钢筋混凝土与砌体结构受弯性能的试验研究07课件讲解.pptx

受弯性能的试验研究钢筋混凝土与砌体结构主讲樊素

1.试验简介1）截面尺寸：100mm×600mm2）配筋：适量3）研究对象：研究纯弯曲区段4）加载：集中力F分级施加（对称加载）5）观测结果：荷载施加力值、挠度和应变数据，观测裂缝2.试验目的研究在荷载作用下钢筋混凝土梁的受力破坏过程，混凝土沿截面高度的应变情况，观察梁的裂缝出现和开展、梁的挠度变化及梁最后破坏的外观特征，从而加深对钢筋混凝土梁正截面的三个工作阶段和两种破坏特征的认识。

3.适筋梁破坏的全过程曲线梁的挠度曲线钢筋应变变化曲线相对中和轴高度变化曲线

4、受弯构件正截面工作的三个阶段（1）第?个阶段——未开裂阶段（从开始加荷到受拉边缘混凝土达到极限拉应变）此阶段梁整个截面受力，基本接近线弹性。当受拉边缘混凝土达到极限拉应变时为截面即将开裂到临界状态（?a状态），此时的弯矩值称为开裂弯矩。

（2）第‖阶段——带裂缝工作阶段（从?a到受拉钢筋达到屈服强度）开裂的瞬间，开裂截面受拉区混凝土退出工作，钢筋应力突然增加，出现应力重分布。

②截面抗弯刚度降低，荷载-挠度曲线有明显的转折。③此阶段中和轴位置基本不变。梁的挠度曲线相对中和轴高度变化曲线

④由于受压区混凝土压应力不断增大，压区混凝土塑性特性愈加显著。⑤当钢筋应力达到屈服强度时，记为‖a状态，弯矩记为My，称为屈服弯矩。

⑥即将进入第Ⅲa阶段，挠度、钢筋应变及中和轴的位置曲线均出现明显的转折。梁的挠度曲线钢筋应变变化曲线相对中和轴高度变化曲线

（3）第Ⅲ阶段，破坏阶段（从受拉钢筋屈服到受压边缘混凝土达到极限压应变）①该阶段钢筋应力保持fy但应变急剧增大，裂缝显著开展，②受压区高度的减少导致受压区混凝土应力和应变迅速增大。相对中和轴高度变化曲线

③截面弯矩略有增加的原因：受压区高度的减少，使得钢筋拉力T与混凝土压力C之间的力臂有所增大。④截面屈服：该阶段挠度迅速增大，M-f曲线变得非常平缓，这种现象称为截面屈服。梁的挠度曲线

⑤第Ⅲa状态：当受压边缘混凝土的压应变达到极限压应变对应的受力状态，称为Ⅲa状态，此时的弯矩称为极限弯矩。⑥极限应变εcu的取值，约在0.003-0.005范围，该应变值是计算极限弯矩Mu的依据。梁的挠度曲线

5.混凝土应力分布规律在试验中，通过应变仪可以直接测得混凝土的应变，要得到截面上的应力，必须从材料的应力-应变关系去推求，即应力图（b）图是根据各测点的实测应变值（a）图，以及材料的应力-应变图形，沿截面从上到下一个侧点一个侧点地推求出来的。(a)混凝土的平均应变分布图(b)混凝土正应力分布

6.适筋梁正截面工作三个阶段的主要特点：钢筋混凝土梁的截面正应力状态随着荷载的增大，不仅有数量上的变化，而且有性质上的改变（应力分布图形改变），无论受压区混凝土的应力或者纵向受拉钢筋的应力不像弹性银质材料量那样完全与弯曲成比例。梁在大部分工作阶段，受拉区混凝土已开裂。随着裂缝的开展，受压区混凝土塑形变形也不完全服从弹性匀质梁所具有的比例关系。混凝土抗拉强度比抗压强度小很多，在不大的拉伸变形下即出现裂缝。混凝土是弹塑性材料，当应力超过一定限度时将出现塑性变形。上述特点反映了：

7.各特征阶段在设计中的应用?a状态：作为受弯构件抗裂计算的依据‖阶段：作为使用阶段的变形、裂缝、刚度计算的依据

Ⅲa状态：作为极限状态的承载力Mu计算的依据