《建筑结构试验》

实验指导与试验报告

专   业           

班级学号           

姓   名           

指导教师           

学     期           

试 验 注 意 事 项

学生到实验室做试验，为确保试验的顺利进行，达到预期的试验目的，应做到以下几点：

一、试验前作好准备工作

1、预习试验指导书，明确试验目的，了解试验方法、步骤和注意事项。

2、预习与试验有关的基本理论和其他有关参考资料。

3、对试验中所用到的仪器、设备，应先从课本上熟悉和了解。

4、应清楚地知道所做试验的观测内容、所需记录的项目及数据处理的方法，事先准备好记录表格等。

二、严格遵守试验室的规章制度

1、进入实验室，必须严肃认真，保持安静。

2、爱护仪器设备，严格遵守操作规程。

3、非本试验所用的仪器及设备不准随意动用。

4、试验完毕后，应将所用仪器设备擦拭干净，恢复到原来正常状态。

5、所用的仪器及设备，须经指导老师清点后，方可离开实验室。

三、认真做好试验

1、认真听取教师讲解。

2、试验前检查清点试验用仪器、仪表、器材等设备。

3、应竖立严谨的科学态度，认真细致地按试验要求和步骤进行试验。

4、对电测或贵重的仪器设备，在接线或布置完成时，应经教师检查通过后，方可开始试验。

5、试验过程中，应密切观察试验现象，随时进行分析，发现异常情况应及时汇报；试验时注意采取防护措施，确保人身、仪器及设备的安全。

6、认真记录试验量测数据，记录仪器型号、精度、量程，以及试件的有关参数；若试验结果与环境温（湿）度有关，还应记录试验时的温度和湿度。原始数据不得随意修改。

7、试验教学是培养学生动手能力的重要实践性环节之一。试验时，根据试验内容，在试验小组中可进行适当分工，但每个学生都应自己动手，相互交流，完成试验各个环节。

四、认真写好试验报告

试验报告是对试验成果的总结，通过认真书写试验报告，可以提高分析问题的能力。报告必须独立完成，要求书写整洁、内容清楚，要有分析和自己的观点，并进行讨论。

一般试验报告应具有以下内容：

1、试验名称、试验日期、试验者及同组成员；

2、试验目的；

3、试验的基本原理、方法和步骤；

4、仪器及设备名称、型号、精度、量程等；

5、试验数据及其处理（包括所有原始数据、计算公式、运算数据、最终结果及误差分析等）；试验数据及其运算整理，最好能以表格形式列出，注明测量单位，试验结果最好用曲线形式给出或给出经验公式；

