工程结构试验(精)
结构工程实验报告.doc
结构工程实验报告实验名称：结构的动力特性试验实验类型：（3）（1）演示；（2）验证；（3）综合；（4）设计；（5）其他学院：环境与安全工程学院学生姓名：孙奥伟专业班级：土木101学号：10434217指导老师：王新杰、谢静静20XX~20XX学年第二学期第4次实验同实验者：申元畅、盛晓青、祁向楠实验时间20XX年4月23日实验四结构的动力特性试验一、试验目的（1）了解振动测试与控制实验系统的组成、安装和调整的方法。
（2）学会激振器、传感器与数采分析仪的操作、使用方法。
（3）学会测量钢梁的强迫振动频率。
本实验属于综合性实验。
二、实验仪器及设备（1）振动与控制实验台包括简支梁、悬臂梁、薄壁圆盘、单自由度系统、二自由度系统、多自由度系统模型，配以主动隔振、被动隔振的空气阻尼减震器、单式动力吸振器、复式动力吸振器等组成。
（2）激动振系统与测振系统，激振系统包括DH1301正弦扫频信号源，JZ-1接触式激器,JZF-1非接触式激振器，偏心电动机，调压器，力锤；MT-3T 型磁电式振动速度传感器，DH130压电式加速度传感器，WD302电涡流位移传感器、测力传感器；动态采集分析系统包括信号调理器、数据采集仪、计算机系统、控制与基本分析软件、模态分析软件。
三、实验原理及操作步骤（1）安装偏心电动机。
偏心激振电机的电源线调接到调压器的输入端（电源使用三芯接地插座），一定要小心防止接错，把调速电机通过安装底板安装在简支梁中部，电机转速可用调压器电压调节旋钮来调节，调节输出电压到110v 左右，调好后在实验过程中不要改变电机转速。
（2）安装DH1301正弦扫频信号源。
将DH1301正弦扫频信号源的输出电压调节旋钮左旋到最小位置，把激振器与输出接线柱相连。
（3）接测试系统。
将扫频信号源的输出信号接到采集仪的1-1通道。
将速度传感器布置在偏心激振电机附近，速度传感器测得的信号接到数采仪的1-2通道。
设置频率类型，正弦扫频的起、止频率后按“确认”，设置好后按“开始”，调节电压信号到875mv.频率扫频点开始移动，此时观察梁的振动情况。
工程结构试验与检测课程实验教学大纲
《工程结构试验与检测》课程实验教学大纲（Engineering Structure Experimentation and Measuring）一、基本信息课程编号：G1113106课程类别：专业教育必修课适用层次：本科适用专业：土木工程、工程管理开课学期：6总学分：0.5总学时：8学时考核方式：考查二、教学目的《工程结构试验与检测》是一门实践性很强的课程，实验是这门课的一个重要组成部分，学生实验的目的在于：一是熟悉、验证、巩固所学的理论知识，增加感性认识；二是了解所使用的仪器设备，掌握所学建筑各种结构的试验方法；三是进行科学研究的基本训练，培养分析问题和解决问题的能力；四是培养学生严肃认真实事求是的学风。
三、基本要求实验课是教学的重要环节之一，在实验过程中，对于仪器操作、记录格式、试验成果的检核、计算等，应向学生提严格要求。
对具体的实验内容要求见表1。
表1 试验内容与要求四、实验内容本课程实验以在实验室试验为主，以多媒体教学和现场观察测试为辅。
实验主要包括六个实验内容，除必修实验外（实验一、五），学生可以在选修实验（实验二、三、四、六）中任选一个实验。
实验一电阻应变片的粘贴、静态电阻应变仪的使用及桥路连接试验实验目的：（1）参观试验室，了解基本的大型试验仪器，了解试验的基本过程；（2）掌握应变片的粘贴技术，学会防潮层的制作；（3）掌握半桥、全桥及四分之一桥的接法；（4）掌握静态电阻应变仪的使用。
实验要求和实验内容：（1）正确处理基层、会进行应变片的粘贴与防潮；（2）学会单点、多点测量方法，半桥、全桥接法及四分之一桥接法；（3）画出半桥、全桥接法及四分之一桥接法示意图；实验学时安排：实验学时：2学时实验类型：验证性实验，必修。
实验二混凝土静弹性模量测定试验实验目的：（1）进一步掌握静态应变仪的工程应用；（2）能根据实验设计要求和环境条件，选择合适的桥路；（3）掌握测定混凝土的静弹性模量实验方法和泊松比的计算方法。
土木工程结构试验(新)
一、多选(共计20分,每题2.5分,每题答案完全一样得满分,少选、多选、错选均不得分。
)1、4. 钢筋配置的检测可分为（）、（）、（）、（）等项目。
（A. 钢筋位置B. 保护层厚度C. 直径D. 数量错误:【A;B;C;D】2、按试件大小可分为（）试验与（）试验。
A. 生产检验性imageB. 科学研究性imageC. 原型imageD. 模型image错误:【C;D】3、1. 按荷载性质可分为（）试验与（）试验。
