5混凝土结构实验项目任务书、指导书

课程名称 实验名称 实验地点 《土木工程专业实验》 钢筋混凝土简支梁正截面 受弯性能试验 土木工程材料实验室、结构实验室 适用专业 实验编号 实验时数 土木工程 10501、10502、10503 4 1.1 钢筋混凝土简支单筋梁的设计

1.1.1 实验目的

1.在学习钢筋混凝土受弯构件正截面受力性能的基础上，通过钢筋混凝土简支梁的设计，进一步加强对钢筋混凝土梁受弯性能、正截面承载力计算理论的理解。

2.学习适筋梁、超筋梁和少筋梁的配筋设计，计算破坏荷载。 3.学习钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力验算的方法。 4.了解并掌握钢筋混凝土构件的制作过程。 1.1.2 实验内容

1.设计钢筋混凝土简支单筋梁，使之在实验室提供的加载条件下能按照预定的破坏形态

实现少筋、适筋和超筋破坏中的一种。

2.确定该试件的混凝土强度等级、跨度及截面尺寸、纵筋、箍筋。

3.根据前期“土木工程材料”试验中混凝土配合比设计，确定水泥、砂、石子的用量及水灰比。

4.绘出详细的简支梁的模板图、钢筋下料图。 5.验算该试件的斜截面受剪承载力。 1.1.3 实验设备及材料 1.加载设备

在加荷架中，用千斤顶通过分配梁在实验梁跨间实现两点同步对称加载，使简支梁在跨中形成一段纯弯区段（梁的自重影响小）。 2.材料

⑴钢筋：纵筋及箍筋同“材料力学”实验模块中的“拉伸实验”的试件，钢筋的力学性能数据取“拉伸实验”的测试结果。

⑵水泥： P.O 32.5普通硅酸盐水泥（或复合硅酸盐水泥） ⑶粗骨料：粒径10～15mm碎石 ⑷细骨料：中砂（含水率待测） 3.模具

⑴实验室提供高150mm，宽100mm，长度1200mm的模具，用以制作试件； ⑵标准立方体试件模具3个。 1.1.4 实验要求

1.混凝土的配合比采用“土木工程材料”实验模块中混凝土配合比的设计结果。 2.提交设计计算书一份

1

每人提交设计计算书一份，应包括自己设计试件的详细计算内容以及计算方法、参考文献等（破坏形式选用少筋、适筋和超筋破坏中的一种）。

3.完成，严禁抄袭、“参考” 。 1.1.5 参考文献

1.《混凝土结构与砌体结构》

2.《普通混凝土配合比设计规程》JGJ 55-2000

3.《土木工程材料》，湖南大学等四校合编，中国建筑工业出版社 4.《土木工程结构试验与检测》，周明华主编，东南大学出版社，2002年 5.《混凝土结构实验方法标准》GB50152-92

1.2 钢筋混凝土简支单筋梁的制作与养护

1.2.1 实验目的

1.通过对钢筋混凝土简支梁的制作与养护，了解并掌握混凝土构件制作的工艺过程、养护方法以及技术要求。

2.掌握掌握电阻应变片的工作原理、电阻应变片的粘贴及防护技术。 3.了解部分实验仪器的使用方法。

4.培养团队合作精神。基于钢筋混凝土简支梁的设计文件，进一步加强对钢筋混凝土梁受弯性能、正截面承载力计算理论的理解。

1.2.2 实验内容

1．基于钢筋混凝土简支梁的设计文件，利用实验室提供的材料和实验器具，自己动手完成对设计试件的制作。

⑴根据配筋设计结果绑扎钢筋；

⑵在纵向受力钢筋中部预埋电阻应变片，用导线引出，并做好防水处理； ⑶支模，放置钢筋笼；

⑷根据前期实验设计的混凝土配合比，人工拌制混凝土； ⑸浇筑混凝土； ⑹按要求养护试件。

2．同期制作用于测试试件混凝土力学性能的混凝土立方体试样。 3．同条件下养护钢筋混凝土简支梁试件以及立方体试样。

4．养护结束时，将试件表面用石灰水刷白，并在侧面用铅笔打好网格，在后期受弯实验时便于明确裂缝的分布。

5．养护结束时测试混凝土立方体试块抗压强度。

1.2.3 实验设备及材料 1.试模

⑴实验室提供高150mm，宽100mm，长度1200mm的钢制模具，用以制作试件； ⑵标准混凝土立方体试件模具3个。 2.设备及材料

⑴振动器：振动棒或振动台

2

⑵万能试验机 ⑶铁锹、镘刀 ⑷钢尺

⑸电阻应变片、导线

⑹钢筋、水泥、砂、石子等同实验1。 1.2.4 实验要求

1.按照钢筋下料图，绑扎钢筋，尺寸准确；

2.钢筋应变片的粘贴、连接导线牢固、绝缘保护完好； 3.模板支护严密，尺寸准确；

4.混凝土的拌制、浇筑、试件的养护应符合技术要求； 5.试模拆卸后，应檫洗干净；

6.提交实验报告一份，说明实验内容及过程，并分析试件在制作及养护过程中产生误差的原因、相应防护措施等。

7.做好施工记录。 8.合理分工,人人参与 1.2.5 参考文献

1.《普通混凝土配合比设计规程》JGJ 55-2000 2.《混凝土结构实验方法标准》GB 50152-92

3.《土木工程材料》，湖南大学等四校合编，中国建筑工业出版社 4.《土木工程结构试验与检测》，周明华主编，东南大学出版社，2002年 5.《混凝土结构工程施工质量验收规范》，GB 50204-2002

1.3 混凝土应变测点的选择与布置

1.3.1 实验目的

1.掌握混凝土应变测点的布置原则

2.掌握混凝土电阻应变片的选用原则和方法 3.掌握混凝土电阻应变片的粘贴技术和防护方法 4.掌握百分表装置测量混凝土应变的原理与技术 5.掌握电阻应变片的工作原理及温度补偿技术 6.了解电阻应变仪单点测量应变的基本原理 1.3.2 实验内容 1.混凝土应变测点的选择

2.混凝土电阻应变片的选择与检查 3.混凝土试件表面的处理 4.混凝土电阻应变片的粘贴 5.电阻应变片的检查与防护 6.百分表应变装置的架设 1.3.3 实验设备及材料

