截面自外向内逐渐达到屈服点，最后相邻截面在弯矩作用下几乎可以自由转动，此时截面即达到了抗弯承载力极限——发生强度破坏，另外若构件剪力最大处达到材料剪切屈服值，也视为强度破坏整体失稳：単向受弯构件在荷载作用下，虽然最不利截面的弯矩或者与其他内力的组合效应还低于截面的承载强度，但构件可能突然偏离原来的弯曲变形平面发生侧向挠曲或者扭转，即构件发生整体失稳°局部失稳：如果构件的宽度与厚度的比值太大，在一定荷载条件下，会出现波浪状的鼓曲变形，即局部失稳；局部失稳会恶化构件的受力性能，使构件的承载强度不能充分发挥工字型截面的一个显著特点是两个主轴惯性矩相差极大。

因此，当跨度中间无侧向支承的梁在其最大刚度平面内受荷载作用时，当荷载较小时，梁基本在其最大刚度平面内弯曲，但当荷载增大到一定数值后，梁将偏离原来的弯曲变形平面，同时产生较大的侧向弯曲和扭转变形，最后很快使梁丧失继续承载的能力。

出现这种现象时，就称为梁丧失了整体稳定性，或称发生了弯扭失稳。

三、实验仪器和材料1、试件图1参数选择2、实验仪器a．钢梁专用实验台；b．CMOS型微型激光位移传感器HG-Cc．钢梁加载系统（反力架、分配梁、加載装置、G型夹）d．挠度计一个（测量梁中心挠度），百分表二个（测量梁两端支座的沉陷）e．荷载传感器f．倾角仪（测量梁的转角）g．JM3811静态电阻应变仪一台（绘制荷载一挠度）；微型计算机一台h．YE2533静态电阻应变仪一台（应变测量）四、实验步骤1.将胶基应变片贴在钢梁中部2.试件安装及实验装置检査a．放置钢梁支座b．吊装钢梁c．安装分配梁d．安装激光位移器e．检查仪表和实验装置3.测量梁实际跨度、截面尺寸、加载点位置、应变片位置等4.预加载a．接通相应的测试仪器并加载b．测读数据，观察试件、装置和仪表工作是否正常并及时排除故障c．检查合格后卸载至05.仪表调零或读仪表初值并记录。

钢筋混凝土梁受弯性能的试验研究一、研究背景钢筋混凝土梁是一种常用的结构构件，在建筑、桥梁等工程中广泛应用。

在使用过程中，梁的受弯性能是非常重要的一个指标，直接关系到梁的强度和稳定性。

因此，对钢筋混凝土梁受弯性能进行试验研究，可以为工程设计和施工提供重要的参考。

二、研究目的本次研究旨在通过试验研究的方式，探究钢筋混凝土梁受弯性能的特点和规律，为工程设计和施工提供科学依据。

三、试验方法1.试验材料本次试验采用的试件为钢筋混凝土梁，梁的截面尺寸为200mm×300mm，长度为2500mm。

混凝土强度等级为C30，配筋率为1.5%。

钢筋采用HRB335级别的圆钢筋，直径为12mm。

2.试验设备本次试验采用的设备包括：万能材料试验机、应变计、挠度计、高精度测量仪等。

3.试验过程将试件放置在试验机上，按照一定的加载方式进行荷载，记录荷载-位移曲线和荷载-应变曲线。

在试验过程中，还需要对试件进行变形和破坏形态的观察和记录。

四、试验结果与分析1.荷载-位移曲线通过试验得到的荷载-位移曲线如下图所示：图1 荷载-位移曲线从图中可以看出，在试验初期，荷载-位移曲线呈现出一个平缓的上升趋势，这是因为此时荷载作用于试件上时，试件的变形较小，而且试件内部的应力分布较均匀。

当荷载增加到一定程度时，试件内部会出现应力集中现象，此时荷载-位移曲线呈现出一个陡峭的上升趋势。

当荷载增加到一定程度时，试件开始发生变形，荷载-位移曲线呈现出一个平缓的上升趋势。

当荷载增加到一定程度时，试件发生破坏，荷载-位移曲线急剧下降。

2.荷载-应变曲线通过试验得到的荷载-应变曲线如下图所示：图2 荷载-应变曲线从图中可以看出，在试验初期，荷载-应变曲线呈现出一个平缓的上升趋势，这是因为此时试件内部的应力分布较均匀，应变也比较小。