A. 真型B. 静力C. 动力D. 模型错误:【B;C】4、测量仪器设备都必须具备（）部分、（）部分和（）部分三个基本组成部分。
A. 反馈B. 感受C. 放大D. 显示错误:【B;C;D】5、4. 振动测量系统由（）、（）和（）等部分组成。
A. 测振传感器B. 测振放大器C. 显示与记录设备D. 激振器错误:【A;B;C】6、2. 动载试验主要包括（）试验、（）试验、（）试验和（）试验。
A. 疲劳B. 动力特性C. 地震模拟振动台D. 风洞错误:【A;B;C;D】7、结构试验按试验目的可分为（）试验和（）试验。
（）A. 探索性B. 验证性C. 真型D. 模型错误:【A;B】8、2. 气压加载有（）加载和（）加载两种方式。
A. 大气压B. 正压C. 气囊D. 负压错误:【B;D】二、判断(共计37.5分,每题2.5分)9、标距是指敏感栅在横轴方向的有效长度A. 正确B. 错误错误:【B】10、量测仪器的感受部分包括检出与变换部分（）A. 正确B. 错误错误:【A】11、9. 试验证明:电位差为正值,钢筋无锈蚀。
A. 正确B. 错误错误:【A】12、为了对偏心受压柱施加偏心力，设计柱试件时应在柱的两端附设构造牛腿。
（）A. 正确B. 错误错误:【A】13、射线探伤是一种钢结构的无损检测方法A. 正确B. 错误错误:【A】14、手持应变仪的误差较大A. 正确B. 错误错误:【A】15、20. 混凝土碳化深度值测点数不应少于构件测量区域数的30%。
工程结构实验简答题答案
1.直接作用和间接作用包括哪些内容？直接作用主要是荷载作用，包括结构的自重，建筑物楼层面的活荷载，重荷载，施工荷载，作用于工业厂房上的旧吊车荷载，机械设备的振动荷载，作用于桥梁上车辆的振动荷载，作用于海洋平台上的海浪冲击荷载等，在特殊情况下，还有地震，爆炸等荷载。
间接作用主要有温度变化，地基不均匀沉降和结构内部物理或化学作用等。
2.常用的加载方法和加载设备有哪些？目前采用的加载方法和加载设备有很多种类，在静力试验中有利用重物直接加载或通过杠杆作用间接加载的重力加载方法，有利用液压加载器千斤顶和液压加载试验机等液压加载方法，有利用绞车差动滑轮组，弹簧和螺旋千斤顶等机械设备的机械加载方法，以及利用压缩空气或真空作用的特殊加载方法等。
在动力实验中可以利用惯性力或电磁系统激振，比较先进的设备是由自动控制，液压和计算机系统相结合而组成的电液伺服加载系统和由此作为振源的地震模拟振动台加载等设备，此外，也可以采用人工爆炸和利用环境随机激振脉动法的方法。
3.重力加载技术包括哪几种方法？不同方法有何优缺点？直接重力加载法，优点是设备简单，取材方便，荷载恒定，缺点是荷载量不能很大，操作笨重。
间接重力加载法（杠杆加载方法），优点是荷载恒定，对持久荷载试验及进行刚度与裂缝的研究尤为适合，缺点是能产生的荷载值小，即使用了杠杆放大，最大荷载也在200kN以下。
4.液压加载系统主要由哪些设备组成？工作原理是什么？常用的液压加载设备有哪些？液压加载系统主要由液压加载器（千斤顶），油泵，阀门等通过油管连接起来，配以测力计和荷载架等组成一个加载系统。
工作的原理是利用高压油泵将具有一定压力的液压油压入液压加载器的工作油缸，使之推动活塞，对结构施加荷载。
常用的液压加载设备有：手动油压千斤顶，同步液压加载系统，双向液压加载千斤顶和结构试验机加载设备。
5.电液伺服加载系统由哪几部分组成？其自控系统的工作原理是怎样的？电液伺服加载系统主要由液压源，控制系统和执行系统三大部分组成，其自控系统的工作原理为将一个工作指令（电信号）加给比较器，通过比较器后进行伺服放大，输出电流信号振动伺服阀工作，从而使液压执行机构的作动器（双饲作用千斤顶）的活塞杆动作，作用在杆件上，连在作动器上的荷载传感器或连在试件上的位移传感器都有信号输出，给放大器放大后，由反馈选择器选择其中一种，通过比较器与原指令输入信号进行比较，若有差值信号，则进行伺服放大，使执行作动器继续工作，直到差值信号为零时，伺服放大的输出信号也为零，从而使伺服阀停止工作，即位移或荷载达到了所要给定之值，达到了进行位移或荷载控制的目的。
结构试验第五章工程结构静载试验
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5.3 加载与量测方案的设计
2.正式加载
(2)满载时间
对需要进行变形和裂缝宽度试验的结构，在标准短期荷载作用下的持续时间， 对钢结构和钢筋混凝土结构不应少于30min；木结构不应少于30min的 2倍；拱或砌体为30min的6倍；对预应力混凝土构件，满载30min后加 至开裂，开裂荷载下再持续30min。