6、讨论；根据试验结果及试验现象，结合基本理论知识进行分析讨论，提出相应的见解。

试验一 电阻应变片的粘贴

一、试验目的

1、掌握电阻应变片的选用原则和方法；

2、学习和掌握常用电阻应变片的粘贴技术。

二、试验用品及工具

1、电阻应变片；

2、钢材试件；

3、数字万用电表；

4、放大镜；

5、粘结剂（KH502胶）、丙酮或酒精；

6、砂纸、棉花球、镊子、塑料薄膜；

7、电烙铁、焊锡丝、松香、接线端子、导线。

三、试验方法及步骤

1、应变片检查分选

①外观检查——借助放大镜肉眼检查；应变片应无气泡、霉斑、锈点等，应变片丝栅应平直、整齐、均匀；外观有缺陷的应变片应予剔除。

②阻值检查——用万用电表检查应变片电阻值并分组；应变片应无短路或断路现象，用于同一测区的应变片电阻值应基本一致，阻值差异不大于0.5％。

2、试件测点表面处理

①测点检查——检查测点处表面状况；表面应平整、无缺陷、无裂缝等。

②打    磨——用0^＃砂纸打磨试件表面，除去表面锈斑、污渍等；要求表面光洁度达到△5；注意打磨时不应减小试件断面。

③清    洗——用棉花球蘸丙酮或酒精清洗试件表面；要求达到用棉花球干擦时无污染。

④定    位——根据所测应变方向，用铅笔等在试件表面划出测点定位线，应变片纵轴线应与应变方向一致。

3、应变片的粘贴

①上    胶——用镊子夹住应变片引出线，在应变片背面涂一层薄胶，测点处也涂上薄胶，将应变片按测点方位放上。

②挤    压——用一小片塑料薄膜纸盖在应变片上，用手指沿一个方向滚压，挤出多余胶水，胶层尽可能薄。

③加    压——用手指轻轻按压1～2分钟，待胶水初步固化，松开手指；应注意应变片的位置和方向不应滑动。

4、固化处理

分自然干燥和人工固化。本试验此过程略。

5、粘贴质量检查

①外观检查——借助放大镜肉眼观察；应变片应无气泡、粘贴牢固、方位准确。

②阻值检查——用万用电表检查；应变片应无短路或断路，电阻值应与粘贴前基本相同。

③绝缘度检查——用兆欧表检查应变片电阻丝与试件之间的绝缘电阻，它是检验胶层干燥和固化程度的标志，一般静态应变量测应在200MW以上。

6、导线连接（图1-1）

①引出线绝缘处理——应变片引出线底下用绝缘胶布贴在试件上，以保证引出线与试件绝缘，不致形成短路。

②固定点设置——用胶水将接线端子粘贴在应变片前端附近的试件上。

③导线焊接——用电烙铁把应变片引出线和导线分别焊接在接线端子上，焊点应圆滑、丰满、牢固、无虚焊等。

7、防潮及防护处理（图1-2）

检查应变片粘贴质量合格后，根据环境条件进行防潮、防护处理。可采用石蜡、硅胶及环氧树脂胶等防潮剂敷盖整个应变片，使应变片与空气隔离达到防潮目的；必要时加布带绑扎，以防止应变片机械损伤。

四、试验报告

试验日期：                 第    周、星期     、第         节课

试验地点：                 小组分工：                          

1、简述贴片、焊线、防潮处理、检查贴片质量等主要操作过程和注意事项。

2、回答问题：

（1）电阻应变片选择的原则是什么？

（2）如何保证贴片的质量？贴片质量的好坏对量测会产生什么影响？

试验二 简支钢桁架的静载试验

一、试验目的

1、掌握常用静态测试仪器仪表的使用方法；

2、学习结构静载试验的加载方案制定、测点布置和观测方法；

3、掌握结构静载试验数据整理和分析方法。

二、试验试件及仪器设备

1、试件：钢桁架，如图2-1所示。试件跨度 L、高度 h、杆件截面均为双肢等边角钢。

图2-1 钢桁架试件示意图

2、加载设备：液压千斤顶1台、荷载传感器1只、电阻应变仪1台、竖向加载架1套。

3、测试设备：位移计3只、磁性表座3只、仪表支架3座、静态电阻应变测试仪1台（多点采集）。

三、试验方案

1、加载装置：如图2-2所示，试件一端采用滚动铰支座、另一端采用固定铰支座，在试件跨中施加竖向集中力，采用液压千斤顶加载，千斤顶与试件之间装有荷载传感器，以测定力值。考虑到试件高度较小，故可不设侧向支承。

2、加载步骤：试验前，先进行预加载，检查试验装置；试验时，分五级施加荷载，每级为10kN，每级荷载持续时间不少于10min；加至满载50kN时，持荷20min，然后分2～3级卸载。加载过程中，注意观察试验装置和试件反应，发现事故隐患或意外情况，应立即停止加载并及时卸载，重新调整装置，以确保试验安全。

3、观测方案：观测项目主要是桁架的挠度和杆件内力。

挠度量测采用位移计，在桁架下弦跨中节点或边节点、以及两端支座处，布置位移测点，安装位移计；位移计用磁性表座固定在支架上，支架应与试件支敦分开，固定于试验台座上，整个试验过程中应保持仪表支架稳固不动。

杆件内力通过量测杆件轴向应变值经计算而得。杆件应变由粘贴在杆件截面上的应变片和电阻应变仪进行量测，应变测点布置如图2-2所示。试验前预先贴好应变片，并按应变仪说明书采用多点测量线路连接好导线。