当荷载增加到一定程度时，试件内部会出现应力集中现象，此时荷载-应变曲线呈现出一个陡峭的上升趋势。

当荷载增加到一定程度时，试件开始发生变形，荷载-应变曲线呈现出一个平缓的上升趋势。

钢筋混凝土梁的抗弯性能试验研究一、研究背景钢筋混凝土结构是现代建筑中最常用的结构形式之一，而梁是钢筋混凝土结构中最重要的承载构件之一。

因此，对钢筋混凝土梁的抗弯性能进行研究具有重要的实际意义。

二、研究目的本文旨在通过试验研究，探究钢筋混凝土梁的抗弯性能，为工程实践提供可靠的理论依据。

三、试验材料1. 混凝土：采用普通混凝土，强度等级为C30；2. 钢筋：采用HRB335级别的普通钢筋。

四、试验方案1. 样品制备：制备三根长度分别为1200mm、1000mm、800mm的钢筋混凝土梁；2. 试验设备：采用万能试验机进行试验；3. 试验方法：按照国家标准《建筑混凝土力学性能试验方法标准》GB/T 50081-2002进行抗弯试验；4. 试验参数：记录试验前后的梁的长度、宽度、高度及断面形状，以及试验时的荷载和挠度数据。

五、试验结果与分析1. 抗弯强度：根据试验结果计算出每根梁的抗弯强度，得到如下数据：梁长(mm) 抗弯强度(N/mm^2)1200 25.61000 29.3800 31.42. 断裂形态：通过观察试验后梁的断裂形态，可以发现梁的断裂主要发生在梁的下部，呈现出拉伸破坏的特点。

3. 挠度变化：试验过程中记录了每根梁的挠度变化情况，可以发现随着荷载的增加，梁的挠度逐渐增大，直到梁发生破坏。

六、结论1. 钢筋混凝土梁的抗弯强度随着梁长的减小而增大；2. 梁的断裂形态主要表现为拉伸破坏；3. 梁在受到荷载时会出现挠度变化，随着荷载的增加而逐渐增大。

七、建议1. 在工程实践中，应根据具体情况合理设计钢筋混凝土梁的长度，以充分发挥其抗弯强度；2. 在施工过程中，应注意保证梁的质量，避免出现质量缺陷，从而影响梁的抗弯性能；3. 在设计和施工过程中应注意控制梁的挠度，以保证工程质量和安全性。

抗弯实验报告实验报告课程名称：钢筋混凝土实验实验类型：基本型实验项目名称：钢筋混凝土梁正截面受弯性能试验学生姓名：专业班级：学号：组号：同组学生姓名：指导老师：实验地点：实验日期：年月日钢筋混凝土梁正截面受弯性能试验一、实验目的和要求（4分）二、实验内容和原理（6分）三、主要仪器设备（4分）四、实验理论计算及荷载分级（16分）1. 材料强度计算（5分）2. 极限荷载P u计算（4分）3. 正常使用荷载P k计算（2分）4. 开裂荷载P cr计算（2分）5. 初始等效荷载P eq计算（2分）6. 荷载分级（1分）级数 1 2 3 4 5 6 7 8 总加载值P（kN）千斤顶加载值F（kN）级数9 10 11 12 13 14 15 16 总加载值P（kN）千斤顶加载值F（kN）级千斤顶荷载 F （k N ）数初读数百分表 g (m m ) 左 中右 上 中1 中2 下 1 2手持式应变仪读数 a (m m )主筋应变εs 0(10 ) 混凝土受压应变εc 0 (10 )开裂情况123456789101112131415注：开裂情况一栏中，如无裂缝则写无，有裂缝则写：有缝，条数，W m a x 三个内容。

16-6-6）分6（录记据数测量各中载加梁、五级 总荷载 P (k N )数跨中挠度 (m m )上 中1 中2 下 正截面应变实测值δ0 (10 )12345678910111213141516-6实测值 f 0修正值 f跨中弯矩 M (k N -m )正截面应变修正值δ (10 )-6下 中2 中1 上 混凝土受压应变修正值εc (10 )-6主筋应变修正值εs (10 )-61 平均值2注：跨中挠度实测值f 0i =(g 中i -g 中0)-0.5×|g 左i -g 左0+g 右i -g 右0|斜截面应变实测值εs v 0i ＝(a i -a 0)/100修正值X i ＝X 0i + X 01*P e q /F 1 （X 代表修正值，X 0代表实测值，i 为级数）修正）（8分）M - s 曲线线曲f -MM -εc 曲线在各级荷载下，截面的应变沿高度的分布δ-H 曲线八、实验结果与分析（14分）1. 曲线图分析（6分）2. 校验系数计算与分析（4分）3. 裂缝展开图绘制与分析（4分）九、思考题（28分）1. 该梁的变形规律如何，分析纵向钢筋和混凝土是如何发挥抗弯作用的。