3

1.百分表 2.万用表 3.粘接剂

4.常温用电阻变应片、导线等 5.电烙铁等小工具 6.丙酮

1.3.4 实验要求

1.提交实验报告一份，包括：

⑴简述混凝土应变测点的选择方法 ⑵简述混凝土电阻应变片的选用原则

⑶简述混凝土电阻应变片的粘贴过程及注意事项 ⑷简单分析故障原因和排除方法 2.合理分工，人人参与

3.实验结束后应注意对应变片的保护

1.3.5 参考文献

1.《土木工程结构试验与检测》，周明华主编，东南大学出版社，2002年 2.《土木工程结构试验》，姚谦峰、陈平编著，中国建筑工业出版社，2001年

1.4 钢筋混凝土简支梁正截面受弯性能试验

1.4.1 实验目的

1.掌握制定结构构件试验方案的原则，简支梁正截面受弯性能试验的加荷方案和测试方案的设计方法。

2.通过钢筋混凝土适筋、少筋、超筋梁正截面受弯性能试验，了解受弯构件正截面的承载力大小,挠度变化及裂缝出现和发展过程、破坏特征。

3.掌握测定受弯构件挠度、裂缝以及开裂荷载和极限承载力的方法,验证正截面承载力计算方法。

4.通过对比试验了解纵筋配筋率、混凝土强度等级等对受弯构件正斜截面受弯性能的影响。

5.了解常用结构实验仪器的使用方法。

6.初步掌握结构实验测量数据的整理和分析，实验分析报告的撰写。 1.4.2 实验内容

1.采用对钢筋混凝土简支梁实施跨间两点对称集中荷载的加载方式，设计试验的加载制度及测试方案，并根据试验的设计要求选择试验测量仪器仪表。

2.量测并记录梁试件的几何参数。

3.分别进行钢筋混凝土适筋、少筋、超筋梁的加载试验，量测并记录各级荷载下梁的应变，以观察中和轴随荷载变化情况，作出梁纯弯段内正截面平均应变分布图。

4.实测试验梁混凝土开裂时的荷载Pcr，量测使用荷载下梁的裂缝间距LTcr和裂缝宽度

T 4

TWcr，画出梁的裂缝分布图，并与理论计算的试验梁中的裂缝间距和裂缝宽度进行比较分析。

TTT5.量测梁在各级荷载作用下的挠度f，作出P~f曲线，其中PT为试验梁作用荷

载，并与理论计算的试验梁的挠度进行比较分析。

6.实测梁的纵筋屈服、破坏时极限荷载Py、Pu，并与理论计算结果进行比较分析。 1.4.3 实验设备及材料

1.静力试验台座、反力架、支座及支墩 2.10T手动式液压千斤顶 3.20T荷重传感器 4.静态电阻应变仪 5.读数显微镜及放大镜 6.位移计（百分表）及磁性表座 1.4.4 实验要求 1.预习下列内容： ⑴梁的开裂弯矩的计算。

⑵梁的屈服弯矩、极限弯矩的计算。

⑶梁在使用荷载下裂缝间距、裂缝宽度的计算。 ⑷梁在使用荷载下挠度的计算。

2．预习试验指导书，复习材料力学试验中有关应变的机测、电测技术的知识，了解各种仪器仪表的性能、简单原理、使用方法及注意事项。

3．计算试件的理论开裂承载力、极限承载力及挠度、裂缝宽度。 4.确定试验加载、量测方案，并设计试验记录表格，提交实验预习报告。 5.按照预定方案进行加载，直至梁破坏，与预测结果比较 6.提交实验报告一份，包括：

⑴简述该项试验的概况（试验目的及试件状况等）； ⑵绘制加荷方案示意图，测点布置图和加荷程序控制图。

⑶绘制在80% Pcr、Py、Pu荷载时简支梁纯弯段某一截面混凝土应变分布 图，并确定中和轴的位置。

⑷以任一应变测点记录为对象，绘制荷载-应变（P）曲线，并结合试 验现象加以分析。

⑸记录裂缝的发生、开展过程。

⑹绘制荷载-跨中挠度变形曲线，描述其特点，并结合试验现象及已有知识 加以分析。

⑺作破坏时全梁裂缝分布图。

⑻结合试验现象，简要描述试验梁受弯破坏的主要特征。 ⑼对试验结果进行总结分析。并提出自己的认识和看法。

7.试验完毕后应卸去荷载，拆除仪表，关闭仪器，并清理试验现场。

1.4.5 参考文献

1.《土木工程结构试验与检测》，周明华主编，东南大学出版社，2002年

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TT2.《土木工程结构试验》，姚谦峰、陈平编著，中国建筑工业出版社，2001年 3.《混凝土结构与砌体结构》

4.《混凝土结构实验方法标准》GB50152-92

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扬州大学建筑科学与工程学院实验指导书

实验项目编号：10501、10502、10503

实验项目名称：钢筋混凝土简支梁正截面受弯性能试验 1.1 钢筋混凝土简支单筋梁的设计

1.1.1 实验目的

1.在学习钢筋混凝土受弯构件正截面受力性能的基础上，通过钢筋混凝土简支梁的设计，进一步加强对钢筋混凝土梁受弯性能、正截面承载力计算理论的理解。

2.学习适筋梁、超筋梁和少筋梁的配筋设计，计算破坏荷载。 3.学习钢筋混凝土截面抗剪验算的方法。 4.了解并掌握钢筋混凝土构件的制作过程。 1.1.2 实验对象

试验梁 荷载分配梁 P 外加荷载 数据采集系统 L/3 L 位移计 应变计 h0 L/3 b As 图1 钢筋混凝土简支梁试验装置

1.梁的混凝土强度等级为C20或C30（采用石子最大粒径不大于25mm，中砂，P.O 32.5普通硅酸盐水泥或复合硅酸盐水泥）。根据前期“土木工程材料”试验中混凝土配合比设计，确定水泥、砂、石子的用量及水灰比。

