建筑结构试验论文

应变、位移、动力特性参数的测量
结构试验既是一门科学又是一种技术，是研究和发展土木工程新结构、新材料、新工艺以及检验结构分析和设计理论的重要手段，在结构工程科学研究和技术创新等方面起着重要作用。

结构试验一般分为研究性试验和鉴定性试验。

通过研究性试验，我们不仅可以验证结构计算理论或通过结构试验创立新的结构理论，还可以制定工程技术标准。

而作为直接的生产性目的和具体的工程对象的鉴定性试验，我们通过结构试验检验结构、构件或结构部件的质量，确定已建成结构的承载能力，验证结构设计的安全度。

故综上所述，我们从结构试验的目的了解到结构试验不仅为结构理论提供必要的依据，更为实际工程建设的安全、可靠度提供了直接的检测。

应变测量的方法和原理：
结构试验中，经常需要测量试件的应变，测量应变式传感器的应变。

常用的应变测量传感器有电阻应变计，手持应变计，位移传感器等，还可以用光测法（云纹法，激光衍射法，光弹法）等。

结合课程实验，我们是利用电阻应变计测量应变。

其原理是通过通过电阻的变化，把电阻变化转换为电压或电流的变化，使信号得以放大，并可以解决温度补偿等问题。

根据基尔霍夫定律，可以得到输出电压
V与输入电压i V的关系如下：
o
))((43214
231R R R R R R R R V V i o ++-•=
如桥臂电阻发生变化，电桥将失去平衡，输出电阻0≠o V 。

测量应变时，可以治接一个应变计或者接两个应变计，也可接4个应变计。

用电阻应变计测量应变时，用电阻应变仪中的电阻和电阻应变计共同组成惠斯通电桥。

当应变计发生应变，其电阻值发生变化，使电桥失去平衡；如果在电桥中接一可变电阻，调节可变电阻，使电桥恢复平衡，这个可变电阻调节值与应变计的电阻变化有对应关系，通过测量这个可变电阻条件值来测量应变的方法称为零位读数法。

根据实验要求考虑电桥和应变计的布置，当用于测量非均质材料的应变时，或当应变测量较多时，应尽量采用4
1电桥，以避免各个应变测点之间的相互影响。

对于41电桥，只有一个应变计，应变表达式为：
()r r V K V 214+-=ε 对半桥电桥，有两片应变计，一片受拉，一片受压，并且应变绝对值相等，应 变表达式为：
ε=K
V r 2- 对全桥电桥，有四片变计。

两片收拉，两片受压，应变表达式为：
ε=K
V r - 根据实验要求和提供材料选取不同的电桥桥接方式，在试件没有发生应变时，先同时测量i V 和o V ，将比值存放在某一变量中，作为ε=0时的参考值；试件发生
应变后，应变计电阻也发生相同的变化，这时再同时测量i V 和o V ，。

利用上面不
同的公式计算r V 和应变值ε。

位移测量的方法和原理
位移测量分为线位移测量和角位移测量。

测量线位移可用线位移传感器，它测到的位移是某一点相对另一点的位移，即测点相对于位移传感器支架固定点的位移。

常用的位移传感器有机械式百分表，电子百分表，滑阻式传感器和差动电感式传感器。

结合建筑结构试验所做实验，我们是用机械式百分表测量位移。

其工作原理是用一组齿轮等把侧杠的滑动转换成指针的转动，然后把这个位移量用各种方式转换成表盘读数。

在实验中，我们是测量钢梁在不同荷载的作用下发生的变形，即钢梁的线位移。

在指定断面我们在钢梁上部放置千分表，然后在梁端加不同荷载，随着荷载的增加，钢梁变形越来越明显，千分表的侧杠也随钢梁的变形而发生移动，从而带动千分表齿轮转动，得到不同数据。

角位移测量时常是把角位移传感器附在结构上，随结构一起发生位移，测到的角位移一般都是以重力作用线未参考。

常用的角位移传感器有水准管式倾角仪，电阻式应变倾角传感器。

其工作原理是以重力作用线未参考，以感受原件相对于重力作用线的某一状态未初值，当传感器随结构一起发生角位移后，其感受原件相对于重力作用线也随之变化，吧这个相应的变化量用各种方法转换成表盘读数或各种电量。

动力特性参数测试的方法和原理
建筑结构动力特性是反映结构本身所固有的动力性能。

它的主要内容包括结构的自振频率、阻尼系数和振型等一些基本参数，也称动力特性参数或振动模态参数。

这些特性是由结构形式、质量分布、结构刚度、材料性质，构造连接等因素决定，但与外荷载无关。

结构动力特性实验的方法主要有人工激振法和环境随机振动法。

人工激振法
是一种早期使用的方法，试验得到的资料数据直观简单，容易处理；环境随机振动法是一种建立在计算机技术发展基础上采用数理统计处理数据的新方法，由于它是利用环境脉动的随机激振，不需要激振设备，对于现场测试特别有利。

在人工激振法中，结构自振频率的测量采用初位移或初速度的突卸或突加荷载的方法，使结构受一冲击荷载作用而产生自由振动。

通过测量仪器的记录，可以得到结构的有阻尼自由振动曲线。

振动时程曲线，据记录纸带速度或时间座标，量取振动波形的周期，由此求得结构的自振频率f＝1／T。

结构阻尼的测量中阻尼对振动效应影响较大，与结构形式、材料性质、连接、支座有关。

经过一个学期的《建筑结构试验》课程的学习，让我从理论知识和实践方面有了很大程度的提升。

作为土木实践操作性要求很高的课程来说，本门课程的开设很好的促进了我们在理论知识学习后加深知识感。

比如我们在之前课程学习了许多对结构承载能力的验算，我们可能仅仅从书面上明白，我们需要对强度、刚度、整体稳定、局部稳定进行验算。

但是我们对实际的验算过程和数据获得都缺乏认识。

更直接的感觉就是我们之前学习了大学物理、理论力学、材料力学、结构力学、混凝土结构等一系列课程，但是我们仅仅将理论学习作为一个任务，我们对我们今后可能面对的真实的理论运用于实际工程比较陌生。

通过这次的实验课程，我们直接到了我们之前学习到的混凝土硬度、波形、应变片、强迫振动、自由度等知识都将直接运用于工作之中。

并深深认识到作为一名土木人细心的重要。

并且让我们从理论、实践、对专业的细致态度上有了很大程度的提高，相信这样的提升定将有助于我们面对即将到来的实习与工作，也定将对我们今后的知识水平的进一步提升起到较大的帮助。