4、数据整理与计算：

（1）挠度计算：

①桁架跨中挠度实测值可按下式计算：

                         (5-1)

式中   ——试验荷载作用下的跨中位移实测值；

   ——试验荷载作用下桁架的左、右端支座沉降位移实测值。

若所测挠度为非跨中节点，则应根据长度方向几何尺寸按比例从所测节点位移中扣除支座沉降位移。

②桁架挠度的理论计算值：可按结构力学方法计算相应节点的位移。

（2）杆件内力计算：

①根据所测杆件的应变值，求杆件的实测截面平均应变，计算公式如下：

                             (5-2)

杆件内力按下式计算：

                             (5-3)

式中  e_m——实测截面平均应变值；

e₁、e₂——实测截面测点应变值；

  N——实测截面上的轴向力；

  E——实测桁架杆件的弹性模量；

  A——实测桁架杆件截面面积。

②桁架杆件内力的理论计算值：可按结构力学方法计算。

四、试验报告

试验日期：                 第    周、星期     、第         节课

试验地点：                 小组分工：                          

1、试验所用主要仪器设备及性能。

2、试件实测尺寸，测点布置及编号（图示）。

3、简述试验步骤。

4、试验数据记录与整理。

（1）位移量测数据记录表（附表1）；

（2）应变量测数据记录表（附表2）；

（3）荷载传感器标定结果：

5、试验结果整理与分析

（1）用结构力学方法计算试件在试验荷载作用下所测节点的挠度理论计算值和所测杆件的内力理论计算值（不计自重），结果列入附表1和附表3。

（举一例，写出计算过程）

（2）绘制所测桁架下弦节点的荷载－挠度（P-D）试验曲线和理论曲线。

 

（3）比较满载时所测节点挠度的实测值a^o和理论计算值a^c，计算相对误差并分析产生误差的原因。

（4）计算各级荷载下所测各杆件的内力实测值（计算结果列入附表3），并与理论计算值进行比较。

（5）根据试验结果分析桁架的受力特点。

附表1                                    位移量测记录表

附表2                                    应变量测记录表

附表3                                    杆件内力计算表

附表1                              回弹法测试原始记录表

附表2                       结构或构件试样混凝土强度计算表

第二篇：《建筑结构试验》指导书

《建 筑 结 构 试 验》指导书

济南大学土建学院

张锡增  彭亚萍  张玉敏 林明强编

2006.8

目                      录

试验注意事项----------------------------------------------------------------- --------------------------2

工程结构常见试验设备、仪器-----------------------------------------------------------------------3

工程结构常见试验仪器的使用-----------------------------------------------------------------------3

试验一   常用机械式量测仪表的构造与使用-----------------------------------------------------13

试验二 静态电阻应变仪的使用和应变片在电桥中的接桥方法------------------------------14

试验三  砼梁试件的设计与试验准备---------------------------------------------------------------17

试验四  钢筋混凝土简支梁试验---------------------------------------------------------------------18

试验注意事项

     掌握一般结构试验方法和试验技能，是从事土建各类工作专业人员应该具有最基本能力之一。为了顺利完成试验，应注意以下事项。

1、            试验准备工作：

    试验前，应预习本次试验的目的、原理、方法和步骤。预见一下本次试验的过程和可能的结果。熟悉所用试验仪表、试验设备的一般构造、工作原理和操作规则、注意事项等。试验一般分小组进行，小组成员必须明确分工，协作完成。

2、            试验：

     试验前：要安装调试仪表、设备、试件等，安装是否稳妥、安全（要预见可能的不安全因素），记录表格是否齐全，提请指导教师检查认可后，方可开始试验。

    为确保试验数据的正常采集，可用试加一定数值荷载的办法，目的是先观察一下试件、仪表等是否能够正常工作，若正常运转，再按预定步骤重新开始加载并开始试验数据的记录。

    在试验过程中，必须认真按试验要求分工工作，各负其责，团结协作，以求最佳的试验结果。另外试验室往往设备多、价值高，危险性大，故进入试验室的人员，必须遵守秩序，不乱动无关的实验设备、仪器，以免事故发生；并注意脚下、空中临时架设的电线和试验过程中的危险，确保人员和设备的安全。

