02449建筑结构试验范文解析

1、1 第一部分：试验准备 （一）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

2、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、应树立严谨的科学态度，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

3、 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2 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、

4、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。 二）常见结构试验设备及仪器 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

5、采集仪； （ 7 ）各类回弹仪。 （三）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 mm； 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3 手持式读数显微镜的最 大量程6mm,可从目镜中看到。 (2) 读数精度：一般0.01mm,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。 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,

6、以方便读数。 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。 “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。 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。 仪器的使用要点： ( 1 )型号：型号较多,比如常用的 HT-225 型。 (2)读数单位：Mpa;精度：O.IMpa。 ( 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： 、 回“ 0”：用力“顶”一下冲击杆端部,放出冲击杆; 、

7、 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” ; 、 读数 ( 5)混凝土强度测定方法： 、 在被测对象上选“测区”，每个测区面积200 x 200 m m,测 区个数视被测对象大小、长短而定，一般 5个； 、 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； 、 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； 、 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) ； 、 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

8、换算表见有关资料，或根据地区混凝土的具体情况自己4 制做表格 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0.01mm；千分表：读数精度0.001mm； 以百分表为例，介绍使用方法： 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”； 读数：大表盘每格0.01 mm，表针转动一圈100格，恰为1 mm；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。 位移值二小表盘读数大表针读数仪器精度 mm 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

9、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： （1）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： 电阻应变片构造 （2）应变片的灵敏度系数K : 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5 化与构件该方向的应变之比值，称为应变片的灵敏度系数：K=当 AL R七 T 常用的应变片灵敏度系数 K =22.4。

10、 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 K=2设计的，当选用的应变片的 K 工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 K 已经标定好（即测量值不必再进行 K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 、应变片 K 校准值 1.9 1.95 2 2.05 2.1 2.15 2.2 2.25 2.3 2.35 2.4 桥臂120Q 5263

11、5182 5000 4878 4762 4651 4545 4444 4347 4255 4167 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： ritlk （2） 仪器配件： 塑壳密封120QX 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 、仪器的校准： 电嫌 Ao ooooooooo co ooooooooo no o o oo oo o o o Do oc Dao OB mc? OYH 6 关闭电源（按键式开关置“按出”状态）； 按出标定键（置

12、非标定状态）；选择开关置“ 0”；7 开启电源，前面板表显示为：00000; 按出量程键（此时置小量程状态： 0-19999；;按入为大量程状态： _6 0-39999；;1心10） 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。 、仪器的K值修正： 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。 按下标定键（进入标定状态）：转动“幅调电位器”至“ 4

13、762”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 、应变测量 （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？ 推导得出厶 UBD公式如下： 可见，把应变片阻值的变化厶R,转换为输出BD端厶 UBD ;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。 ”调节对应的平衡电位器，使显示 0”，加载、采集数据 全桥测量时，若四桥臂有感电阻阻值分别变化： Ri、 R2、A R

14、3、 全桥互补： 四桥臂均接入工作应变片 R4、贝 8 若接入的四个应变片规 格相同即 R = R2二 R3二巳二 R,灵敏系数 K1 =K2 = K3 = K4 = K 则：CU = U K ； _ ；2 ；3 _ ；4 ；同理：半桥测量 4 时，因名3 =名4 = 0故： U = U K（5 -名2 ） 4 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: : ； - J - ；2 亠？.3 - ；4 （5）桥路连接 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 半桥电路： 若R、R12接入工作应变片，另半桥为应变仪内

15、部标准电阻时，组成半 桥电路 全桥互补： 四桥臂均接入工作应变片 半*弄互* -Rj.住卫为工作空齐片 9 1/4桥路（半桥单补）： 若R接入工作应变片，R2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。 （6）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

16、片，工作片R3垂直受力方向贴片， 输出电压提高到（1+ ）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+ ）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

17、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。 5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 811 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

18、相应的几排读 数，选择相应的砣，贝U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

19、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1: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 直径 (mm) 度盘 选择 控制速度 标准长度 （mm） 屈服前kN/s 屈服后mmmin 8 r 120 0.2-0.8 V 20 40 10 120 0.5-1.1 V 25 50 12 r 120 0.8-1.4 V 30 60 14 300 1.2-1.8 V 35 70

20、 16 300 1.7-2.3 V 40 80 18 300 2.2-2.8 V 45 90 20 300 2.8-3.5 V 50 100 22 300 3.5-4.1 r V 55 110 : 22 600 4.0-5.5 V 70 备注3:标准件用碳素钢热轧圆钢直径 d(mm)与面积A( mm2)对应取值 A 452.4 490.9 530.9 572.6 615.8 660.5 706.5 754.8 804.2 855.3 d 34 35 36 38 40 A 9.7.9 962.1 1018.0 1134.0 1257.0 6.蝶式引伸仪使用: 此仪器是一种利用机械杠杆原理和百分表