2.纵向受力钢筋、箍筋强度等级Ⅰ级，纵筋及箍筋同“材料力学”实验模块中的“拉伸实验”的试件，钢筋的力学性能数据取“拉伸实验”的测试结果。

3.试件尺寸：截面宽度×截面高度×试件长度=bhl1001501200（mm），纵向受力钢筋的混凝土净保护层厚度为15mm。

4.梁的跨度为1000mm，梁的中间400mm区段内无腹筋，其余区域配有箍筋 （图2），以

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h 保证不发生斜截面破坏。

5.梁的受压区配有两根架立筋（中间400mm纯弯区段内无架立筋），通过箍筋与受力筋绑扎在一起，形成骨架，保证受力钢筋处在正确的位置。

1.1.3 实验内容及要求

1.设计钢筋混凝土简支单筋梁，使之在实验室提供的加载条件下能按照预定的破坏形态实现少筋、适筋和超筋中的一种。

2.确定该试件的混凝土强度等级、跨度及截面尺寸、纵筋、箍筋。 ⑴复习《混凝土结构》中钢筋混凝土受弯构件设计理论及方法； ⑵计算纵筋面积，并选择纵筋；

⑶满足钢筋混凝土受弯构件配筋构造要求。

3.进行混凝土配合比设计，确定水泥、砂、石子的用量及水灰比。

⑴复习《土木工程材料》中混凝土配合比设计的方法（可采用表观密度法或体积法），采用前期“土木工程材料”试验中混凝土配合比，计算水泥、砂、石子、水的用量；

⑵对计算得到的材料用量做适当放大 4.绘出详细的简支梁的模板图、钢筋下料图。

5.验算该试件的斜截面受剪承载力，保证实验梁的斜截面受剪承载力不小于其正截面受弯承载力。

图2 试件尺寸及配筋示意图

1.2 钢筋混凝土简支单筋梁的制作与养护

1.2.1 实验目的

1.通过对钢筋混凝土简支梁的制作与养护，了解并掌握混凝土构件制作的工艺过程、养护方法以及技术要求。

2.学习钢筋混凝土结构的材料基本力学性能试验的方法、测试项目和要求。 3.了解部分实验仪器的使用方法。

4.培养团队合作精神。基于钢筋混凝土简支梁的设计文件，进一步加强对钢筋混凝土梁受弯性能、正截面承载力计算理论的理解。 1.2.2 实验内容及要求 ㈠绑扎钢筋骨架

1.钢筋应平直、无损伤，表面不得有裂纹、油污、颗粒状或片状老锈。

2.HPB235级钢筋末端应作180°弯钩，其弯弧内直径不应小于钢筋直径的2.5倍，弯

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钩的弯后平直部分长度不应小于钢筋直径的3倍。

3.箍筋的末端应作弯钩，弯折角度：对一般结构，不应小于90°；对有抗震要求的结构，应为135°；弯后平直部分长度：对一般结构，不宜小于箍筋直径的5倍；对有抗震要求的结构，不应小于箍筋直径的10倍。

4.钢筋骨架绑扎完毕，应用钢尺检查相关尺寸。 5.留取测试钢筋力学性能的试样。

6.钢筋骨架放入模板时应注意满足混凝土保护层厚度的尺寸要求。 ㈡电阻应变片的粘贴与防护

1.应变片检查分选。借助放大镜做应变片外观检查，要求应变片无气泡、霉斑、锈点、栅极平直。用万用表做应变片阻值检查。

2.测点处理。测点选在两根纵向受力钢筋中部，测点处应用磨光机打磨平整，并用棉花蘸丙酮清洗，要求棉花干擦时无污物。

3.应变片粘贴。用镊子夹应变片引出线，分别在应变片背面及测点处上一层薄胶（可选用502胶），将应变片沿测试方向对准贴在测点处。在应变片上盖一小片玻璃纸，用手指沿一个方向滚动，挤出多余胶水，并轻压1～2分钟。

4.固化处理。当室温高于15℃和相对湿度低于60%时可采用自然干燥，干燥时间一般为24～48h。室温低于15℃和相对湿度高于60%时应采用人工干燥。

5.导线连接。先在离应变片3～5mm处粘贴接线端子，然后将引出线焊于接线端子上，最后把测量导线的一端与接线端子焊接。

6.应变片的粘贴质量检查。用兆欧表量测应变片的绝缘电阻；观察应变片的零点漂移，若漂移值小于5με（4min之内）认为合格，若漂移值过大，工作的稳定性差，则应铲除重贴。

7.防潮和防水处理。防潮措施必须在检查应变片贴片质量合格格后立即进行。防潮的简便方法是用松香石蜡合剂或凡士林涂于应变片表面，使应变片与空气隔离达到防潮目的。防水处理一般都采用环氧树脂胶。

㈡模板清洁、安装及拆除 1.模板的接缝不应漏浆。

2.模板与混凝土的接触面应清理干净并涂刷隔离剂，隔离剂不得沾污钢筋。 3.用作模板的地坪应平整光洁，不得产生影响构件质量的下沉、裂缝、起砂或起鼓。 4.模板安装完毕，应用钢尺检查相关尺寸。 ㈢混凝土的拌制与浇筑

1.拌制混凝土所用的材料，应符合技术要求，材料拌合前的温度应与室温相同。 2.混凝土拌制前，应测定砂、石含水率并根据测试结果调整材料用量。

3.拌制混凝土的材料以质量计。称量的精确度：集料为±1％，水、水泥及砂、石拌和物为±0.5％。

4.采用人工拌和时，先用湿布将铁板铁锹润湿，再将称好的砂和水泥在铁板上拌匀，加入石子，再一起拌和均匀。尔后将此拌和物堆成长堆，中心扒成长槽，将称好的水倒入约一半，将其与拌和物仔细拌匀，再将材料堆成长堆，扒成长槽，倒入剩余的水，继续进行拌和，来回翻拌至少6遍。从加水完毕时起，拌和时间为12～15min。

5.取出混凝土拌和物代表样，进行坍落度试验，认为品质合格，即开始制作试件。

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6.浇制试件应在拌和后15min内装入试模并在45min内成型完毕。

7.试件为人工成型。拌和物分厚度大致相等的两层装入模板，每层充分用振动棒插捣。捣固时，应按螺旋方向从边缘到中心均匀地进行。插捣底层时，捣棒到达模底，插捣上层时，捣棒应插入该层底面下20～30mm处。插捣时，应用力将捣棒压下，不得冲击，捣完一层后，如有棒坑留下，可用捣棒轻轻填平。在插捣过程中，随时用镘刀沿试模内壁插抹数次，以防试件产生麻面。

8.同时成型混凝土立方体试块，每组三件。 ㈣试件养护

1.试件浇筑完毕后的12h以内对混凝土加以覆盖并保湿养护。

2.试件成型后，静放2～3昼夜，拆模并作外观检查、编号。侧模拆除时的混凝土强度应能保证其表面及棱角不受损伤。对有缺陷的试件应除去或加工补平。

3.混凝土浇水养护的时间：普通硅酸盐水泥拌制的混凝土，不得少于7d。 4.浇水次数应能保持混凝土处于湿润状态，混凝土养护用水应与拌制用水相同。 5.采用塑料布覆盖养护的混凝土，其敞露的全部表面应覆盖严密，并应保持塑料布内有凝结水。

6.做好施工记录。

㈤钢筋试样的强度指标（屈服强度、抗拉强度）取用材料力学试验模块中“拉伸试验”的结果。

㈥养护结束时，将试件表面用石灰水刷白，并在侧面用铅笔打好网格，在后期受弯实验时便于明确裂缝的分布。

㈦养护结束时测试混凝土立方体试块抗压强度。

1.3 混凝土应变测点的选择与布置

1.3.1 实验目的

1.掌握混凝土应变测点的布置原则 2.掌握混凝土电阻应变片的选用原则和方法 3.掌握混凝土电阻应变片的粘贴技术和防护方法 4.掌握百分表装置测量混凝土应变的原理与技术 5.掌握电阻应变片的工作原理及温度补偿技术 6.了解电阻应变仪单点测量应变的基本原理 1.3.2 实验原理 ㈠电阻应变计的工作原理

——利用“应变电阻效应”，即金属丝的电阻值随着其机械变形而变化的物理特性。 由物理学 Rl A式中 R——金属丝的原始电阻值； ——金属丝的电阻率mm/m； l——金属丝的长度（m）；

