建筑学《建筑结构》试验指导书.docx
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建筑学《建筑结构》试验指导书
注意事项
一、实验前应明确该次实验的目的、要求，熟悉试验步骤及有关事项，对不清楚的地方应首先进行研究、讨论或向指导老师请教，严禁盲目操作。
二、试验中要遵守实验守则，听从指导老师的指挥，仔细观察实验现象，认真记录实验数据。
三、实验结束后离开实验室前，要将原始记录数据填入实验报告中相应的表格，经实验指导老师签字认可后方可离开。
四、严肃认真、保持安静，爱护仪器设备，严格遵守操作规程，对与本试验无关的仪器设备不要乱动，否则损坏仪器由自己负责。
实验完成后，应将仪器和设备擦拭干净，并恢复到原来的状态。
五、实验中要注意人身安全和仪表安全，数据读好后，远离试件，这点尤其是当试验荷载的后期更应注意。
六、实验研究工作是实践性及责任心都很强的细致工作，一定要有严格的责任制和实事求是的精神。
数据要认真细致的测读，不能读错，不能搞乱。
大家分工协作，互相校对。
七、实验后，要及时对实验数据进行整理、计算和分析，填写好实验报告，交授课老师批阅。
实验一钢筋砼受弯构件正截面破坏试验
一、试验目的：
1、通过钢筋砼简支梁破坏试验，熟悉钢筋砼结构静载试验的全过程。
2、进一步学习静载试验中常用仪器设备的使用方法。
二、试验内容和要求：
1、量测试件在各级荷载下的跨中挠度值，绘制梁跨中的弯矩—挠度图。
2、量测试件在纯弯曲段沿截面高度的平均应变、受拉钢筋的应变，绘制沿梁高的应变分布图。
3、观察试件在纯弯曲段的裂缝出现和开展过程，记下开裂荷载Ptcr（Mtcr），并与理论值比较。
4、观察和描绘梁的破坏情况和特征，记下破坏荷载Pu（Mu），并与理论值比较。
三、试验设备及仪表：
1、加载设备一套。
2、百分表及磁性表座若干。
3、压力传感器及电子秤一套。
4、静态电阻应变仪一套。
5、电阻应变片及导线若干。
6、手持式应变仪一套。
四、试件和试验方法：
1、试件：
试件为钢筋砼适筋梁，尺寸和配筋如图1所示。
2、试验方法：
①用千斤顶和反力架进行两点加载或在试验机上加载。
②用百分表量测挠度，用应变仪量测应变。
③仪表及加载点布置如图2所示。
3、试验步骤：
①安装试件，安装仪器仪表并联线调试。
②加载前读百分表和应变仪，用放大镜检查有无初始裂缝并记录。
③在估计的开裂荷载前分三级加载，每级荷载下认真读取应变仪读数，以确定沿载面高度的应变分布。
在加第三级荷载时应仔细观察梁受拉区有无裂缝出现，并随时记下开裂荷载Ptcr。
每次加载后五分钟读百分表，以确定梁跨中及支座的位移值。
④开裂载荷至标准荷载分两级加载，加至标准荷载后十分钟读百分表和应变仪，并用读数放大镜测读最大裂缝宽度。
⑤标准荷载至计算破坏荷载Pu（Mu）之间分三级加载，加第三级荷载时拆除百分表，至完全破坏时，记下破坏荷载值Ptu（Mtu）。
六、试验报告
表1百分表记录表：
荷载（kN）弯矩（kN·m）位移（mm）
位移
荷载
表1
表2
表3
备注
P
M
读数
△
∑△
读数
△
∑△
读数
△
∑△
表2应变仪记录表
荷载（kN）弯矩（kN·m）
测点
荷载
1（混凝土）
2（混凝土）
3（混凝土）
4（钢筋）
5（钢筋）
P
M
读数
读数
读数
读数
读数
1、实验装置及测点布置简图
2、绘制弯矩－挠度图：
3、绘制混凝土截面应变分布图
4、判断破坏时钢筋是否屈服，绘制破坏时的裂缝分布图并描述破坏形态。
5、描述梁正截面破坏特征，按理论公式计算Mu值，并求出Mu/Mtu（理论值/实测值）。
分析理论值与实测值的误差原因。
实验二钢筋砼受弯构件斜截面破坏试验
一、试验目的：
通过钢筋砼梁的斜截面破坏试验，了解粱的斜截面破坏形态，并观察构件的裂缝发展过程，验证斜截面抗剪强度计算公式。
二，试验内容和要求：
1、量测纵向受拉钢筋及箍筋的应变，分析其应力情况。