3、      试验结束：

    应检查采集的数据是否齐全、并清理试验场地，清点归整仪器、工具，打扫场地卫生，试验报告经指导教师检查签字后方可离开试验室。

4、      试验报告的整理和书写：

试验报告的内容主要有两个：A、试验中采集的数据，B、根据试验数据整理、分析、总结出的结论、图表、曲线、表格、存在的问题、原因和处理措施等。

对于A：要求采集的数据真实、齐全、可靠；

对于B：要求数据分析要严密、并尊重试验结果、结论要清楚，对存在的问题，分析要透、要准，提出的措施、意见要切准要害、符合实际。

5、      学生守则：

试验后的分析计算工作要独立完成；试验报告书写应整洁、认真；字迹清楚、并采用不易涂改的笔墨书写。

试验数据、图表、表格、曲线等常常是十分重要的理论依据，故应清晰、认真，并采用不易涂改的笔墨书写。试验报告中需要坐标纸绘制的图表、曲线应用胶水附贴在相应的栏目，以免丢失。

保持试验报告的整洁。

常见结构试验设备、仪器

1、结构试验加载设备

（1）各类试验台座；

（2）各类加载架；

（3）液压试验机；

（4）液压加载设备--油泵、千斤顶；

2、结构试验常见试验仪器

（1）电阻应变计：又称电阻式应变片；

（2）拉压传感器和压力传感器；

（3）读数显微镜；

（4）电阻应变仪；

（5）位移传感器：百分表（精度0.01mm），千分表（精度0.001mm）等；

（6）数据采集仪；

（7）各类回弹仪；

工程结构常见试验仪器的使用

1、            读数显微镜的使用

工程背景：

    测量混凝土构件的裂缝宽度。

仪器的使用要点：

（1）    量程：一般而言，微调轮尺量程：1；

有些仪器还同时具有其他形式的最大量程标尺：如水平标尺，水平标尺最大读数即为该仪器最大量程，再比如JC-1型手持式读数显微镜的最大量程6，可从目镜中看到。

（2）    读数精度：一般0.01，可从仪器或说明书查知。

（3）    使用方法：

       调整仪器采光窗方向，使光线充分进入采光窗。

①  微调轮的起始读数回“0”；

若存在最大量程标尺，可估计测量量程需要，将该标尺调整到某个整数，以方便读数。

②  调整目镜焦距，使“被测对象”清晰；

注：若仪器目镜中“十字丝”不清晰，可调整目镜解决。

③“被测对象”与仪器相对移动，使“被测线宽一侧”与十字丝“竖线”对齐，然后，转动微调轮，使十字丝“竖线”移动到被测对象的另一侧。

③  读数即为被测线条“宽度。

2、            回弹仪的使用

工程背景： 对混凝土结构、构件进行无损检测。

（1）    型号：型号较多，比如常用的HT-225型。

（2）    读数单位：Mpa；精度：0.1Mpa。

（3）    工作原理：利用撞击杆的回弹高度，间接推断被测材料的强度。

（4）    仪器操作方法：

①、    回“0”：用力“顶”一下冲击杆端部，放出冲击杆；

②、    垂直对准被测物体，徐徐压入冲击杆；当听到“啪”的声音后，按下“锁定按钮”；

③、    读数

（5）    混凝土强度测定方法：

①、    在被测对象上选“测区”，每个测区面积200×200，测区个数视被测对象大小、长短而定，一般≥5个；

②、    用砂轮清理测区后，在每个测区，均匀选“测点”≥16个，并记录每次回弹仪读数；

③、    计算统计平均值：去除最大值3个、最小值3个，剩余10个值平均；

④、    用1%酚酞溶液：测定混凝土“碳化深度”（混凝土本色未改变的深度为已经碳化、紫色为未碳化）；

⑤、    结合：平均强度数值和碳化深度，查用强度换算表，确定出“混凝土实际强度”。

备注：强度换算表见有关资料，或根据地区混凝土的具体情况自己造表。

3、            百分表、千分表：

工程背景：该仪器用于“位移量”测量，常用来量测结构或构件的竖向或横向的位移。

