《建筑结构试验》实验报告

《建筑结构试验》实验报告
班级：
学号：
姓名：
南昌航空大学土木工程试验中心
二○一○年四月
目录
试验一电阻应变片的粘贴及防潮技术试验二静态电阻应变仪的使用及接桥试验三电阻应变片灵敏系数的测定
试验四简支钢筋混凝土梁的破坏试验
试验一电阻应变片的粘贴及防潮技术
姓名：学号：星期第讲第组
实验日期：年月日同组者：
一、实验目的：
1.掌握电阻应变片的选用原则和方法；
2.学习常温用电阻应变片的粘贴方法及过程；
3.学会防潮层的制作；
4.认识并理解粘贴过程中涉及到的各种技术及要求对应变测试工作的影响。

二、实验仪表和器材：
1.模拟试件（小钢板）；
2.常温用电阻应变片；
3.数字万用表；
4.兆欧表；
5.粘合剂：T-1型502胶，CH31双管胶（环氧树脂）或硅橡胶；
6.丙酮浸泡的棉球；
7.镊子、划针、砂纸、锉刀、刮刀、塑料薄膜、胶带纸、电烙铁、焊锡、焊锡膏等小工具；
8.接线柱、短引线
三、简述整个操作过程及注意事项：
1.分选应变片。

在应变片灵敏数K相同的一批应变片中，剔除电阻丝栅有形状缺陷，片内有气泡、霉斑、锈点等缺陷的应变片，将电阻值在120±2Ω范围内的应变片选出待用。

2.试件表面处理。

去除贴片位置的油污、漆层、锈迹、电镀层，用丙酮棉球将贴片处擦洗干净，至棉球洁白为止，以保证应变片能够牢固的粘贴在试件表面。

3.测点定位。

应变片必须准确地粘贴在结构或试件的应变测点上，而且粘贴方向必须是要测量的应变方向。

4.应变片粘贴。

注意分清应变片的正、反面，保证电阻栅的中心与十字交叉点对准。

应变片贴好后，先检查有无气泡、翘曲、脱胶等现象，再用数字万用表的电阻档检查应变片有无短路、断路和阻值发生突变(因应变片粘贴不平整导致)的现象。

5.导线固定。

接线柱粘帖不要离应变片太远，接线柱挂锡不可太多，导线挂锡一端的裸露线芯不能过长，以3 1mm为宜。

引出线不要拉得太紧，以免试件受到拉力作用后，接线柱与应变片之间距离增加，使引出线先被拉断，造成断路；也不能过松，以避免两引出线互碰
或引出线与试件接触造成短路。

焊接完成后将引出线的多余部分剪掉。

6.绝缘度检查。

绝缘电阻在50MΩ以上为合格，低于50MΩ则用红外线灯烤至合格，若再达不到要求，则重贴。

7.防潮层制作。

防潮剂一般需固化24小时。

五、实验数据：
六、若在试验中出现问题，简单分析故障原因和排除方法；
七、思考题：
1.为什么用电阻应变片能够测量应变？
2.应变片粘贴的基本原则是什么？
3.简述应变片粘贴的基本要求及其对应变测试工作的影响。

试验二 静态电阻应变仪的使用及接桥
姓名： 学号： 星期 第 讲 第 组 实验日期： 年 月 日 同组者：
一、实验目的：
1.熟悉静态电阻应变仪的操作方法；
2.学会电阻应变片半桥和全桥的接线方法；
3.掌握静态电阻应变仪单点及多点测量的基本原理。

二、实验设备及仪表：
1.静态应变测试仪；
2.等强度梁及加载装置。

三、加载图式及测点布置
等强度梁上下表面沿轴向各布置 2 个应变片 ( 上表面R 1，R 3， 下表面R 2，R 4); 另外，设补偿块贴2个温度补偿片(R 5，R 6)。

利用这些应变片可以组成多个不同的桥路。

试验装置 如下：
图2 .1等强度梁 图2.2 等强度梁贴片示意图
四、试验步骤及电路连接图：
1.本试验有四种接桥方法，分别按照图
2.3、图2.4、图2.5、图2.6接桥方法接通桥路，试件采用等强度梁，装置如图2.1所示。

