《混凝土结构基本原理》试验课程作业
L ENGINEERING
试验报告
试验课教师林峰
学号
手机号
任课教师顾祥林
《混凝土结构基本原理》试验课程作业
L ENGINEERING
大偏心受压柱试验报告
试验名称大偏心受压柱试验
试验课教师林峰
学号
手机号
任课教师
日期2014年11月18日
1. 试验目的
通过试验了解大偏心受压柱破坏的全过程，掌握测试混凝土受压构件基本性能的试验方法。同时巩固大偏心受压柱承载力的计算方法，并通过对理论值和试验值的比较加深对混凝土基本原理的理解。
2. 试件设计
2.1 材料和试件尺寸
混凝土：C20
钢筋：使用I 级钢筋作为箍筋，II 级钢筋作为纵筋 试件尺寸（矩形截面）：b ×h×l=120×120×870mm 详细尺寸见图1大偏心受压柱配筋图
2.2 试件设计
（1）试件设计的依据
为减少“二阶效应”的影响，将试件设计为短柱，即控制l 0/h≤5。通过调整轴向力的作用位置，即偏心距e 0,使试件的破坏状态为大偏心受压破坏。
（2）试件参数如表1
试件尺寸（矩形截面） b ×h×l=120×120×870mm 纵向钢筋（对称配筋） 412 箍筋
Φ6100（2） 纵向钢筋混凝土保护层厚度 15mm 配筋图 图1 偏心距e 0
100mm
120200
80135135
5050
500
870
200
200
22
1
1
3 8@50
4 6@100
150200
50
120
6φ124φ12
3 8@50
4φ12
120
120
1-12-2
柱试件立面图
3 8@50
3 8@50 4双向钢丝网2片 4双向钢丝网2片 尺寸170x90
8@50
8@50
6@100
图1 大偏心受压柱配筋图
（3）试件承载力估算 N c =α1f c bh 0ζ
N c e=α1f c bh 02ζ(1-0.5ζ) + f y ’ A s ’(h 0-a s ’) e=e 0+0.5h-a s
不妨令：A=
2
f 2
0c 1bh α, B=）
（00c 1-e f h bh α, C=)(f -0y '
-''s s h A α 从而有：A
AC
24B B -2-+=ξ
得出本次试验试件的极限承载力的预估值为：Ncu=87.71kN 详细计算过程见附录1
2.3 试件的制作
根据《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB/T 50081-2002规定， 成型前，试模表面应涂一薄层矿物油或其他不与混凝土发生反应的脱模剂。
取样或拌制好的混凝土拌合物，至少用铁锨再来回拌合三次。 将混凝土拌合物一次装入试模，装料时应用抹刀沿各试模壁插捣，并使混凝土拌合物高出试模口。
采用标准养护的试件，应在温度为20±5℃的环境中静置一昼夜至二昼夜，然后编号、拆模。拆模后应立即放入温度为20±2℃，相对湿度为95%以上的标准养护室中养护，或在温度为20±2℃的不流动的氢氧化钙饱和溶液中养护。标准养护龄期为28d （从搅拌加水开始计时）。
3.材性试验
3.1 混凝土材性试验
混凝土强度实测结果
试块留设时间： 2014年9月25日 试块试验时间： 2014年12月8日 试块养护条件：与试件同条件养护
注：轴心抗压强度、轴心抗拉强度、弹性模量根据国家标准《混凝土结构设计规》GB
50010-2010推定。
3.2 钢筋材性试验
钢筋强度实测结果
4. 试验过程
4.1 加载装置
柱偏心受压试验的加载装置如图2所示。采用千斤顶加载，支座一端为固定铰支座，另一端为滚动铰支座以减少支座带来的水平荷载对构件的影响。铰支座垫板应有足够的刚度，避免垫板处混凝土局部破坏。
图2 柱偏心受压试验加载装置
4.2 加载制度
单调分级加载机制：
在正式加载前，为检查仪器仪表读数是否正常，需要预加载，预加载所用的荷载是分级荷载的前1级。
正式分级加载/kN ：0→5→10→15→20→25→30→35→40→45→50→55→60→破坏，在加载到60kN 时，拆除所有仪表，然后加载至破坏，并记录破坏时的极限荷载。
4.3量测与观测容
4.3.1 荷载
荷载按照分级加载，破坏时的极限荷载为92.344kN 。具体取用的荷载值见表2
表2 荷载取值表
4.3.2 纵筋应变
纵筋应变由布置在柱部纵筋表面的应变计量测，钢筋应变测点布置如图3
200
385
385
100
870
应变片共计8片
3
3
120
3-3
应变片共计8片
图3 大偏心受压柱试验纵向钢筋应变测点布置
其中，1至8号应变片分别对应了通道43-1、43-2、43-3、43-4、43-6、43-7、43-8、43-9，通道43-6所对应的应变片损坏。具体数值见图7
4.3.3 混凝土应变
混凝土应变由布置在部纵筋表面和柱表面混凝土上的应变计量测，混凝土应变测点布置如图4。
图4 大偏心受压柱试验混凝土应变测点布置
位移计1、2、3、4依次对应通道46-9、46-2、46-3、46-4。但在观测中发现位移计1、3的测量值并不是线性变化，可能位移计本身存在问题，如图8。
4.3.4 挠度
侧向挠度由柱长度围布置3个位移计量测，在荷载达到60kN的时候撤掉位移计。短期跨中挠度实测值可以按照公式()7
5
62
1
f
f
f
f+
-
=直接得出。侧向扰度测点布置见图5，依次对应通道46-8、46-6、46-7。
图5 大偏心受压柱试验侧向挠度测点布置
4.3.5 裂缝
实验前将柱四面用石灰浆刷白，并绘制50mm×50mm的网格。试验时借助手电筒用肉
5
5
3
8
5
8
7
位移计
支杆
5
3
8
5
位移计6
位移计7
