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综合性实践环节郑州大学现代远程教育《综合性实践环节》课程考核说明:本课程考核形式为提交作业,完成后请保存为WORD2003格式的文档,登陆学台提交,并检查和确认提交成功(能够下载,并且内容无误即为提交成功)。作业要求、构件尺寸和配筋;;;、配筋、试验步骤以及破坏形态可参考《综合性实践环节试验指导》或相关教材(例如,混凝土原理),也可自拟。作业内容——适筋梁的受弯破坏试验设计。(35分)——无腹筋梁斜拉受剪破坏试验设计。(35分)——大偏心受压构件破坏试验设计。(30分)答:——适筋梁的受弯破坏试验设计。适筋破坏-配筋截面加载:(注明开裂荷载值、纵向受拉钢筋达到设计强度fy时的荷载值、破坏荷载值)计算的开裂弯矩、极限弯矩与模拟实验的数值对比,分析原因。 理论计算:h0=开裂时:x=ftkAs/α1fcb=Mcr=ftkAs(h0-x/2)=*m开裂荷载:Fcr=Mcr/α=屈服时:x=fyAs/α1fcb=My=fyAs(h0-x/2)=*m屈服荷载:Fy=My/α=破坏时:x=fykAs/α1fcb=Mu=fykAs/(h0-x/2)=*m破坏荷载Fu=Mu/α=通过分析对比,实验数据跟理论数据存在着误差,主要原因:,而计算理论值时会把自重考虑进去;,但是实验给出的却是现象发生后一刻的荷载; ,; 。 绘出试验梁p-f变形曲线。(计算挠度)As=h0=αEρ=(Es/Ec)*(Asbh0)=Ρte=As/Ate=当构件开裂时:Mk=σsq=Mk/ηh0As=Ψ=,Bs=EsAsh02/(++6αEρ)=*1013Nmmf=sMkl02/B=以此类推,在不同的荷载下,能够得到相关的数据:绘制裂缝分布形态图。 (计算裂缝)acr=ρte=As/=dep=25=ρte==σsq=Mk/ηh0As=333N/mm2Ψ=Wmax=acrΨσsq/Es(+)=(4)简述裂缝的出现、分布和展开的过程与机理。 ①,梁属于弹性阶段,没有达到屈服更没有受到破坏。 ②,受拉区混凝土进入塑性阶段,手拉应变曲线开始呈现较明显的曲线性,并且曲线的切线斜率不断减小,表现为在受压区压应变增大的过程中,合拉力的增长不断减小,而此时受压区混凝土和受拉钢筋仍工作在弹性范围,呈直线增长,于是受压区高度降低,以保证斜截面内力平衡。当内力增大到某一数值时,受拉区边缘的混凝土达到其实际的抗拉强度和极限拉应变,截面处于开裂前的临界状态。 ③接着荷载只要增加少许,受拉区混凝土拉应变超过极限抗拉应变,部分薄弱地方的混凝土开始出现裂缝,。在开裂截面,内力重新分布,开裂的混凝土一下子把原来承担的绝大部分拉力交给受拉钢筋,是钢筋应力突然增加很多,故裂缝一出现就有一定的宽度。此时受压混凝土也开始表现出一定的塑性,应力图形开始呈现平缓的曲线。此时钢筋的应力应变突然增加很多,曲率急剧增大,受压区高度急剧下降,在挠度-荷载曲线上表现为有一个表示挠度突然增大的转折。内力重新分布完成后,荷载继续增加时,钢筋承担了绝大部分拉应力,应变增量与荷载增量成一定的线性关系,表现为梁的抗弯刚度与开裂一瞬间相比又有所上升,挠度与荷载曲线成一定的线性关系。随着荷载的增加,刚进的应力应变不断增大,直至最后达到屈服前的临界状态。 ④钢筋屈服至受压区混凝土达到峰值应力阶段。此阶段初内力只要增加一点儿,钢筋便即屈服。。一旦屈服,理论上可看作钢筋应力不再增大(钢筋的应力增量急剧衰减),截面承载力已接近破坏荷载,在梁内钢筋屈服的部位开始形成塑性铰,但混凝土受压区边缘应力还未达到峰值应力。随着荷载的少许增加,裂缝继续向上开展,混凝土受压区高度降低,中和轴上移,内力臂增大,使得承载力会有所增大,但增大非常有限,而由于裂缝的急剧开展和混凝土压应变的迅速增加,梁的抗弯刚度急剧降低,裂缝截面的曲率和梁的挠度迅速增大。 (5)简述配筋率对受弯构件正截面承载力、挠度和裂缝宽度的影响。配筋率越高,受弯构件正截面承载力越大,最大裂缝宽度值越小,但配筋率的提高对减小挠度的效果不明显   2. 斜截面受剪构件——无腹筋梁斜拉受剪破坏试验设计。 大量试验结果表明:无腹筋梁斜截面受剪破坏的形态取决于剪跨比λ的大小,大致有斜拉破坏、剪压破坏和斜压破坏三种主要破坏形态。图1画出了两个对称荷载作用下,λ=2、1、位移计时的主拉应力迹线(虚线)和主压应力迹线(实线)。由图可见,当λ=2、1时,在集中荷载与支座反力间形成比较陡的主压应力迹线,又由于这时主压应力值比较大,所以破坏主要是由于主压应力产生,称为斜压破坏。当λ=1~2时,主压应力迹线与梁纵轴线的交角接近或小于45°,并且主压应力值与主拉应力值两者相差不很大,因此,破坏形态也就不同。试验研究表明,无腹筋梁斜截面受剪破坏形态主要有以下三种: 1、斜拉破坏:当剪跨比λ>3时,发生斜拉破坏,其破坏特征是