钢筋混凝⼟简⽀梁抗弯性能的试验前⾔：随着经济的⾼速发展，越来越多的建筑物尤其是⾼层建筑离不开混凝⼟结构。

因此，对混凝⼟性能的研究就显得尤为重要。

本⽂拟通过试验对钢筋混凝⼟受弯构件中的受⼒机理和性能做初步的分析。

1.试验⽬的：（1）本试验的的主要⽬的是通过钢筋混凝⼟简⽀梁在静⼒集中荷载下，在梁的纯弯段通过测得梁在不同受⼒阶段的挠度、⾓变位、截⾯上纤维应变和裂缝宽度等参数，来分析梁的整个受⼒过程以及结构的承载⼒、刚度和抗裂性能；（2）进⼀步学习各种常⽤仪器仪表的选⽤原则和使⽤⽅法；（3）掌握试验量测数据的整理、分析和表达⽅法；2.试验设计2.1构件的设计本试验采⽤的构件是⼀根截⾯尺⼨为b=200--300mm，h=300—500mm，混凝⼟等级C20--C50；钢筋HPB235--HRB400；跨度l=2.5m—5m的钢筋混凝⼟简⽀梁。

下⾯确定构件的尺⼨并进⾏配筋计算。

截⾯尺⼨确定：l=4.5mh=(1/18—1/12)l=400mmb=(1/3—1/2)h=200mm构造层：20mm厚⽔泥砂浆⾯层，15mm厚混合砂浆抹灰。

材料选择：混凝⼟采⽤C30，钢筋采⽤HRB335。

配筋计算：为防⽌混凝⼟发⽣超筋破坏，应当控制受压区⾼度。

使构件在受拉区钢筋屈服时，受压区混凝⼟同时达到极限应变，受压区出现⽔平裂缝，混凝⼟被压碎，构件破坏。

根据这⼀破坏形态，对钢筋混凝⼟梁按界限配筋率进⾏配筋计算。

根据⼒矩平衡关系，分别对⼿拉去纵向受⼒钢筋的合⼒作⽤电荷受压区混凝⼟应⼒的合⼒作⽤点取矩，则正截⾯受弯承载⼒设计值为：在《钢筋混凝⼟结构设计原理》中查表4-3得，混凝⼟等级为C30、钢筋等级为HRB335的混凝⼟构件相对界限受压区⾼度b=0.550，所以该钢筋混凝⼟梁的正截⾯承载⼒最⼤值为1.0×14.3×200×（400-35）×0.550×(1-0.5×0.550)=151.93KN·m=151.93/[300×(400-35) ×（1-0.5×0.550）]=1913.8选⽤328，=1847;验算最⼩配筋率/(b×h)=1847/(200×400)=2.31%=45=45×1.43/300×100%=0.215% >单⾯钢筋的配筋率也满⾜⼤于0.2%的要求。

实验一钢筋混凝土梁抗弯实验一、试验的目的1.了解钢筋混凝土梁受力破坏的全过程，并验证正截面强度计算公式。

2.了解对钢筋混凝土结构进行试验研究的方法。

3.掌握进行钢筋混凝土结构试验的一些基本技能。

二、实验原理（1）适筋破坏：适筋梁具有正常配筋率，受拉钢筋首先屈服，随着受拉钢筋塑性变形的发展，受压混凝土边缘纤维达到极限压应变，混凝土压碎。

这种破坏前有明显的塑性变形和裂缝预兆.破坏不是突然发生的，呈塑性性质。

破坏前裂缝和变形急剧发展，故也称为延性破坏。

（2）超筋破坏：当构件受拉区配筋量很高时，则破坏时受拉钢筋不会屈服，破坏是因混凝土受压边缘达到极限压应变、混凝土被压碎、钢筋的强度得不到充分利用而引起的。

发生这种破坏时，受拉区混凝土裂缝不明显，破坏前无明显预兆，是一种脆性破坏。

由于超筋梁的破坏屈于脆性破坏，破坏前无警告，并且受拉钢筋的强度未被充分利用而不经济，故不应釆用。

（3）少筋破坏：当梁的受拉区配筋量很小时，其抗弯能力及破坏特征与不配筋的素混凝土类似，受拉区混凝土一旦开裂，则裂缝区的钢筋拉应力迅速达到屈服强度并进入强化段，其至钢筋被拉断。

发生这种破坏时，受拉区混凝土裂缝很宽、构建扰度很大，而受压混凝土并未达到极限压应变。

这种破坏是“一裂即坏”型，破坏弯矩往往低于构件开裂时的弯矩，属于脆性破坏，故不允许设计少筋梁。

.三、实验仪器和设备（1）静态应变仪（2）百分表或电子百分表（3）手动液压泵全套设备（4）工字钢分配梁（5）千分表（6）手持式引伸仪（7）千斤顶实验方案（8）裂缝观察镜和裂缝宽度量测卡（1）方案介绍正交试验设计（Oithogonal expenmental design）是研究多因素多水平的乂一种设计方法，它是根据正交性从全面试验中挑选出部分有代表性的点进行试验，这些有代表性的点具备了“均匀分散，齐整可比”的特点，正交试验设计是分式析因设计的主要方法。

是一种高效率、快速、经济的实验设计方法。