百分表：读数精度0.01；千分表：读数精度0.001；

（1）    以百分表为例，介绍使用方法：

①  初始读数：

方法一：记录表盘初始读数；

方法二：旋转表盘回“0”，此时初始读数为“0”；

②  读数：大表盘每格0.01，表针转动一圈100格，恰为1；此时，小表针恰好转动1格，故小表盘最大读数即为百分表的最大量程；

     

4、            YJR-5型静态数字应变仪的使用：

工程背景：和电阻应变片配合使用，测量构件应变值。粘贴在构件上的应变片随构件变形时，其阻值发生变化，利用静态应变仪内部的惠斯登电桥，将电阻的微小变化量转换为电压（或电流）信号，经静态应变仪内部的放大、检波等电路，并最后转换为应变量显示出来。

为更好的使用静态应变仪，将有关的几个概念介绍如下：

电阻应变片：种类很多，根据测量应变方向，有单轴和多轴之分，最多见的单轴应变片构造如图所示：

应变片的灵敏度系数：

将应变片贴在构件欲测应变方向，构件变形时，应变片的电阻相对变化与构件该方向的应变之比值，称为应变片的灵敏度系数：

常用的应变片灵敏度系数=2～2.4。

静态应变仪的灵敏度系数与仪器校准：

应变仪的灵敏度系数是按=2设计的，当选用的应变片的≠2时，必须在测量前进行仪器校准。为保证标定精度，校准办法是将背面板的平衡开关置于平衡档，平衡电位器置零挡，接入标准电阻形成惠斯登电桥后，然后按入标定开关（标定状态），对照下表查得标定值，转动幅调电位器，使表头显示标定值时，说明已经标定好（即测量值不必再进行误差修正），则可把标定开关按出（非标定状态）。

                          YJR-5型静态数字应变仪标定值表

仪器测量时测点平衡调整：

标定好的仪器，接入工作应变片后，调节对应的平衡电位器，使显示“0”，则测点平衡调好，即可进行测量数据采集。

(1)、仪器外观构造：

（2）、仪器配件：

塑壳密封120Ω×2精密无感线绕电阻（又称标准电阻或标准外桥电阻）。

（3）、静态应变仪的使用

①  、仪器的校准：

²  关闭电源（按键式开关置“按出”状态）；

²  按出标定键（置非标定状态）；选择开关置“0”；

²  开启电源，前面板表显示为：00000；

²  按出量程键（此时置小量程状态：0--19999me；按入为大量程状态：0--39999me；1m=10^-6）

²  将后面板接线柱D1、D2、D3用三连片连接；把2联式标准电阻器接A、B、C；接通电源；后背面板“转换开关”按到“平衡”挡；依次调节“对应平衡电位器”使数字回“0”；此时，仪器校准完毕。注意：仪器校准时，除标准电阻外，不得接入任何应变片。

②、仪器的K值修正：

²  拆下塑壳标准电阻，按设计接入半桥桥路；若采用全桥，则还应将三连片也拆除，按设计桥路接入即可。

²  按下标定键（进入标定状态）：转动“幅调电位器”至“4762”后，按出标定键。

备注：每换接一种工作桥路，均应重复K值修正。

③、应变测量

²  调节对应的平衡电位器，使显示“0”，加载、采集数据。

（4）、电桥工作原理

由前知：静态应变仪内部的惠斯登电桥，可将电阻的微小变化量△R转换为电压（或电流）信号，经静态应变仪内部的放大、检波等电路，并最后转换为应变量显示出来。那么，这种变化具有什么规律呢？

推导得出△U_BD公式如下：

全桥测量时，若四桥臂有感电阻阻值分别变化：△R₁、△R₂、△R₃、△R₄、则：

     可见，把应变片阻值的变化△R，转换为输出BD端△U_BD；且符合规律：

“相对B或D点，邻臂△R符号反，成相减输出；对臂△R符号同，成相加输出。”

可见：从静态应变仪读出的应变代数和与各桥臂应变片读数符合下列关系：

5、            桥路连接

（1）    全桥电路：

若R2、R4为温度补偿应变片时,称为全桥单补,若四桥臂均接入工作应变片时,称全桥互补.

