《结构设计原理》课程教学试验指导
陈晓强编
钱培舒核
东南大学交通学院
桥梁与隧道工程系
2007年6月
试验一：钢筋混凝土矩形截面简支梁正截面抗弯试验
一、试验目的
研究适筋梁、超筋梁和少筋梁在纯弯区段内，沿截面高度混凝土的应变，观察梁的裂缝出现和开展及梁的挠度变化。

观察梁最后破坏的外观特征。

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(塑性破坏、脆性破坏)的认识。

二、试验内容
1.观察梁在纯弯段内的第一条裂缝出现和开展过程，记下开裂荷载。

2.用位移计测量梁的跨中截面在各级荷载下的挠度值和支座沉降量，计算出梁的跨中截面在各级荷载下的实际挠度值，并绘制荷载—挠度的关系曲线，验证理论的开裂荷载是否正确。

3.用应变计量测梁的纯弯段内截面不同高度处混凝土应变值及主筋应变，绘制出沿梁高而变化的平均应变分布图，验证平截面假定是否成立。

4.观察梁的破坏特征和延性对比，记录下破坏荷载。

三、试验梁尺寸及试验方法
1. 受弯试验梁尺寸及配筋图，混凝土按强度等级C40进行配制。

图1—1 受弯试验梁尺寸及配筋(尺寸单位：mm)
2. 实验设备
①反力架与加荷千斤顶
②磁性表架与大行程百分表
③手持应变仪、数据采集仪
④读数显微镜
⑤钢尺、铅笔等
3. 实验方法
①受弯试验根据课程要求分适筋梁、超筋梁和少筋梁三组进行，按照一班分三组，一组十人的规模方式进行。

②试验在静力试验台座上进行，用千斤顶、分配梁和反力架组合成加载系统，进行两点加载。

③通过数据采集仪对荷载、应变和挠度传感器进行数据采集；或用手持应变仪量测截面应变，用百分表量测挠度，用读数显微镜测量裂缝宽度。

4.试验步骤
①未加荷载前读出应变计、位移计和千斤顶油压表的初读数，检查混凝土梁的表面有无初始裂缝。

②试验分五级加载，每次加荷维持3~5分钟后，再读取应变仪和位移计的各级读数。

③在估计的开裂荷载前加载级差应减小，直至观察到第一条裂缝的出现。

使用读数显微镜，读取主筋位置处的裂缝宽度。

④.开裂后继续分级加载，观察各条裂缝开展形态，读取主筋位置处的裂缝宽度，及时用铅笔在梁上实际裂缝的近旁（2～3mm处）描绘裂缝开展图，在裂缝末端注明相应的加载数值。

⑤加载至估计的破坏荷载之前，注意观察描述破坏时的特征，记录下破坏荷载值。

四、试验资料整理
1.材料力学性能、荷载分级及实测数据
(1)混凝土轴心抗压强度
f= MPa，钢筋抗拉强度s f= MPa。

c
(2)实测数据汇总表
a、B—1梁
b、B—2梁
c、B—3梁
2.绘制荷载—挠度曲线
3.绘制截面平均应变分布图
五、思考题
1.简述试验中适筋梁B—1的受力特征。

2.通过B—1、B—2和B—3三根梁的试验，得出哪些结论？
3.根据B—1梁的材料与截面的数据，计算梁的理论承载力、并与试验得出的实际承载力进行对比分析。

4.根据力学原理，结合材料的物理特性，计算试验梁的开裂荷载，以及未开裂前跨中截面上的应变情况，并与实测值进行比较分析。

5.为保证B—1梁在试验中为受弯破坏，而在剪弯段内配置了足够的箍筋，为什么要这样做？。