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2 A——金属丝的截面积mm2。

当金属丝受力而变形（伸长或缩短）时，对上式两边取对数再微分

dRddldARlAdl而ldAdDdl222 ADlddVdlcc12c12Vl所以dR12c12KR图3 金属丝的电阻应变原理

式中 K——金属丝的灵敏系数，表示单位应变引起的相对电阻变化。 ㈡电阻应变计的构造 1.构造：①引出线

②覆盖层 ③电阻栅

④基底 2.主要指标：

①电阻值R：一般按120计，选用时，应考虑与应变仪配合。 ②标距l：即敏感栅的有效长度，应根据试件测点处应变梯度的大小选择。 ③灵敏系数K：单位应变引起应变计的电阻变化。 ㈢电阻应变计测量应变（应力）

1.测量电路——将应变片的电阻变化转换为电压或电流的变化 惠斯登电桥示意见图5

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图4 电阻应变计构造

图5 惠斯登电桥

图6 电阻应变仪

由电桥特性知，其平衡条件UBD0为：

R1R4R2R3

若桥臂电阻发生变化，即失去平衡，产生信号输出UBD A.全桥测量——四个桥臂均外接应变片

假定四臂发生的电阻变化分别为R1,R2,R3,R4，则

UBDR1R2R1R22R1R2R3R4RRRRU

2341若四个应变计规格相同，即R1R2R3R4R,K1K2K3K4K，则

UBDU4R1R2R3R4URRRR4K1234

2341B.半桥量测——R1,R2为外接应变片，R3,R4为应变仪内无感电阻，即340，则 UBDU12 4可见，电桥的邻臂电阻变化的符号相反，成相减输出；对臂符号相同，成相加输出。

2.温度补偿技术

A.温度补偿应变片法：单点补偿（图7）；多点补偿（图8）

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图8 温度补偿应变计法桥路连接示意（多点补偿）

图7 温度补偿应变计法桥路连接示意（单点补偿）

B.工作应变片温度互补偿法（图9）

㈣百分表法测量应变的原理（图10）

图9 工作应变计温度互补示意

利用固定在测点上的两个脚标分别固定百分表和刚性杆，结构变形即由百分表测出。该

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方法特别适合大标距的量测。

1.3.3 实验内容及要求 ㈠电阻应变片的检查分选 1.合理选择应变片的标距、类型 2.应变片检查分选

⑴外观检查。借助放大镜肉眼检查，应变片应无气泡、霉斑、锈点，栅极应平直、整齐、均匀。

⑵阻值检查。用万用电表检查，应无短路或断路。在应变片灵敏系数K相同的一批应变片中，将电阻差值变化在±0.5Ω范围内的应变片选出待用。

㈡测点处理

1.测点检查。检查测点处的表面状况，测点应平整、无缺陷、无裂缝等。 2.打磨。用砂布或磨光机打磨，使表面平整、无锈、无浮浆等，并不使断面减小。 3.清洗。 用棉花蘸丙酮或酒精等清洗，要求棉花干檫时无污染。 4.打底。 用环氧树脂打底，胶层厚度0.05～0.1mm左右。

5.测线定位。用铅笔在测点上画出纵横中心线，纵线应与应变方向一致。 ㈢应变片粘贴

1.上胶贴片。用镊子夹应变片引出线，在背面上一层薄胶，测点也涂上薄胶，将片对准放上，测点上十字中心线应与应变片上的标志对准。

2.挤压。在应变片上盖一小片玻璃纸，用手指沿一个方向滚压，挤出多余胶水。胶层应尽量薄，并注意应变片的位置不滑动。

3.加压。用手指轻压1～2min。

㈣固化处理。在室温条件下，自然干燥1～2d。 ㈤粘贴质量检查

1.外观检查。借助放大镜肉眼检查，应变片应无气泡、粘贴牢固、方位准确。 2.阻值检查。用万用表的电阻挡检查应变片有无短路、断路现象，如不能排除故障，则重贴。

㈥制作防潮层。为使应变片能在潮温环境或混凝土中具有足够的绝缘度，在应变片贴好后，必须制作防潮层。

㈦安装百分表应变仪

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1——百分表；2——脚标；3——固定螺丝；4——刚性杆

图10 百分表法测量应变的装置

1.4 钢筋混凝土简支梁正截面受弯性能实验

1.4.1 实验目的

1.掌握制定结构构件试验方案的原则，简支梁正截面受弯性能试验的加荷方案和测试方案的设计方法。

2.通过钢筋混凝土适筋、少筋、超筋梁正截面受弯性能试验，了解受弯构件正截面的承载力大小,挠度变化及裂缝出现和发展过程、破坏特征。

3.掌握测定受弯构件挠度、裂缝以及开裂荷载和极限承载力的方法,验证正截面承载力计算方法。

4.通过对比试验了解纵筋配筋率、混凝土强度等级等对受弯构件正斜截面受弯性能的影响。

5.了解常用结构实验仪器的使用方法。

6.初步掌握结构实验测量数据的整理和分析，实验分析报告的撰写。 1.4.2 设计试验加载制度

1.采用分级加载（两阶段加载），荷载分级大小： ⑴每级荷载为短期试验荷载值（标准荷载）的20％； ⑵超过标准荷载值后不大于10％；

⑶接近承载力极限荷载或开裂荷载时不大于5％； ⑷开裂后恢复级距为20％。 2.试验荷载的确定

⑴开裂荷载——根据结构构件的开裂内力计算值和试验加载图式经换算确定。

cMcrft0pcW00cMcr—受弯构件开裂弯矩计算值—受拉区混凝土塑性影响系数ft0—混凝土抗拉强度实测值pc—试验时在抗裂验算边缘的混凝土预压应力值W00—由实际几何尺寸计算的换算截面受拉边缘的弹性抵抗矩⑵承载力试验荷载——根据构件达到承载能力极限状态时的内力计算值和试验加载图式经换算确定。

注意：按实际配筋、实测强度、实测几何参数计算。 1.4.3 试验装置及测点布置

1．试验和加载装置及量测布置见图11 。

⑴在加荷架中，用千斤顶通过传力梁进行两点对称加载，使简支梁跨中形成纯弯曲段（梁的自重影响小）。

⑵构件两端支座构造应保证试件端部转动及其中一端水平位移不受约束，基本符合铰支承的要求。

2．测点布置

⑴在纵向受力钢筋中部预埋电阻应变片。

⑵纯弯区段内选一控制截面，在该截面处梁的受压区边缘布一应变测点c1，一侧面沿截面高度布置四个应变测点c2～c5，另一侧面布置两个测点，用来测量控制截面的应变分

15

布。

⑶梁的跨中布置一位移计，量测量梁的挠度，考虑在加载的过程中，两个支座受力下沉，支座上部分别布置位移测点f1和f2，以消除由于支座下沉对挠度测试结果的影响。

1.4.４ 试验步骤 1.加载方法

⑴采用分级加载，在短期荷载值前每级按20％短期荷载值加载，达到短期荷载值后每级按10％短期荷载值加载，在接近开裂荷载及破坏荷载时按5％短期荷载值加载。 ⑵试验准备就绪后，首先预加一级荷载，观察所有仪器是否工作正常。

