刘哲试验大纲.docx

砖混结构托换中钢筋混凝土托换梁的试验研究一、试验的研究背景在一些建筑物中，墙体的强度和砂浆的强度以及构造柱等都达不到墙梁的构 造要求，所以无法按墙梁来进行设计和计算，必须进行普通混凝土梁的托换，而 这些托换的计算尚未建立一个明确的计算模型，因此有必要进行一些实验研究来 确立普通混凝土梁的计算模型。本项目对采用混凝土梁作为托换梁进行研究，考虑托梁与上部墙体的共同工 作以及仅普通钢筋混凝土梁工作的两种情况。通过结构软件分析和实验分析，得 出墙梁中的托梁和普通钢筋混凝土梁在不同工况下的力学行为和破坏形态。二、试验目的1、对墙梁中的托梁和普通混凝土梁的几种形式进行实验分析，并比较墙梁 中托梁和普通混凝土梁在不同工况下的受力特性和破坏形态，并与同期进行的试 验研究相对照，为以后进行托换时的托换梁的设计选择最优的计算模型，提供理 论指导。2、通过对墙梁中托梁和普通混凝土梁的实验分析，掌握托换梁两端翼墙、 圈梁存在梁柱节点不同等因素对托换梁与上部墙体共同工作性能的影响规律，得 出在不同工况下的全过程变化规律和破坏特征，为托换梁的设计提供理论依据。三、试验概况1、试件制作（1）材料介绍本试验采用钢筋混凝土托换梁，试验构件均为足尺的试件模型。墙体砌筑采 用普通烧结砖MU10，砂浆采用M10，墙体高1.5米，长2.76米。墙梁中的托梁 和混凝土梁的纵向受力钢筋均采用HRB335，箍筋采用HPB235，混凝土采用C30。（2）试件设计进行试件设计时，分别从墙梁和普通钢筋混凝土梁两个角度进行考虑，其中 普通钢筋混凝土梁分为简支、刚接和半刚接三种情况进行设计。试件设计表构件编号构件情况计算模型构件一托换梁与上部墙体形成墙梁混凝土大偏拉构件构件二托换梁与下部翼墙柱简支连接qi2/跨中弯矩： A ；支座弯矩：0构件三托换梁与下部翼墙柱刚接qi1/qi1/跨中弯矩：24，支座负弯矩：/12构件四托换梁与下部翼墙柱半刚接q/2/q/2/跨中弯矩：/16，支座负弯矩：/16试件施工图墙梁：为满足墙梁的构造要求，在下部的翼墙要加宽，使达到350mm，并且在墙 体上部设置圈梁，两端设置构造柱。墙梁的构造柱，002虫1 4令栏4墙梁的翼墙：614J50L 150 .44240 *使荷载压普通混凝土托换梁：为防止砖局部被压坏，在墙体上部设置两个压块， 在上面，更好的传递荷载，墙厚均为240mm。普通梁的翼墙6±14.I*.240 .1京/ 据144 卜21 4构件一：墙梁中的托梁及节点详图:构件二：简支的混凝土梁及节点详图:220构件三：刚接的混凝土梁及节点详图:构件四：半刚接的混凝土梁及节点详图:板采用现浇板2、加载方案、测试内容及测点布置(1) 加载方案分别进行拆墙托换和加载，加载采用四点加载法，加载示意图如下:墙梁加载位置示意图采用两个千斤顶进行加载，加载图示如下:正式加载前，先预加载50KN，测读数据，观察试件、装置和仪表工作是否正常 并及时排除故障。试验采用分级加载法，每50KN为一个等级，每增加一级荷载保持3min，然后再 施加下一级荷载。在托梁或混凝土梁接近开裂、钢筋屈服及破坏时，适当增加荷载分级以及每级 20KN。加载直至梁破坏或梁墙分离，以准确确定开裂荷载、屈服荷载和破坏荷载，最后 直至破坏。