2.连接好桥路并确定没有对试件施加荷载后，首先要将每个测量通道调零(为了方便观测应变增量)，其方法是：按通道号→按“确认”键→按“平衡”键，直至四个通道全部的应变显示均为“00000”(或基本接近零)，记录此时每个通道的初始读数。

3.试验前，先作1~3级预加荷试验，每级P=200g 。

通过预载试验检查仪表和装置，所
补偿块
等强度梁试件
1 3 2
4 5 6
1(2) 3(4)
发现的问题部应逐一加以解决，之后，所有仪表读出初读数值。

4. 正式试验，每级加载200N，逐级记取读数，共四级，方法为：按通道号 按“确认”键；每次加载循环完毕卸载后将应变仪重新调零。

量测数据记录在表2-1、2-2、2-3、2-4中。

仪器测渎，应按一定的时间间隔进行，全部测点读数时间必须基本相等，只有同时得到的数据才能说明结构在某—受载状态下的实际情况。

图2.3 1/4桥(半桥单臂)电路连接示意图图2.4半桥(半桥双臂)电路连接示意图
图2.5 全桥全臂电路连接示意图图2.6 全桥双臂电路连接示意图
五、试验原始数据：
表2-1 1/4桥单臂数据记录表格单位：με
表2-2半桥双臂数据记录表格单位：με
表2-3全桥全臂数据记录表格单位：με
表2-4全桥双臂数据记录表格单位：
六、整理试验数据，了解在应力值不变的情况下，多种接桥方式的测读值之间的关系，并比较比较其优缺点。

(1)1/4桥：
(2)半桥：
(3)全桥全臂：
(4)全桥双臂：
七、思考题：
1.简述惠斯登电桥测量应变的基本原理。

试验三 应变片灵敏系数的测定
姓名： 学号： 星期 第 讲 第 组 实验日期： 年 月 日 同组者：
一、试验目的：
1．进一步了解电阻应变片相对电阻变化与所受应变之间的关系； 2．掌握通用电阻应变片灵敏系数K 值的测定方法。

二、试验仪器及设备：
1．静态电阻应变仪；
2．等强度梁和附加装置，温度补偿块； 3．百分表曲率仪及磁性表座； 4．待测电阻应变片； 5．钢板尺和游标卡尺。

三、加载图式及测点布置：
加载图式如等强度梁示意图，测点为等强度梁上四个贴片位置。

图2 .1等强度梁 图2.2 等强度梁贴片示意图
四、试验步骤及电路图：
1．用钢板尺和游标卡尺测量等强度梁厚度h 和百分表曲率仪的跨距l 1； 2．将图3.2中所贴的应变计按工作片和补偿片接成半桥与应变仪连接；
补偿块
等强度梁试件
1 3 2
4 5 6
1(2) 3(4)
3、将百分表正确地安装在磁性表座中，然后将表座移放到等强度梁下方，使表头接触到等强度梁的跨中，并调节好表中指针位置；
4、逐点预调平衡；
5．分级加荷载2N、4N、6N读百分表曲率仪和电阻应变仪读数值，填入表3—1。

6．重复加卸载三次，取三次的读数平均值，计算每个应变片的灵敏系数K i。

7．取各应变片的总平均值为灵敏系数
-
K，计算出相对标准偏差
%
100
1
)
(
1
1
2
⨯
-
-
=
=
∑
=
-
n
K
K
K
K
S
n
i
i
δ
图2.3 1/4桥(半桥单臂)电路连接示意图
五、试验数据：
桥路
性质
力
位移读数
第一次循环第二次循环第三次循环
应变片百分表应变片百分表应变片百分表
1/4桥
(半桥
单臂)
0N
2N
4N
6N
六、按要求测出给定电阻应变片的灵敏系数K i值，灵敏系数平均值
-
K和相对标
准误差δ
七、用分级载荷下的各应变片的△R/R和梁的应变ε数据，作图并讨论△R/R~ε之间的关系
试验四简支钢筋混凝土梁的破坏试验
姓名：学号：星期第讲第组实验日期：年月日同组者：
一、试验目的：
二、试验设备及仪表：
三、加载图式及测点布置
四、试验步骤
五、试验原始数据：
六、整理试验数据。