（2）    半桥电路：

若、接入工作应变片，另半桥为应变仪内部标准电阻时，组成半桥电路。

（3）    1/4桥路（半桥单补）：

若接入工作应变片，为温度补偿应变片，另半桥为应变仪内部标准电阻时，组成1/4桥电路。                  

（4）常见几种桥路的特点：

桥路输出灵敏度取决于应变片在受力构件上的贴片位置和方向、以及它在桥路中的接线方式，一般，常用桥路具有的特点如下：

轴向拉（压）受力测量：

半桥单补：工作片R1沿受力方向贴片，不易消除偏心作用引起的弯曲影响。

全桥单补：工作片R1、R3沿受力方向贴片，输出电压提高1倍（即灵敏度提高1倍），可消除弯曲影响。

半桥互补：工作片R1沿受力方向贴片，工作片R3垂直受力方向贴片，输出电压提高到（1+n）倍，不能消除弯曲影响。

全桥互补：工作片R1、R3沿受力方向贴片，工作片R2、R4垂直受力方向贴片，输出电压提高到2（1+n）倍，且能消除弯曲影响。

弯曲受力测量：

半桥单补：工作片R1沿拉（压）力方向贴片，贴片少，但只测一面弯曲应变，灵敏度不提高。

半桥互补：工作片R1（R2）沿拉（压）力方向贴片，贴片少，可同时测两面弯曲应变，以便取平均值，输出电压提高1倍，可消除轴向拉（压）影响，但只适用于匀质材料。

全桥互补：工作片R1、R2沿拉力方向贴片，工作片R3、R4沿压力方向贴片，可同时测量两面四点弯曲应变，输出电压提高到4倍，且能消除轴向拉（压）影响，但贴片多，但只适用于匀质材料。

