桥梁结构实验指导书2015

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图 3-2 主梁、主塔应变测点布置图
图 3-3 主梁挠度和主塔变位测点布置图
三、试验方法及步骤
（一）静载试验 1、贴应变片； 2、安装位移计； 3、预加载：预加载一级荷载（在主跨 L/2、L/4、3L/4，边跨 L/2 上同时加载），
每加载点 15kN，每级停歇 5 分钟后读取数据。同时检查试验装置，试件和仪表 工作是否正常，然后卸载，发现问题及时排除；
6、预载后进行正式试验。
（1）施加初荷载，待稳定后读取荷载、应变、挠度和反力等初读数；
（2）继续加载，待稳定后读取荷载、应变、挠度和反力等读数值。
继续加载须按同一标准量值重复进行两次，如两次加载的试验量测值相差 10%及以上时，应再加载一次，直至满足要求。
四、实验报告内容
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1. 两次继续加载的平均值与初始加载之差作为计算荷载，与之相应的应变、
前次、后次 数据显示
在数据显示画面上单击鼠标右键，可弹出如下菜单，也可以选择需要显示的
项目。利用
按钮，可以查看前一次和后一次采样结果。
5．平衡结果
当实验不能一次性完成或中途出现异常情况（如突然掉电）导致实验中断时，
重新启动采集软件，查找机箱，再执行平衡结果下传即可恢复系统到正常状态。
6．数据格式转换
3．采样
查找机箱 F2 平衡操作 F3 试采样 F4 单次采样 F5 定时采样 F6 滞回曲线 F7 通道监视
（1）平衡操作 F3：输入本次实验文件名，选择显示平衡结果，按确定进行平
衡操作。如果有测点不平衡，则应排除故障，直到各测点调平衡为止。 注意：该操作仅在“加载实验”之前使用，实验开始之后不能再进行平衡操
4、正式加载：仪表重新调零后，重新加载试验，共加载三种荷载工况，具体 如下：
1）主跨满载：在主跨 L/2、L/4、3L/4 的加载点上分两级加载，每级加载点 15kN，每级停歇 5 分钟后读取试验数据；
2）边跨满载：在边跨 L/2 加载点上分两级加载，每级每加载点 15kN，每级 停歇 5 分钟后读取试验数据；
二、实验设备及仪器
1. 试件 横向由 7 片 T 梁组成的连续梁。如图 1-1 所示。
２. 主要仪表及用途
（1）静态电阻应变仪 KD7024：测量应变值。
（2）千分表或位移计：测量主梁线位移。 （3）应变计：测量主梁应变。 （4）静态数据采集系统：采集实验数据 ３. 加载设备 液压同步加载系统。
三、实验方法及步骤
实验一 连续梁荷载横向分布实验
一、实验目的
1. 增强对刚接板（梁）桥基本构造特征，以及肋、板、横向联系构造和支 座功能与作用的感性认识； 2. 深化理解荷载作用下 ，刚接板（梁）桥结构构件中的传力过程 ，该桥型 的受力特性及内力分布情况； 3. 计算荷载作用下的横向分布系数，验证荷载横向分布原理的合理性； 4. 培养学生进行结构实验与量测的动手能力和科学研究的分析能力。
挠度、反力的平均值与初始值之差，分别作为计算荷载作用下的应变、挠度和反
力。
2. 相应于每一种荷载工况，分别根据应变、挠度及反力，计算肋板梁桥的
荷载横向分布系数，并与理论计算值进行对比分析。
3、按荷载工况所计算的荷载横向分布系数，绘制横向分布系数沿桥跨方向的
变化曲线，并与实用计算方法对比分析。
五、实验原始数据记录
四、实验报告内容
1. 画出测点布置、试验装置和测试系统图； 2. 悬索桥缆索变化计算与分析：利用主梁，主塔实测应变和变位，计算主 梁、主塔的内力以及缆索索力变化值，并分别绘出主梁、主塔内力、索力变化相 对于荷载的关系曲线； 3. 测点位移计算与分析： （1）绘出静载试验中，各级荷载下各测试点的荷载--位移曲线； （2）总结静载试验各工况下，主梁和主塔的变位规律。 4. 动载试验 （1）整理出各车速下动应变测试曲线图； （2）计算实测动应变值和动态增量。
（一）加载方案 （1）荷载工况Ⅰ，横向均布线荷载作用在单跨跨中 L/2 处； （2）荷载工况Ⅱ，单个集中力作用在单跨 1 号梁跨中 L/2 处； （3）荷载工况Ⅲ，单个集中力作用在单跨 2 号梁跨中 L/2 处； （4）荷载工况Ⅳ，单个集中力作用在单跨 3 号梁跨中 L/2 处； （5）荷载工况Ⅴ，单个集中力作用在单跨 4 号梁跨中 L/2 处； （6）荷载工况Ⅵ，单个集中力作用在单跨 4 号梁跨中 L/4 处； （7）荷载工况Ⅶ，单个集中力作用在单跨 4 号梁跨中 L/8 处； （8）荷载工况Ⅷ，单个集中力作用在单跨 4 号梁支点处。
用文件菜单的“数据格式转换”将实验采集数据转换为 TXT、Word、Excel 的文本格式，建议转为 Excel 格式文档。 最后，将转换获得的数据文件拷贝软盘 备份。
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附录二 DHDAS 动态数据采集系统操作指南
1．开机
将 DHDAS 动态测试系统的通讯电缆与计算机打印机接口相联，然后打开计 算机电源和 DHDAS 动态测试系统电源，并启动 DHDAS 数据采集软件。
悬索桥缩尺模型试验报告
