微機控制混凝土梁正截面抗彎破壞性試驗機

設備定義與用途

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）力學性能及破壞特征的專業試驗設備。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，為混凝土結構設計提供數據支撐。

構件質量檢驗：評估預制混凝土梁或現場澆筑構件的承載能力，驗證其是否符合設計規范要求。

科研教學應用：幫助研究人員分析混凝土與鋼筋的協同工作機制，或作為教學工具演示結構破壞過程。

設備組成與工作原理

（一）核心組成部分

（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），模擬實際工程中梁的受彎狀態。

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，試驗機通過數據記錄完整過程。

主要技術參數

調速范圍  150mm/min 無極調速

負荷  20t

功率  25KW

類型  反力架

適用范圍  結構力學試驗加載系統

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  結構力學試驗

試驗流程與注意事項

（一）標準試驗流程

試件制備：按設計要求澆筑混凝土梁，養護至規定齡期（如 28 天），表面打磨平整，標記支座與加載點位置。

設備調試：校準荷載傳感器、位移計，調整支座間距（通常為梁跨度的 1/3 或 1/2），安裝分配梁（如需均布加載）。

預加載：施加 5%~10% 的預估極限荷載，檢查儀器讀數與試件狀態，消除接觸誤差。

正式加載：按規范要求分級加載（如每級荷載為預估極限值的 10%），每級持荷 10~15 分鐘，記錄裂縫出現時的荷載（開裂荷載）及跨中撓度。

破壞觀測：持續加載至試件破壞（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。

數據處理：繪制荷載 - 撓度曲線、應變 - 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，設置防護網，避免碎片飛濺；設備需接地，防止液壓系統泄漏。

試件安裝：支座與加載點需精確對中，避免偏心受力導致測試誤差；鋼筋外露部分需做好絕緣處理（如需測量鋼筋應變）。

環境控制：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。

應用場景與行業標準

（一）典型應用場景

建筑工程：檢測預制混凝土梁、橋梁主梁的抗彎性能，驗證設計安全性。

公路與橋梁：測試預應力混凝土梁的抗裂性能，為橋梁施工質量驗收提供依據。

科研機構：研究高性能混凝土、纖維混凝土等新材料梁的受彎機理，優化結構設計。

（二）相關行業標準

中國標準：

GB 50010-2010《混凝土結構設計規范》（規定梁正截面承載力計算方法）。

GB/T 50152-2012《混凝土結構試驗方法標準》（規范試驗加載、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》。