21、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： (1)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100m m；这样，上下两对刀口之间“标距” 10d 5.5 6.0 6.5 7.0 8.0 9.0 10 11 12 13 A 23.761 28.27 33.18 38.48 50.27 63.62 78.54 95.03 113.1； 132.7 d 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 A 153.9 1 176.7 201.1 227.0 254.5 ；314.2 24

22、6.4 380.1； 415.5 d 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 (2002.2) 一一被测试件 彳十舲-弾簧夹紧酉己彳牛 f =7 町移动刃口 百分表 、一 J _杠杆式刀口 J 夹紧弹黃 1 1 即为 100mm； (2) 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； (3) 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； (4) 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； 第二部分： 试验

23、内容 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 3、标准试验钢梁及其加载设备； 4、千分表及磁性表座； 5、钢尺一把； 6、读数显微镜。 三实验内容 7、用千分表量测加载时钢梁的挠度值，并与理论值相比较； 8、用读数显微镜实测一细线的宽度，练习读数； 四试验步骤 9、 量测标准梁的宽度b、厚度h和支座间的距离L; 10、 在梁上安装千分表；1 2 11、 记录各表的初读数； 12、 分三级加载，记录各级荷载作用下仪表的读数； 13、 分三级卸载，记录并校核各级荷载作用下仪表的读数; 14、

24、 重复加卸载三次。 5 2 (X=L/4 , ES=2.1 X 105N/mm2 ) 试验二电阻应变片的粘贴 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 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。 挠

25、度的理论计算公式: 11PI3 64ESbh3 1 3 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 测点检查一一检查测点处表面状况；表面应平整、无缺陷、无裂缝 等。 打 磨一一用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。 清 洗一一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。 定 位一一根据所测应变方向，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 上 胶一

26、一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。 挤 压一一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。 加 压用手指轻轻按压12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 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。 阻值检查一一用万用电表检查；应变片应无短路或断路，电阻值应 与粘贴前基本相同。 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

27、度的标志，一般静态应变量测应在 200M- 以上。 6、 导线连接（图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。 固定点设置一一用胶水将接线端子粘贴在应变片前端附近的试件 上。 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1 4 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。 5 T 3 E1-1应变计连核导绕

28、的固定方迭 01-2 应变谅的防护 1 一应蛮计 1一应壹计 2绝缘胶带 接娃端子 兹一接垃端子 4 一引出規 4一异妓 亏一防护钊 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。 答： （1）操作过程： 应变片的检查与筛选，试件表面处理，应变片的粘贴、固化，导线的焊接与 固定，防潮处理和质量检查等操作过程； （2）注意事项： 1） 应变片的选择：根据应力测试和传感器精度要求对照应变片系列表选择相应的 应变计； 2） 应变粘接胶选择：根据所选应变片系列选择相应的粘贴胶； 3） 试

29、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，其面积要大于应变片的面积。如有条件可采 用喷砂处理。严禁划伤表面； 4） 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，确保贴片部位清洁干洁； 5） 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，晾干后涂一薄层胶液，待胶液变稠后，将应变片准 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片的轴向挤出多 余胶液并排出胶层中的气泡。注意：整个操作过程都不能用手触摸应变片两表面。 再在聚四氟乙烯薄膜上盖上耐温硅

30、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； 6） 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。应变片粘贴前后的阻值变化，绝缘电阻等是否符合要求； 7） 应变片的防护为了防止粘贴好的应变片受潮和腐蚀物质的浸蚀，并防止机械损 伤，对应变片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。 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？ 答：（1）根据应变测量的目的、被测试件的材料和其应力状态

31、以及测量精度，选 择应变片的形式，对于测试点应力状态是一维应力的结构，可以选用单轴应变片， 已经知道主应力方向的二维应力结构，可以使用直角应变花，并使其中一条应变 栅与主应力方向一致，如主应力方向未知就必须使用三栅或四栅的应变花；选择 151 6 应变片尺寸时应考虑应力分布、动静态测量、弹性体应变区大小等因素；以及电 阻值、温度与蠕变的因素。 (2)保证贴片质量的做法： 1) 认真检查、分选电阻应变片，保证应变片的质量； 2) 测点基底平整、 清洁、干燥，使应变片能够牢固地粘贴到试件上， 不脱落， 不翘曲，不含气泡； 3) 粘结剂的电绝缘性好、化学性质稳定，工艺性能良好，并且蠕变小，粘贴 强度高，温、湿度影响小，确保粘贴质量，并使应变片与试件绝缘，保证电阻应