适筋梁受弯破坏试验设计方案
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2020年4月19日
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L ENGINEERING
《混凝土结构基本原理》试验课程作业
适筋梁受弯破坏试验设计方案
试验课教师 黄庆华 姓名 学号 手
机
号
任课教师 顾祥林 合
作
者
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2020年4月19日
适筋梁受弯破坏试验设计方案
一、 试验目的：
（1） 经过实践掌握试件的设计、实验结果整理的方法。 （2） 加深对混凝土基本构建受力性能的理解。
（3） 更直观的了解适筋梁受弯破坏形态及裂缝发展情况。 （4） 验证适筋梁破坏过程中的平截面假定。
（5） 对比实验值与计算理论值，从而更好地掌握设计的原理。
二、 试件设计：
（1）试件设计的依据
根据梁正截面受压区相对高度ξ和界限受压区相对高度b ξ的比较能够判断出受弯构件的类型：当b ξξ≤时，为适筋梁；当b ξξ>时，为超筋梁。界限受压区相对高度b ξ可按下式计算：
b y s 0.8
10.0033f E ξ=
+
在设计时，如果考虑配筋率，则需要确保
1αρρξ≤=c b b
y
f f
其中在进行受弯试件梁设计时，y f 、s E 分别取《混凝土结构设计规范》规定的钢筋受拉强度标准值和弹性模量；进行受弯试件梁加载设计时，y f 、s E 分别取钢筋试件试验得到钢筋受拉屈服强度标准值和
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弹性模量。
同时，为了防止出现少筋破坏，需要控制梁受拉钢筋配筋率ρ大于适筋构件的最小配筋率min ρ，其中min ρ可按下式计算：
t min y
0.45
f f ρ=
（2）试件的主要参数
①试件尺寸（矩形截面）：b ×h ×l ＝180×250×2200mm ； ②混凝土强度等级：C35；
③纵向受拉钢筋的种类：HRB400；
④箍筋的种类：HPB300（纯弯段无箍筋）； ⑤纵向钢筋混凝土保护层厚度：25mm ；
综上所述，试件的配筋情况见图3和表1：
图3 梁受弯实
验试件配筋
表1
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试件 编号
试件特征
配筋情况
预估荷载P (kN) ①
② ③
P cr P y P u MLA
适筋梁
416
2φ10
φ8@50(
2)
32.729
147.266
163.629
说明：预估荷载按照《混凝土结构设计规范》给定的材料强度标准值计算，未计试件梁和分配梁的自重。
三、 试验装置：
图1为本方案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，以便于在跨中形成纯弯段。而且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。
梁受弯性能试验中，采用三分点加载方案，取
2200L mm
=，
100a mm =，700b mm =，600c mm =。
图2.a 为加载简图，此时千斤顶加力为P ，经过分配梁后，可视为两个大小为/2P 的集中荷载分别作用于图示位置。
图 2.b 为荷载作用下的弯矩图。由此图可知，纯弯段的弯矩最大，0.35M P =.
图2.c 为荷载作用下的剪力图。