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附录一 DH3815 静态应变测量系统操作指南
1．开机
首先，将 DH3815 的数据通讯线与计算机的串行口连接，然后打开计算机、 应变仪电源，并启动 DH3815 应变测量系统软件。
按 按钮或采样下拉菜单中的查找机箱进行机箱查找。该操作必须设置正 确的端口及通讯波特率（对 DH3815 必须是 4800 bps）。
4. 通道参数设置
（1）通道参数
通道参数设置根据测量通道传感器的类型，仅需要设置 “测量内容”一项， 其设置界面如附图 2.2 所示。
附图 2.2 通道参数设置
（2）应力应变 应力应变的设置界面如附图 2.3 所示，各个参数按图依次设置。
附图 2.3 应力应变设置 （3）压电传感器
压电传感器设置界面如附图 2.4 所示，各个参数按图依次设置。
表 1.1 T 梁桥荷载横向分布受力实验记录
荷载工况＿ 加载位置＿＿＿＿＿＿ 仪表名称＿＿＿＿＿＿ ＿＿年＿月＿日 温度＿
载
重读
数
测测
度
度
度
度
量 点 初读
初读
初读
初读
读数 数
读数 数
读数 数
读数 数
项梁 数
数
数
数
差
差
差
差
目号
应 变
挠 度
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表 1.2 T 梁桥荷载横向分布受力实验记录
荷载工况＿ 加载位置＿＿＿＿＿＿ 仪表名称＿＿＿＿＿＿ ＿＿年＿月＿日 温度＿
作。 （2）试采样 F4：只采集数据，结果不存盘。主要用于检查各测点读数，判
断读数的稳定性。
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注意：在“试采样”时，选中“不进行平衡操作”选项。 (3) 单次采样 F5：当测点读数基本稳定后进行单次采样。首先输入实验状 态，再按确定进行数据采集。
4．显示
设 置：设置采集数据的显示方式为应变、应力等图形方式。
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弹性模量设置：视材料决定输入。如 Q235 钢设为 2.1×105MPa。 泊松比设置：视材料决定输入。如 Q235 钢设为 0.3。 2.3 测点特性设置 测点单位设置：应变测点输入με，位移测点输入 mm。 测点修正系数：应变测点输入 1，位移测点输入 0.01。 测点描述设置：应变测点输入应变，位移测点输入位移。 测点报警设置：默认为关闭。 测点报警阈值：设置需要报警的极限值。 测点显示设置：将个别未接传感器的测点，关闭该测点的显示开关。 注：测点显示设置窗口有紧缩模式和展开模式两种方式：在紧缩模式时设置 参数，将对整个机箱其作用；当选择展开模式时，则可单独设置各测点的参数。 2.4 装入配置：当实验环境及参数与以前某次实验相同时，调入其设置参数，避 免重复设置。
6．采样
设置好各项参数以后，单击右边工具栏上的启动采样按钮（如图 5 所示）， 开始进行采样。波形采集完整后，单击停止采样按钮，结束采样。
7．采样波形另存
使用鼠标右键选择图形属性设置、光标读数、添加标注等操作，形成满意的 图形之后，再利用“文件”下拉菜单中的另存数据，选择“另存为位图文件”将 选定的波形另存为位图文件（附图 2.6）。最后拷贝备份该文件（书写报告用）。
（二）测点布置 （1）应变片顺桥向粘贴于每片梁肋跨中底面、腹板侧面或顶板面处；
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（2）千分表或位移计，在单跨每片梁底的支点、L/8、L/4 和 L/2 处各设一 个；
（3）压力传感器或机械测力计，在梁端支承处，于 1 号、3 号、5 号、7 号 梁下各布设一个。
（三）实验步骤
图 1-1 加载位置和测点布置
1、量测模型各部几何尺寸，标出荷载和测点位置；
2、确定模型材料的容重、弹性模量、剪切模量、泊松比，以及材料的力学
指标，如比例极限、屈服强度、极限强度、标准强度和设计强度等；
3、选择并粘贴应变片，选择并安设千分表（或位移计）、力（或荷重）传感
器或机械测力计；
4、安设加载系统，并进行调试和标定；
5、调试和标定仪器、仪表，检查线路；
5．平衡和清零
附图 2.4 压电传感器设置
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在设置完通道的参数和正式采样之前，对应变应力测量通道进行平衡，再清 零；也可以通过右边控制工具栏上的平衡或清零按钮来实现，如附图 2.5 所示。 若有测点不平衡则应找出故障，直到平衡为止。
启动采集 暂停采集 停止采集
附图 2.5 平衡和清零
平衡按钮 清零按钮
读数 数
项梁 数
数
数
数
差
差
差
差
目号
应 变
挠 度
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连续梁荷载横向分布试验报告
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实验二 悬索桥缩尺模型实验
一、试验目的
1. 通过悬索桥静动载试验，了解大型桥跨结构的试验方法和悬索桥的静力和动 力特性。