⑶每次加载后持荷时间为不少于10分钟，使试件变形趋于稳定后，再仔细测读仪表读数，待校核无误，方可进行下一级加荷。加荷时间间隔控制为15分钟，直至加到破坏为止。在使用状态短期试验值下持续时间不应少于30分钟。

⑷试验结束后，卸下仪器设备，清理现场。 2.测试内容

⑴试件就位后，按照试验装置要求安装好所有仪器仪表，正式试验之前，应变仪各测点依次调平衡，并记录位移计初值，然后进行正式加载。

⑵测定每级荷载下纯弯区段控制截面混凝土和受拉主筋的应变值c和g，以及混凝土开裂时的极限拉应变cr与破坏时的极限压应变cu，将应变读数分别记录入表。

⑶测定每级荷载下试验梁的支座下沉挠度、跨中挠度及对称加载点的挠度，并记录入表。 ⑷用放大镜仔细观察裂缝的出现部位，并在裂缝旁边用铅笔绘出裂缝的延伸高度，在顶端划一水平线注明相应的荷载级别。用读数显微镜测试１～３条受拉主筋处的裂缝宽度，取其中最大值。试件破坏后，绘出裂缝分布图。

⑸测定简支梁开裂荷载、正截面极限承载力，详细记录试件的破坏特征。

图11 正截面破坏试验装置图

16

1.4.5 承载力确定

1. 承载能力极限状态的评定。对钢筋混凝土构件进行承载力试验时，在加载或持载过程中出现下列标志之一，即认为该结构构件已达到或超过承载能力极限状态：

⑴在荷载不再增加的情况下，由设置在构件受拉主筋处的应变测点测出连续变化的应变，或受拉主筋的拉应变达到104με；

⑵跨中挠度达到跨度的1/50，悬臂结构的挠度达到悬臂长的1/25； ⑶受拉主筋处的垂直裂缝宽度达到1.5mm；

⑷受剪斜裂缝宽度达到1.5mm，或斜裂缝末端受压区混凝土剪压破坏，或沿斜截面混凝土斜压破坏；

⑸受拉主筋在端部滑脱达0.2mm，或其它锚固破坏； ⑹受拉主筋拉断；

⑺受压构件的混凝土被压坏。 2.极限荷载取值标准

⑴在加载过程中出现时，取前一级荷载值；

⑵在规定的荷载持续时间内，取本级荷载值与前级荷载值的平均值； ⑶在规定的荷载持续时间结束后，取本级荷载值；

⑷用试验机或配有千斤顶的液压设备对受压构件加载时，取所能达到的最大荷载值。

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扬州大学建筑科学与工程学院实验任务书

课程名称 实验名称 实验地点 1.1 实验目的

1.掌握制定结构构件试验方案的原则，简支梁斜截面受剪性能试验的加荷方案和测试方案设计方法。

2.通过钢筋混凝土梁斜截面受剪性能试验，了解受弯构件斜截面分别发生剪压、斜压、斜拉破坏时承载力大小,挠度变化及斜裂缝出现和发展过程、破坏特征。

3.掌握测定受弯构件斜承载力的方法,验证斜截面承载力计算方法。 4.通过对比试验了解剪跨比、配箍率对受弯构件斜截面受剪性能的影响。 5.了解常用结构实验仪器的使用方法。

6.初步掌握结构实验测量数据的整理和分析，实验分析报告的撰写。 1.2 实验内容

1.采用对钢筋混凝土简支梁实施跨间两点对称集中荷载的加载方式，设计试验的加载制度及测试方案，并根据试验的设计要求选择试验测量仪器仪表。

2.量测并记录梁试件的几何参数。

3.分别进行剪跨比1≤λ≤3且配箍量适中、λ＜1和λ＞3且配箍量很小的钢筋混凝土梁的加载试验，记录梁的破坏过程。

4.实测试验梁混凝土开裂时的荷载Pcr，量测试验梁的最大斜裂缝宽度和临界斜裂缝的水平投影长度，记录试验梁破坏时斜裂缝分布情况。画出梁的裂缝分布图。

TTTTf5.量测梁在各级荷载作用下的挠度，作出P~f曲线，其中P为试验梁作用荷

T《土木工程专业实验》 钢筋混凝土简支梁斜截面 受剪性能实验 土木工程结构实验室 适用专业 实验编号 实验时数 土木工程 10504、10505、10506 4 载，并与理论计算的试验梁的挠度进行比较分析。

6.实测梁破坏时的极限荷载Pu，并与理论计算结果进行比较分析。 1.3 实验设备及材料

1.静力试验台座、反力架、支座及支墩 2.10T手动式液压千斤顶 3.20T荷重传感器

4.位移计（百分表）及磁性表座 5.静态电阻应变仪 6.工字钢分配梁

7.裂缝观察镜和裂缝宽度量测卡或裂缝观测仪 1.4 实验要求

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T1.预习下列内容：

⑴梁斜截面承载力的计算方法。

⑵梁在使用荷载下裂缝间距、裂缝宽度的计算方法。 ⑶梁发生斜截面剪压、斜压、斜拉破坏时的过程及特征。

2．预习试验指导书，了解相关测试仪器的性能、简单原理、使用方法及注意事项。 3.确定试验加载、量测方案，并设计试验记录表格，提交实验预习报告。 4.按照预定方案进行加载，直至梁破坏，与预测结果比较

5.提交实验报告一份，包括：

⑴简述该项试验的概况（试验目的及试件状况等）； ⑵绘制加荷方案示意图，测点布置图和加荷程序控制图。 ⑶记录裂缝的发生、开展过程。

⑷绘制荷载-跨中挠度变形曲线，描述其特点，并结合试验现象及已有知识 加以分析。

⑸作破坏时全梁裂缝分布图。

⑹记录极限荷载，结合试验现象，简要描述试验梁受剪破坏的主要特征。 ⑺对试验结果进行总结分析。并提出自己的认识和看法。

6.试验完毕后应卸去荷载，拆除仪表，关闭仪器，并清理试验现场。 1.5 参考文献

1.《土木工程结构试验与检测》，周明华主编，东南大学出版社，2002年 2.《土木工程结构试验》，姚谦峰、陈平编著，中国建筑工业出版社，2001年 3.《混凝土结构与砌体结构》

4.《混凝土结构实验方法标准》GB50152-92

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扬州大学建筑科学与工程学院实验指导书

实验项目编号：10504、10505、10506

实验项目名称：钢筋混凝土简支梁斜截面受剪性能实验

1.1 实验目的

1.掌握制定结构构件试验方案的原则，简支梁斜截面受剪性能试验的加荷方案和测试方案设计方法。

2.通过钢筋混凝土梁斜截面受剪性能试验，了解受弯构件斜截面分别发生剪压、斜压、斜拉破坏时承载力大小,挠度变化及斜裂缝出现和发展过程、破坏特征。

3.掌握测定受弯构件斜承载力的方法,验证斜截面承载力计算方法。 4.通过对比试验了解剪跨比、配箍率对受弯构件斜截面受剪性能的影响。 5.了解常用结构实验仪器的使用方法。

