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,登陆学习平台提交,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)。一.作业要求1.要求提交设计试验构件详细的设计过程、构件尺寸和配筋;2.要求拟定具体的试验步骤;3.要求预估试验发生的破坏形态;4.构件尺寸、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。二.作业内容1.正截面受弯构件——适筋梁的受弯破坏试验设计。(35分)2.斜截面受剪构件——无腹筋梁斜拉受剪破坏试验设计。(35分)3.钢筋混凝土柱——大偏心受压构件破坏试验设计。(30分)答案1.正截面受弯构件——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)加载:KNF9.7crKNF3.52yKNF56u(1)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:1tk1486.51.78981.250.69891.011.92100.6989()1.78981.25(486.5)0.8491220.84910.34662.45300981.25117.7971.011.9210otksccrsocrcryscyyshfAxmmfbxMfAhKNmMFKNafAxmmfbMfA开裂时:开裂荷载:屈服时:1117.797()300981.25(486.5)125.87522125.87551.382.45335981.25131.541.011.9210131.54()335981.25(486.5)138.322138.3:2.45oyyykscuyksouuxhKNmMFKNafAxmmfbxMfAhKNmMFa屈服荷载:破坏时:破坏荷载56.5KN通过分析对比,实验数据跟理论数据存在着误差,主要原因:1实验时没有考虑梁的自重,而计算理论值时会把自重考虑进去;2.计算的阶段值都是现象发生前一刻的荷载,但是实验给出的却是现象发生后一刻的荷载;3.破坏荷载与屈服荷载的大小相差很小,1.5倍不能准确的计算破坏荷载;4.整个计算过程都假设中和轴在受弯截面的中间。(2)绘出试验梁p-f变形曲线。(计算挠度)0178.05252105.025.9810686.05.48621025.981108.21025.48625.9814500?testescsEsAAbhAEEhA当构件开裂时,MKNMk/8491.0mmBlMsfmmNhAEBfAhMKEssssqtetksKsq52.010519.57350108491.08510519.50686.062.02.015.15.48625.98110262.015.12.0044.20178.078.165.01.165.01.1044.225.9815.48687.0108491.0132620213252060取负数,以此类推,在不同的荷载下,可以得到相关的数据:F(kN)0.346616.3332.6551.3856.45Mk(KN·m)0.84914080125.875138.3sq(N/mm2)2.04496.3192.6303.1333ψ0.20.430.760.88550.91310sB2()Nmm5.5194.1993.132.852.82f(mm)0.5232.1686.30149.1166实验得出的荷载-挠度曲线:(3)绘制裂缝分布形态图。(计算裂缝)mmdcEaWmmNAhMmmdbhAateeqsssqcrsksqteeqstecr46.05.140408.06269.11023339.09.108.09.19.03330178.078.165.01.1/33325.9815.48687.0103.1385.14040178.0250178.05252105.025.9815.09.15max260最大裂缝:(4)简述裂缝的出现、分布和展开的过程与机理。①当荷载在0.4KN内,梁属于弹性阶段,没有达到屈服更没有受到破坏。②当荷载在0.4KN的基础上分级加载,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,此时荷载为7.9KN。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...