（2）测试内容托换试验的量测内容包括荷载值、混凝土应变、钢筋应变以及梁的裂缝开展情况。钢筋应变为纵筋的应变，采用电阻式应变片进行量测。（3）测点布置钢筋及混凝土上的应变片布置（图）另一侧贴两个作为校核点混凝土应变片位置纵筋每根一个，另一侧贴两个作为校核点钢筋应变片位置3、试验的前期工作（1）砌筑工程墙体制作要提前完成，要保证砌筑质量。砂浆强度要高、灰缝要饱满，以保证墙 体在试验工程中的整体性。（2）梁的钢筋绑扎与预埋钢筋应变片在梁的钢筋绑扎后，在受拉钢筋和箍筋上粘贴5mm钢筋应变片，焊接电线，并做 好相应的防水处理。（3）混凝土浇筑与试件养护砌筑工程完成15天后，可以施工梁。梁施工时为使其与所夹墙体有良好的 粘结作用，支模前将所夹墙体的表层剔除10mm左右，凿毛后清理并冲水洗干净。 试件需要凿毛植筋，然后进行梁的混凝土浇筑。浇混凝土时，先单侧浇并充分振 捣，待另一侧混凝土充分流出并充满梁洞口 2/3高度以上时，再从对面浇筑混凝 土，充分振捣，以保证梁混凝土密实。浇筑完成后再养护28天。试件养护完毕 后，取出，用高标号水泥浆填补气孔、麻面，养护3天。（4）粘贴混凝土上的应变片应变计的粘贴质量直接影响应变测量精度。应变计的粘贴工序主要包括：应变 计的检查与筛选，试件表面处理，应变计的粘贴、固化，导线的焊接与固定，防 潮处理和质量检查等。其中每道工序均需严格操作，才能保证质量。 应变计的选择。根据应力测试和传感器精度要求对照应变计系列表选择相应的 应变计。 应变粘接胶选择。根据所选应变计系列选择相应的粘贴胶。 试件表面处理。一般采用细砂纸（布）对构件或弹性体粘贴面进行交叉打磨， 使试件表面呈细密，均匀粗糙毛面，其面积要大于应变计的面积。如有条件可采 用喷砂处理。严禁划伤表面。 清洗。打磨后的表面采用纯度较高的无水乙醇，丙醇，三氯乙烯等有机溶剂反 复清洗，确保贴片 部位清洁十洁。 贴片、固化。粘贴位置确定后，取适量胶液均匀涂刷在被粘处表面，将应变计 表面用无水乙醇棉球擦洗干净，晾十后涂一薄层胶液，待胶液变稠后，将应变 计准确粘贴在试件表面，其上盖一层聚四氟乙烯薄膜用手指顺着应变计的轴向挤 出多余胶液并排出胶层中的气泡。注意：整个操作过程 都不能用于触摸应变计 两表面。再在聚四氟乙烯薄膜上盖上耐温硅橡胶板，并施加一定压力，按应变 计粘贴胶使用说明书提供的温度，时间，压力进行固化和稳定化处理。 粘贴质量检查。应检查贴片位置是否准确，粘贴层是否有气泡和杂质，敏感栅 有无断栅和变形。应变计粘 贴前后的阻值变化，绝缘电阻等是否符合要求。 应变计的防护。为了防止粘贴好的应变计受潮和腐蚀物质的浸蚀，并防止机械 损伤，对应变计应采取一定的保护措施。对防护层主要的要求是：防潮性能好， 有良好的粘着力，无腐蚀作用等。试验前粘贴相应的钢筋补偿应变片和混凝土补偿应变片。把试件架设到位（一定要几何对中），把电线焊接到应变片和静态电阻应变仪。 预先加载试件，检验应变片连接是否正确。（5）做好防护工作防止试验梁发生脆性破坏，砸坏机器；做好停水、停电的应急准备。四、试验所需仪器1、两个千斤顶、反力架混凝土应变片、钢筋应变片、导线若干裂缝观测仪静态电阻应变仪、稳压电源钢卷尺等2、本试验采用静力加载，试验地点在土木学院结构实验室。本试验所需设备实 验室全都具备。