6.初步掌握结构实验测量数据的整理和分析，实验分析报告的撰写。 1.2 试件及试验装置

1.试件考察：

⑴根据剪跨比和弯剪区箍筋配筋量的调整，将试件设计为剪压、斜压和斜拉破坏。试件设计时，应保证梁受弯极限荷载的预估值比受剪极限荷载预估值大。

⑵考察试件的主要参数： ①试件尺寸（矩形截面）：b×h×l ②混凝土强度等级

③纵向受拉钢筋的种类及配置 ④箍筋的种类及配置

⑤纵向钢筋混凝土保护层厚度 2.试验装置

梁受剪性能试验的试验装置和梁受弯性能试验的相同，见图1。根据不同的试验设计，调整加载点的位置b。

应变片 应变测点 应变测点

1—试验梁；2—滚动铰支座；3—固定铰支座；4—支墩；5—分配梁滚动铰支座；

20

6—分配梁滚动铰支座；7—集中力下的垫板；8—分配梁；9—反力梁及龙门架；10—千斤顶；

图1 梁受剪试验装置图

3.测点布置

⑴在梁支座和跨中各布置一个百分表。

⑵利用百分表装置，在弯剪段梁侧面布置两排斜向应变测点。 ⑶在跨中梁上表面布置一只应变片。 1.3 实验设备及材料

1.静力试验台座、反力架、支座及支墩 2.10T手动式液压千斤顶 3.20T荷重传感器

4.位移计（百分表）及磁性表座 5.静态电阻应变仪 6.工字钢分配梁

7.裂缝观察镜和裂缝宽度量测卡或裂缝观测仪

1.4 实验步骤

（一）试验准备

1.试件的考察，记录相关数据。 2.混凝土和钢筋力学性能试验。

3.试件两侧用稀石灰刷白，用铅笔画50mm×50mm 的方格线（以便观测裂缝），粘贴应变引伸仪测点。

4. 根据试验梁的截面尺寸、配筋数量和材料强度测试值计算试验梁的承载力、正常使用荷载和开裂荷载。 （二）试验加载

1.由教师预先安装或在教师指导下由学生安装试验梁，布置安装试验仪表。

2.对试验梁进行预加载，利用力传感器进行控制，加荷值可取开裂荷载的50％，分三级加载，每级稳定时间为1 分钟，然后卸载，加载过程中检查试验仪表是否正常。 3.调整仪表并记录仪表初读数。

4.按估算极限荷载的10％左右对试验梁分级加载（第一级应考虑梁自重和分配梁），相邻两次加载的时间间隔为2～3 分钟。在每级加载后的间歇时间内，认真观察试验梁上是否出现裂缝，加载后持续2 分钟后记录电阻应变仪、百分表读数。 5.当达到试验梁开裂荷载的90％时，改为按估算极限荷载的5％进行加载，直至试验梁上出现第一条裂缝，在试验梁表面对裂缝的走向和宽度进行标记，记录开裂荷载。

6.开裂后按原加载分级进行加载，相邻两次加载的时间间隔为3～5 分钟，在每级加载后的间歇时间内，认真观察试验梁上原有裂缝的开展和新裂缝的出现等情况并进行标记，记录电阻应变仪、百分表读数。

7.当达到试验梁破坏荷载的90％时，改为按估算极限荷载的5％进行加载，直至试验梁达到极限承载状态，记录试验梁承载力实测值。

8.当试验梁出现明显较大的裂缝时，撤去百分表，加载到试验梁完全破坏，记录混凝土应变最大值和荷载最大值。

9.卸载，记录试验梁破坏时裂缝的分布情况。

21

（三）承载力极限状态确定方法

对梁试件进行受剪承载力试验时，在加载或持载过程中出现下列标记即可认为该结构构件已经达到或超过承载力极限状态，即可停止加载：

1.斜裂缝端部受压区混凝土剪压破坏； 2.沿斜截面混凝土斜向受压破坏； 3.沿斜截面撕裂形成斜拉破坏；

4.钢筋与斜裂缝交会处的斜裂缝宽度达到1.5mm。 1.5 数据处理

Tf 1.根据试验过程中记录的百分表读数，计算梁在各级荷载作用下的挠度，作出

PT~fT曲线，其中PT为试验梁作用荷载，并与理论计算的试验梁的挠度进行比较分析。 2.根据试验过程中记录的受压混凝土的应变仪读数，作出剪力和受压混凝土应变关系V-εsc曲线。

3.根据试验过程中记录的剪压区混凝土的应变仪读数，作出剪力和混凝土斜截面应变关系V-εsc曲线。

4.根据试验中得到试验梁实测的开裂荷载和破坏荷载，计算试验梁的抗裂校验系数和承载力校验系数。

5.绘制试验梁弯剪段裂缝分布图。

22

扬州大学建筑科学与工程学院实验任务书

课程名称 实验名称 实验地点 1.1 实验目的

1.掌握制定结构构件试验方案的原则，偏心受压构件正截面受压性能试验的加荷方案和测试方案的设计方法。

2.通过偏心受压构件正截面受压性能试验，了解受压构件分别发生大偏心受压、小偏心受压破坏时承载力大小,侧向挠曲变化及裂缝出现和发展过程、破坏特征。

3.掌握偏心受压构件正截面承载力的测定方法,验证偏压构件正截面承载力计算方法。 4.通过对比试验了解偏心距、配筋率对偏压构件正截面受力性能的影响。

5.了解偏压构件正位或卧位试验的试件安装、加载装置和加载方法，以及常用结构实验仪器的使用方法。

6.初步掌握结构实验测量数据的整理和分析，实验分析报告的撰写。 1.2 实验内容

1.采用对钢筋混凝土柱实施正位或卧位试验的方案，设计试验的加载制度及测试方案，并根据试验的设计要求选择试验测量仪器仪表。

2.量测并记录偏压试件的几何参数。

3.分别进行钢筋混凝土柱大偏心受压、小偏心受压的加载试验，记录试件的破坏过程。 4.实测混凝土开裂时的荷载Pcr，记录裂缝开展情况，并画出裂缝分布图。

TTTTf5.量测各级荷载作用下的侧向最大挠度值，作出P~f曲线，其中P为试验梁

T《土木工程专业实验》 钢筋混凝土偏心受压构件 正截面受压性能试验 土木工程结构实验室 适用专业 实验编号 实验时间 土木工程 20501、20502 4 作用荷载。