6、            压（拉）力机使用：（万能试验机）

（1）    表针、表盘：

主动针---加载指示针，按前后位置，为后针；

从动针---因加载结束瞬间，主动针会自动回“0”，为了指示极限荷载位置，设计了可静止于破坏荷载Pu处的从动针；

表盘上可能有几排（圈）读数，每一排读数对应于压力机的一个最大压力的等级。见（4）。

（2）    回油阀：

加载结束后，回油以控制表针复位；

控制加载夹头升降、调整夹头工作间距；

（3）    进油阀：

配合主动表针、控制加载速度、停顿、行进；

（4）    加载等级选择：

一般，一台压力机均有几个加载等级供选择，表盘也有相应的几排读数，选择相应的砣，则使用相应的加载等级。

备注1：万能试验机操作规程

A、                选择测量范围按装摆杆上的砣，按下电源按钮，指示灯亮。

B、                 根据试件形状及尺寸，把相应的钳口装入上、下钳口座内。在描绘器的转筒上卷压好记录纸，以便于绘图。

C、                 开动油泵，拧开送油阀使试台上升10mm，然后关闭送油阀。如果试台已在上升位置，则不必这样做。

D、                将试件的一端夹于上钳口中，开动油泵调整指针对准度盘零点。

E、                 开动电动机，将下钳口升降到合适高度，将试件另端夹在下钳口。

F、                  将绘图笔放下，进入绘图状态，并配好绘图比例。

G、                按试验要求的加荷速度，慢慢拧开送油阀进行加荷实验。试件断裂后，关闭送油阀，并停止油泵工作。

H、                把记录的绘图笔抬起，打开回油阀卸荷后，将从动针拨回零点，取下试件残余物。

备注： 试验时测力计摆杆及指针不准超出最大限度。

试验时因故油泵停止，要将加荷去掉，检查后重新开动油泵进行试验，不准在高压下启动。

试验时若发生异常，要立即切断电源。

   备注2：万能实验机度盘范围选择

备注3：标准件用碳素钢热轧圆钢直径d()与面积A()对应取值（2002.2）

7、蝶式引伸仪使用：

是一种利用机械杠杆原理和百分表组合而成的变形测量仪器。使用时，调好上下两刀口之间的标距，把被测对象夹住即可。

蝶式引伸仪的使用方法：

（2）    根据需要，调整“可移动刀口”至需要的位置后，拧紧固定螺丝；一般，为计算方便，位置取100mm；这样，上下两对刀口之间“标距”即为100mm；

（3）    为保护“刀口”，仪器不用时，两刀口之间用软木隔开，以免在夹紧弹簧作用下，两侧刀口相互碰撞；

（4）    使用时，用力将两侧刀口“拉开”，将试件（比如：钢筋）放入两刀口之间，在夹紧弹簧的作用下，试件“挤”在上下两对刀口之间；

（5）    当试件受拉变形时，随着拉力不断增大，则左、右两个百分表指示的“位移量”也在不断加大；

试验一   常用机械式量测仪表的构造与使用

一、试验目的

1、了解各种常用机械式量测仪表及其构造原理；

2、掌握它们的安装和测读方法。

二、实验设备及仪表

1、标准试验钢梁及其加载设备；

2、千分表及磁性表座；

3、钢尺一把；

4、读数显微镜；

5、HT-225型回弹仪、1%酚酞溶液。

三、实验内容

1、用千分表量测加载时钢梁的挠度值（加载示意图见1-1），并与理论值相比较；

2、用读数显微镜实测一细线的宽度，练习读数；

3、用回弹仪实测一钢筋混凝土块回弹值，练习读数；

四、试验步骤；

1、量测标准梁的宽度b、厚度h和支座间的距离L；

2、在梁上安装千分表；

3、记录各表的初读数；

4、分三级加载，记录各级荷载作用下仪表的读数；

5、分三级卸载，记录并校核各级荷载作用下仪表的读数；

6、重复加卸载三次。

*  挠度的理论计算公式：       （X=L/4，E_S=2.1×10⁵N/mm² ）

试验二   静态电阻应变仪的使用和应变片在电桥中的接桥方法

一、试验目的

1、学习电阻应变片的粘贴技术；

2、掌握静态电阻应变仪的操作规程及测量原理；

3、学会电阻应变片作半桥和全桥测量的接线方法。

二、实验设备及仪表

1、贴好应变片的标准试验钢梁一根及其加载砝码；

2、YJ-5静态电阻应变仪；

3、温度补偿应变片；

4、应变片及贴片工具（万用表、502胶、电烙铁、导线等。）

三、实验内容和原理

1、                      练习电阻应变片的粘帖技术；

用万用表检查、分选应变片——测点表面处理（砂纸、丙酮、棉纱）——贴片（502快干胶）——固化——检查——焊接和固定导线（电烙铁、绝缘胶纸）

2、用静态电阻应变仪，分别采用半桥和全桥的接线方法，测量标准梁四分之一跨度处的应变。

静态电阻应变仪的读数与四个桥臂应变片的应变有下列关系：

                   

⑴、半桥测量与接线 

半桥单补：将任意应变片接在AB接线柱上，温度补偿片接于BC接线柱上，则构成外半桥。

           

半桥互补：若在钢梁同一截面处的拉区和压区分别贴应变片R₁、R₂，分别接于AB、BC接线柱上，则构成外半桥，两个应变片既属测量片又互为补偿片。

         

⑵、全桥测量与接线

全桥单补：若在钢梁同一截面处的拉区贴应变片R₁、R₃，分别接于AB、CD接线柱上，温度补偿片R₂、R₄接于BC、DA接线柱，则构成全桥。

            