2、观察裂缝出现时的荷载及裂缝开展的过程。
3、量测剪压区砼的应变。
4、确定破坏荷截值，验证理论公式，并对理论值和试验值进行比较。
5、测量构件的挠度值，并画出挠度图。
三、试件、试验仪器设备：
l、试件
试件尺寸及配筋如图1所示
2、设备
竖向加载架
分配梁
油压千斤顶
电子秤
压力传感器
百分表
静态电阻应变仪及预调平衡箱
应变片、502胶，914胶等若干
3、试验方法
用竖向反力架，分配梁和油压千斤顶施加荷载，利用静态电阻应仪和应变片量测钢筋的应变和砼的应变，用百分表量测构件的变形。
四、试验步骤：
1、试验准备
试件设计、制作。
进行砼和钢筋力学性能试验。
用稀石灰水刷白试件。
2、安装试件
试件安装就位，要求试件稳定、加载着力点的位置正确，接触良好
3、安装仪器仪表并检查
粘贴钢筋应变片和砼应变片。
安装百分表，支架，百分表布置见图2。
将已贴好的电阻应变片的引线焊好连线，编好号，并连接到电阻应变仪上，预调平衡，使其进人工作状态。
4、加载
在正式施加荷载前应进行预载，即在就位好的试件上施加少量的荷载（相当于一级荷载）以检查各仪表的工作情况及试验测读人员的操作和读数能力，并消除试件的构造变形，发现不正常情况，应立即解决，如全部正常，即可开始正式试验。
5、正式试验
读好“0”荷载时各仪表及各测点的读数，然后分级加载，每级荷载 KN，每级加载后三分钟测读各仪表读数，并观察裂缝。
临近开裂荷载时，荷载减半，直至开裂，记下开裂荷载，开裂后逐级加荷，直至破坏，记下破坏荷载。
五、试验报告：
表1 混凝土应变
荷载
测点1
测点2
测点3
测点4
备注
表2 钢筋应变读数
荷载（kN）εσ（MPa）
荷载
测点5
测点6
平均
测点7
测点8
平均
备注
ε
σ
ε
σ
ε
σ
ε
σ
表3 百分表读数及挠度
荷载（kN）位移（mm）
位移
荷载
表1
表2
表3
备注
P
读数
读数
读数
（1）实验装置及测点布置简图
（2）绘制荷载―挠度曲线
（3）绘制荷载――箍筋应力曲线，并判断破坏时箍筋是否屈服
（4）绘制试件破坏形态图，简述破坏程度
（5）验算试件抗剪强度
根据材料实际强度，按教材中生成计算截面抗剪强度，并与实验值比较分析。
实验三钢板对接焊缝及剪力螺栓受拉试验
一、试验目的：
1、通过钢板对接焊缝受拉试验，了解其破坏过程，验证其承载力公式。
2、观测剪力螺栓的工作性能，破坏形式；量测破坏荷载，验证理论公式，并将实测值与理论值相比较。
3、进一步学习静载试验中常用仪器设备的使用方法。
二、试验内容和要求：
1、观察破坏过程中焊缝及邻近区域钢板的变形情况。
2、观察破坏过程中螺栓及邻近区域钢板的变形情况。
3、量测破坏时焊缝和螺栓承受的最大破坏荷载
4、记录破坏荷载，验证理论公式，并与理论值比较。
三、试验设备及仪表：
1、加载设备一套。
2、电子引伸计。
四、试件和试验方法：
1、试件：
焊缝试件为两块20mm厚钢板，采用
对接焊缝连接，尺寸如图1、2所示。
螺栓试件：
采用3mm厚热轧钢板，
C级普通螺栓，螺杆直径为6mm。
2、试验方法：
①采用屏显液压万能试验机对试件进行拉伸。
②采用电子引伸计测量破坏时钢材的变形。
3、试验步骤：
①安装试件，安装仪器仪表并联线调试。
②记录钢材的抗拉强度。
③启动试验机拉伸试件，加载速度控制在500N/s左右，直到试件破坏为止。
④试验过程中注意读取电子引伸计的读数。
五、试验报告
1、焊缝试验
试验数据参数
钢材强度设计值：
焊缝强度设计值：
ftw＝
根据试验数据分别计算焊缝轴心受拉和斜向受拉时的理论承载力。
分析焊缝承载力实测值与理论值的误差原因。
2、剪力螺栓试验
试验数据参数
钢材强度设计值：
一个剪力螺栓的承载力：
＝
画出连接节点示意图。
计算螺栓的理论承载力与实际承载力，将二者相比较。
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