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設(shè)備定義與用途
混凝土梁正截面破壞性試驗機是用于測試混凝土梁在受彎荷載作用下，正截面（垂直于梁軸線的截面）力學(xué)性能及破壞特征的專業(yè)試驗設(shè)備。其核心用途包括：
材料性能研究：測定混凝土梁的抗彎強度、開裂荷載、極限承載力等參數(shù)，為混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計提供數(shù)據(jù)支撐。
構(gòu)件質(zhì)量檢驗：評估預(yù)制混凝土梁或現(xiàn)場澆筑構(gòu)件的承載能力，驗證其是否符合設(shè)計規(guī)范要求。
科研教學(xué)應(yīng)用：幫助研究人員分析混凝土與鋼筋的協(xié)同工作機制，或作為教學(xué)工具演示結(jié)構(gòu)破壞過程。
設(shè)備組成與工作原理
（一）核心組成部分
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組件 |
功能描述 |
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加載系統(tǒng) |
通常采用液壓伺服裝置或電液伺服系統(tǒng)，可施加恒定荷載或分級遞增荷載，精度達 ±1% FS（滿量程）。 |
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反力框架 |
由高強度鋼材制成，提供穩(wěn)定的反力支撐，確保加載過程中設(shè)備整體剛度，避免變形干擾測試結(jié)果。 |
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支座裝置 |
包括固定支座和滾動支座，模擬簡支梁或連續(xù)梁的邊界條件，支座間距可調(diào)節(jié)以適應(yīng)不同梁長。 |
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測量系統(tǒng) |
- 位移傳感器：監(jiān)測梁跨中撓度、裂縫開展位移； |
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數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng) |
通過計算機軟件自動采集荷載、位移、應(yīng)變等數(shù)據(jù)，支持實時曲線繪制與破壞預(yù)警，部分設(shè)備可實現(xiàn)閉環(huán)控制（如等速率加載）。 |
（二）工作原理
加載方式：通過液壓或電動裝置對梁試件施加豎向集中荷載或均布荷載（常通過分配梁實現(xiàn)），模擬實際工程中梁的受彎狀態(tài)。
破壞機制：隨著荷載增加，梁正截面底部混凝土受拉開裂，鋼筋逐漸屈服，最終頂部混凝土被壓碎，形成 “適筋破壞”“超筋破壞” 或 “少筋破壞” 等典型破壞形態(tài)，試驗機通過數(shù)據(jù)記錄完整過程。
主要技術(shù)參數(shù)
調(diào)速范圍 150mm/min 無極調(diào)速
負荷 20t
功率 25KW
類型 反力架
適用范圍 結(jié)構(gòu)力學(xué)試驗加載系統(tǒng)
重量 10噸
梁跨中最大荷載 3000kN
有效試驗空間 4500×500×2000mm
試驗力測量范圍 0.1％-100％ F.S
活塞有效行程 900mm
測量精度 0.1
用途 結(jié)構(gòu)力學(xué)試驗
試驗流程與注意事項
（一）標準試驗流程
試件制備：按設(shè)計要求澆筑混凝土梁，養(yǎng)護至規(guī)定齡期（如 28 天），表面打磨平整，標記支座與加載點位置。
設(shè)備調(diào)試：校準荷載傳感器、位移計，調(diào)整支座間距（通常為梁跨度的 1/3 或 1/2），安裝分配梁（如需均布加載）。
預(yù)加載：施加 5%~10% 的預(yù)估極限荷載，檢查儀器讀數(shù)與試件狀態(tài)，消除接觸誤差。
正式加載：按規(guī)范要求分級加載（如每級荷載為預(yù)估極限值的 10%），每級持荷 10~15 分鐘，記錄裂縫出現(xiàn)時的荷載（開裂荷載）及跨中撓度。
破壞觀測：持續(xù)加載至試件破壞（如跨中撓度突增、混凝土壓碎或鋼筋斷裂），記錄極限荷載，拍攝破壞形態(tài)。
數(shù)據(jù)處理：繪制荷載 - 撓度曲線、應(yīng)變 - 荷載曲線，分析破壞模式（如適筋梁的延性破壞或超筋梁的脆性破壞）。
（二）注意事項
安全防護：加載過程中人員需遠離試件，設(shè)置防護網(wǎng)，避免碎片飛濺；設(shè)備需接地，防止液壓系統(tǒng)泄漏。
試件安裝：支座與加載點需精確對中，避免偏心受力導(dǎo)致測試誤差；鋼筋外露部分需做好絕緣處理（如需測量鋼筋應(yīng)變）。
環(huán)境控制：試驗溫度宜為 15~35℃，濕度不低于 50%，避免溫度劇變影響混凝土性能。
應(yīng)用場景與行業(yè)標準
（一）典型應(yīng)用場景
建筑工程：檢測預(yù)制混凝土梁、橋梁主梁的抗彎性能，驗證設(shè)計安全性。
公路與橋梁：測試預(yù)應(yīng)力混凝土梁的抗裂性能，為橋梁施工質(zhì)量驗收提供依據(jù)。
科研機構(gòu)：研究高性能混凝土、纖維混凝土等新材料梁的受彎機理，優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計。
（二）相關(guān)行業(yè)標準
中國標準：
GB 50010-2010《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（規(guī)定梁正截面承載力計算方法）。
GB/T 50152-2012《混凝土結(jié)構(gòu)試驗方法標準》（規(guī)范試驗加載、測量與破壞判定流程）。
國際標準：
ASTM C78/C78M-20《混凝土彎曲強度試驗方法（簡支梁三分點加載）》。
EN 12390-5:2019《硬化混凝土試驗第 5 部分：彎曲強度測定》。