全桥互补：若在钢梁同一截面处的拉区贴应变片R₁、R₃分别接于AB、CD接线柱上，压区贴应变片R₂、R₄分别接于BC、DA接线柱上，同样构成全桥。

                 

四、试验步骤；

1、贴好应变片，固定好导线；

2、校准静态应变仪，选择量程；

①、关闭电源，按出标定、量程，选择开关置“0” ；

②、将D1、D2、D3用连接片连接，将标准电阻接到A、B、C接线柱上（半桥），将平衡转换开关转到平衡；

③、接通电源，打开电源开关；

④、将选择开关置“1”，调节平衡电位器使显示数字为零；

⑤、按入标定开关，调幅调电位器至5000，按出标定开关；

⑥、量程选择：X1档（按出）：0-19999με

                X2档（按入）：0-39998με

3、半桥测量

取下标准电阻，将应变片按半桥方式（半桥单补、半桥互补）接到应变仪背后的10点接线板上，调节所接点的平衡电位器，使显示为零，按入标定开关，幅条调至4762。分三级加载并测量记录。

4、全桥测量

取下D1、D2、D3三点连片，将应变片按全桥方式（全桥单补、全桥互补）接到应变仪背后的10点接线板上，调节所接点的平衡电位器，使显示为零，按入标定开关，幅条调至4762。分三级加载并测量记录。

试验三  砼梁试件的设计与试验准备

一、试验目的

1、熟悉砼梁试件的设计计算；

2、掌握砼试件上应变片的粘贴技术；

3、了解传感器及其工作原理；

4、为砼梁弯曲破坏试验做理论和物质准备。

二、实验设备及仪表

1、应变片及贴片工具（万用表、粘结剂、电烙铁、导线、透明胶带等。）；

2、拉压式传感器； 

3、电阻静态应变仪；

4、钢板尺；磨光机、砂布、等测点清理打底器材；

5、磁座、百分表；

三、实验内容  

A、选择试件测点→用磨光机、砂布等清理打底→铅笔测点定位→应变片检查、粘结剂贴片→胶带固定→接引出线；

B、用钢板尺，画出砼梁试件A、B面上的50×50mm方格网图；

C、根据P21所给条件，完成砼梁试件的计算；

试验四  钢筋混凝土简支梁试验

一、试验目的

1、通过钢筋混凝土简支梁破坏试验，熟悉钢筋混凝土结构静载试验的全过程；

2、进一步学习静载试验中常用仪器设备的使用方法。

二、实验设备及仪表

1、加载设备一套；

2、百分表及磁性表座；

3、压力传感器；

4、电阻应变片、导线、电阻应变仪。

三、试件和实验内容

试件：试验用简支梁的截面尺寸、配筋情况和加载示意图如下：

 

5、量测试件在各级荷载作用下的跨中挠度值，绘制梁跨中的M-f图；

6、量测试件在纯弯曲段沿截面高度的平均应变，绘制沿梁高的应变分布图；

7、观察试件在纯弯曲段的裂缝出现和开展过程，记下开裂荷载，并与理论值做比较；

8、观察和描绘梁的破坏情况和特征，记下破坏荷载，并与理论值做比较。

四、试验方法和步骤：

试验方法：

1、用千斤顶和反力架进行两点加载；

2、用百分表量测挠度，用应变仪量测应变；

3、仪表及加载点布置如图所示。

 试验步骤：

1、安装试件，架设仪器仪表并联线调试；

2、加载前读百分表和应变仪，观察有无初始裂缝并记录；

3、在估计的开裂荷载前分三级加载，每级荷载下认真读取实验数据，并观察梁受拉区有无裂缝出现，并记下开裂荷载；

4、分级加载，每级荷载下认真读取实验数据，并观察裂缝的发展情况，即将破坏时拆除百分表，并记下破坏荷载。

5、按比例绘制梁的裂缝发展示意图。

五、试件数据

加工制作试件若干，制作时，同条件制作混凝土标准试块三块，实验数据如下：

试件钢筋实验数据如下：

试件混凝土保护层

试计算：正截面开裂荷载？屈服荷载？破坏荷载？