6.量测各级荷载作用下控制截面或区域的应力，了解其变化规律。 7.实测偏压柱破坏时的极限荷载Pu，并与理论计算结果进行比较分析。 1.3 实验设备及材料

1.静力试验台座、反力架、支座及支墩 2.高压油泵全套设备或手动式液压千斤顶 3.20T荷重传感器

4.位移计（百分表）及磁性表座

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T5.静态电阻应变仪

6.裂缝观察镜和裂缝宽度量测卡或裂缝观测仪 1.4 实验要求

1.预习下列内容：

⑴钢筋混凝土偏压构件正截面承载力的计算方法。

⑵钢筋混凝土偏压构件发生大偏压、小偏压破坏时的过程及特征。

2．预习试验指导书，了解刀铰支座以及相关测试仪器的性能、简单原理、使用方法及注意事项。

3.确定试验加载、量测方案，并设计试验记录表格，提交实验预习报告。 4. 按照预定方案进行加载，直至试件破坏，与理论结果比较

5.提交实验报告一份，包括：

⑴简述该项试验的概况（试验目的及试件状况等）；

⑵绘制试验加载装置、加荷方案示意图，测点布置图和加荷程序控制图。 ⑶记录裂缝的发生、开展过程。

⑷绘制荷载-跨中侧向挠度变形曲线，描述其特点，并结合试验现象及已有知识加以分析。

⑸作破坏时偏压试件的裂缝分布图。

⑹记录破坏荷载，结合试验现象，简要描述偏压试件破坏的主要特征。 ⑺对试验结果进行总结分析。并提出自己的认识和看法。

6.试验完毕后应卸去荷载，拆除仪表，关闭仪器，并清理试验现场。 1.5 参考文献

1.《土木工程结构试验与检测》，周明华主编，东南大学出版社，2002年

2.《土木工程结构试验》，姚谦峰、陈平编著，中国建筑工业出版社，2001年 3.《混凝土结构与砌体结构》

4.《混凝土结构实验方法标准》GB50152-92

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扬州大学建筑科学与工程学院实验指导书

实验项目编号：20501、20502

实验项目名称：钢筋混凝土偏心受压构件正截面受压性能试验

1.1 实验目的

1.掌握制定结构构件试验方案的原则，偏心受压构件正截面受压性能试验的加荷方案和测试方案的设计方法。

2.通过偏心受压构件正截面受压性能试验，了解受压构件分别发生大偏心受压、小偏心受压破坏时承载力大小,侧向挠曲变化及裂缝出现和发展过程、破坏特征。

3.掌握偏心受压构件正截面承载力的测定方法,验证偏压构件正截面承载力计算方法。 4.通过对比试验了解偏心距、配筋率对偏压构件正截面受力性能的影响。

5.了解偏压构件正位或卧位试验的试件安装、加载装置和加载方法，以及常用结构实验仪器的使用方法。

6.初步掌握结构实验测量数据的整理和分析，实验分析报告的撰写。 1.2 试件及试验装置

1.试件考察：

⑴根据偏心距和试件配筋量的调整，将试件设计为大偏压、小偏压破坏。试件设计时，应保证试件斜截面极限荷载的预估值比正截面极限荷载预估值大。

⑵考察试件的主要参数： ①试件尺寸（矩形截面） ②混凝土强度等级

③纵向钢筋的种类及配置 ④箍筋的种类及配置

⑤纵向钢筋混凝土保护层厚度

2.加载装置

柱偏心受压试验的加载装置如图1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。铰支座垫板应有足够的刚度，避免垫板处混凝土局压破坏。

3. 测点布置

⑴在柱两端和中部侧向各布置一个百分表。 ⑵在柱中部侧面布置三排应变测点。 ⑶在柱中部受压侧布置一只应变片。

⑷在柱中部受力主筋上各布置一只应变片，共计四只。 1.3 实验设备及材料

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1.静力试验台座、反力架、支座及支墩 2.高压油泵全套设备或手动式液压千斤顶 3.20T荷重传感器

4.位移计（百分表）及磁性表座 5.静态电阻应变仪

6.裂缝观察镜和裂缝宽度量测卡或裂缝观测仪

1.4 实验步骤

（一）试验准备

1. 试件的考察，记录相关数据。 2. 混凝土和钢筋力学性能试验。

3. 试件两侧用稀石灰刷白试件，用铅笔画50mm×50mm 的方格线（以便观测裂缝），粘贴应变片或百分表应变装置。

4. 试验分组分别进行大偏心受压试验和小偏心受压试验，试验前根据试验柱的截面尺寸、配筋数量和材料强度标准值和偏心距计算试验柱的承载力。 （二）试验加载

1. 由教师预先安装或在教师指导下由学生安装试验柱，布置安装试验仪表，要求试验柱垂直、稳定、荷载着力点位置正确、接触良好，并作好试验柱的安全保护工作。

2. 对试验柱进行预加载，利用力传感器进行控制，加荷值可取破坏荷载的10％，分三级加载，每级稳定时间为1 分钟，然后卸载，加载过程中检查试验仪表是否正常。 3. 调整仪表并记录仪表初读数。

4. 按估算极限荷载值的10％左右对试验柱分级加载（第一级应考虑自重），相邻两次加载的时间间隔为2～3 分钟。在每级加载后的间歇时间内，认真观察试验柱上是否出现裂缝，加载后持续2 分钟后记录电阻应变仪、百分表和手持式应变仪读数。

5. 当达到试验柱极限荷载的90％时，改为按估算极限荷载的5％进行加载，直至试验柱达到极限承载状态，记录试验柱承载力实测值。

6. 当试验柱出现明显较大的裂缝时，撤去百分表，加载到试验柱完全破坏，记录混凝

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图1 柱偏心受压试验加载装置

土应变最大值和荷载最大值。

7. 卸载，记录试验柱破坏时裂缝的分布情况。 （三）承载力极限状态确定方法

对柱试件进行偏压承载力试验时，在加载或持载过程中出现下列标记即可认为该结构构件已经达到或超过承载力极限状态，即可停止加载：

⑴受压区混凝土的压碎破坏；

⑵对有明显物理流限的热轧钢筋，其受拉主筋的受拉应变达到0.01； ⑶受拉主钢筋拉断；

⑷受拉主钢筋处最大垂直裂缝宽度达到1.5mm； 1.5 数据处理

1. 根据试验过程中记录的百分表读数，计算各级荷载作用下试验柱中部的实测挠度值，作出压力和跨中挠度关系P-f对比曲线。

2. 根据试验过程中记录的受压主筋的应变仪读数，作出压力和主筋应变关系P-εs对比曲线。

3. 根据试验过程中记录的受压混凝土的应变仪读数，作出压力和受压混凝土应变关系P-εc对比曲线。

4. 根据试验过程中记录的手持式应变仪，计算量测标距范围内混凝土的平均应变值，作出试验柱平均应变沿侧向高度的分布图，并进行对比。

5. 根据试验中记录的数据，计算试验柱的开裂压力和破坏压力，并与相关理论计算结果进行对比。

6. 绘制试验柱裂缝分布图。

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扬州大学建筑科学与工程学院实验任务书

课程名称 实验名称 实验地点 1.1 实验目的

1.掌握制定结构构件试验方案的原则，钢筋和混凝土粘结强度试验的设计方法。 2.掌握混凝土立方体中心拔出试件的设计与制作方法。

3.通过直径大于10mm的各类非预应力钢筋和混凝土的粘结对比试验，评价各类钢筋和混凝土的粘结性能。

4.通过对比试验了解钢筋直径、类别对钢筋与混凝土间粘结性能的影响。

5.了解拉拔试验的试件安装、加载装置和加载方法，以及粘结锚固破坏的判定原则。 6.初步掌握结构实验测量数据的整理和分析，实验分析报告的撰写。 1.2 实验内容

1.设计拉拔试验的试验装置、加载制度及测试方案，并根据试验的设计要求选择试验测量仪器仪表。

2.量测并记录立方体拉拔试件的几何参数。

3.分别进行不同直径、类别的钢筋与混凝土的粘结强度对比试验，记录试件的破坏过程。 4.实测钢筋自由端开始滑移时的荷载值Fs0。

5.量测与各级荷载值相应的钢筋自由端的最大滑移值S，绘制F作用荷载。

6.量测钢筋粘结破坏时的最大荷载值Fu、钢筋自由端的最大滑移值Su。 7.同条件制作混凝土立方体试件，并测定强度。 1.3 实验设备及材料

1.立方体拔出试验装置 2.10T手动式液压千斤顶 3.20T荷重传感器

4.位移计（百分表）及磁性表座 1.4 实验要求

1.预习下列内容：

⑴钢筋与混凝土间的粘结机理及粘结破坏形态； ⑵影响钢筋与混凝土间的粘结强度的因素。

2.预习试验指导书，了解立方体拔出试验装置的工作原理、使用方法及注意事项。 3.确定试验加载、量测方案，并设计试验记录表格，提交实验预习报告。

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T《土木工程专业实验》 钢筋和混凝土粘结强度对比试验 土木工程结构实验室 适用专业 实验编号 实验时数 土木工程 20503 4 T其中F为~S曲线，

4.按照预定方案进行加载，直至试件破坏。

5.提交实验报告一份，包括：

⑴简述该项试验的目的、试件的设计与制作概况；

⑵绘制试验加载装置、加荷方案示意图，测点布置图和加荷程序控制图。 ⑶记录试件的破坏过程及破坏特点。 ⑷记录“实验内容”中提出的测试项目。

⑸根据测试结果推算各级荷载下的粘结应力、粘结强度 ⑹对试验结果进行总结分析，并提出自己的认识和看法。。

6.试验完毕后应卸去荷载，拆除仪表，关闭仪器，并清理试验现场。 1.5 参考文献

1.《土木工程结构试验与检测》，周明华主编，东南大学出版社，2002年

2.《土木工程结构试验》，姚谦峰、陈平编著，中国建筑工业出版社，2001年 3.《混凝土结构与砌体结构》

4.《混凝土结构实验方法标准》GB50152-92

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扬州大学建筑科学与工程学院实验指导书

实验项目编号：20503

实验项目名称：钢筋和混凝土粘结强度对比试验

1.1 实验目的

1.掌握制定结构构件试验方案的原则，钢筋和混凝土粘结强度试验的设计方法。 2.掌握混凝土立方体中心拔出试件的设计与制作方法。

3.通过直径大于10mm的各类非预应力钢筋和混凝土的粘结对比试验，评价各类钢筋和混凝土的粘结性能。

4.通过对比试验了解钢筋直径、类别对钢筋与混凝土间粘结性能的影响。

5.了解拉拔试验的试件安装、加载装置和加载方法，以及粘结锚固破坏的判定原则。 6.初步掌握结构实验测量数据的整理和分析，实验分析报告的撰写。 1.2 试件及试验装置

1.试件设计：

钢筋和混凝土的粘结强度应采用无横向钢筋的立方体中心拔出试件（简称拔出试件）确定。拔出试件应符合下列要求：

⑴拔出试件应采用边长为10倍钢筋直径的混凝土立方体试件（图1）。钢筋放置在立方体的中轴线上，埋入部分长度和无粘结部分长度各为5d。钢筋伸出混凝土试件表面的长度：自由端为20mm，加载端应根据垫板厚度、穿孔球铰高度及加载装置的夹具长度确定，但不宜小于300mm;

图1 立方体拔出试件

d——钢筋直径（mm）

⑵钢筋表面不应有锈蚀、油污及不正常的横肋轧制标记，安装百分表的钢筋端面应加工成垂直于钢筋轴的平滑表面；在混凝土中无粘结部分的钢筋应套上硬质的光滑塑料套管，套管末端与钢筋之间空隙应封闭；

⑶试件的棍凝土应采用普通骨料，粗骨料最大颗粒粒径不得大于1.25倍钢筋直径；试件的混凝土强度等级为C30；

⑷拨出试件数量每组应制作六个。应同时制作混凝土立方体试件，每组三个，其振捣方法与养护条件应与拔出试件一致；

⑸试件应在钢模或不变形的试模中成型。模板上应预留钢筋位置孔。宜用振动台振捣；试件的浇注面应与钢筋纵轴平行。钢筋应与混凝土承压面垂直，并水平设置在模板内。钢筋

30

的两纵肋平面应放置在水平面上；

⑹试件应在标准养护室内进行养护。在试件龄期为28d时进行试验。 2.加载装置

试验装置承压垫板的边长不应小于拔出试件的边长，其厚度不应小于15mm。垫板中心孔径应为2倍钢筋窗径（图2）。

粘结强度试验的试验机精度不应低于2级，最小分度值不应大于粘结破坏时的最大荷载值的2%。试验机的最大荷载值不应小于钢筋试件的破坏荷载值。

1.3 实验设备及材料

1.立方体拔出试验装置 2.10T手动式液压千斤顶 3.20T荷重传感器

4.位移计（百分表）及磁性表座 1.4 实验内容

1.设计拉拔试验的试验装置、加载制度及测试方案，并根据试验的设计要求选择试验测量仪器仪表。

2.量测并记录立方体拉拔试件的几何参数。

3.分别进行不同直径、类别的钢筋与混凝土的粘结强度对比试验，记录试件的破坏过程。 4.实测钢筋自由端开始滑移时的荷载值Fs0。

5.量测与各级荷载值相应的钢筋自由端的最大滑移值S，绘制FT图2 立方体拔出试验装置

1——百分表或位移传感器；2——试件；3——塑料套管；

4——承压垫板；5——穿孔球铰；6——试验机垫板

T其中F为~S曲线，

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作用荷载。

6.量测钢筋粘结破坏时的最大荷载值Fu、钢筋自由端的最大滑移值Su。 7.同条件制作混凝土立方体试件，并测定强度。

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