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5.3 加载与量测方案的设计
3.卸载 凡间断性加载试验，或仅作刚度、抗裂和裂缝宽度检验的结构域构件，以及
测定参与变形的试验及预载之后，均须卸载，让结构、构件有恢复弹性 变形的时间。 卸载一般可按加载级距，也可放大1倍或分2次卸完。
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5.3 加载与量测方案的设计
（1）单向应力测量： 梁的纯弯曲区域（1-1截面）内，梁截面上仅有正应力，在该处截面上可
仅布置单向应变测点。 钢筋混凝土梁受拉区开裂后，该截面混凝土部分退出工作，布置在混凝土
受拉区的仪表就丧失了其测量作用。因此常常在受拉去钢筋上也布置 测点以便测量钢筋应变。
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5.4 常见结构构件静载试验
4. 裂缝测量 在裂缝行程过程中，仪器读数可能变小，甚至会出现负值。如图，使原来
光环曲线产生突然转折的现象。如果发现上述情况，即可判断试件已 开裂。 （由荷载-应变曲线观察混凝土开裂，为什么）
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5.3 加载与量测方案的设计
2.正式加载
(1)荷载分级
第四章工程结构静载试验精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版第四章工程结构静载试验主要内容试验前的准备加载与量测方案设计常见结构构件静载试验量测数据整理结构性能的检验与评定4.1 概述结构静载试验是用物理力学方法，测定和研究结构在静荷载作用下的反应，分析、判定结构的工作状态与受力情况。
静载试验方法不仅能为结构静力分析提供依据，同时也可为某些动力分析提供间接依据。
结构静载试验中最常用的单调加载静力试验。
主要用于研究承受静载作用下构件的承载力、刚度、抗裂性等基本性能和破坏机制。
《混凝土结构试验方法标准》既统一了量大面广的生产检验性试验方法，又对一般性科研试验方法提出了基本要求，对生产和科研有广泛的实用性。
4.2 试验前的准备试验前的准备包括试验规划和准备两个方面，主要内容：1、调查研究、收集资料(1)鉴定性试验中，主要向有关设计、施工和使用单位和人员收集资料。
(2)科研性试验中，主要向有关科研单位和情报检索部门及必要的设计、施工单位，收集与本试验有关的历史、现状和将来的发展要求。
2、试验大纲的制定(1)概述：试验的依据及试验的目的意义与要求等。
(2)试件的设计及制作要求：设计的依据及理论分析和计算，试件的规格和数量，制作施工图等。
(3)试件的安装与就位：包括就位的形式、支承装置、边界条件模拟、保证侧向稳定的措施和安装就位的方法和机具等。
(4)加载方法与设备：包括荷载种类及数量、加载设备装置、荷载图式及加载制度等。
(5)量测方法和内容：主要说明观测项目、测点布置和量测仪表的选择、标定、安装方法及编号图、量测顺序规定和补偿仪表的设置等。
(6)辅助试验。
(7)安全措施：包括人身和设备、仪表等方面的安全防护措施。
(8)试验进度计划。
(9)试验组织管理：包括技术档案资料、原始记录管理、人员组织和分工、任务落实、工作检查等。
(10)附录：包括所需器材、仪表、设备及经费清单，观测记录表格，加载设备、量测仪表的率定结果报告和其他必要的文件规定等。
3、试件准备试件准备包括试件的设计、制作、验收及有关测点的处理等。
工程结构静载试验
工程结构静载试验简介工程结构静载试验是一种用于评价和验证工程结构安全性能的实验方法。
该试验模拟了工程结构在静力荷载作用下的应力和变形情况，通过测量和分析试验数据，可以判断结构在不同荷载下的变形性能、承载能力和稳定性。
试验目的工程结构静载试验的主要目的是： 1. 评估结构设计和施工方案的可行性和可靠性； 2. 验证结构的承载能力和稳定性是否满足设计要求；3. 检测结构的变形性能，包括挠度、位移和变形曲线等；4. 收集和分析结构的力学性能数据，为结构优化和改进提供参考。
试验准备进行工程结构静载试验之前，需要做好以下准备工作： 1. 制定试验方案：确定试验载荷、试验方向、试验目标等。
2. 确定试验工具和设备：根据试验方案确定所需的试验设备和测量工具，如荷载机、变形计、应变计等。
3. 安装传感器和测量设备：按照试验方案的要求，将传感器和测量设备安装在结构的关键位置，以便测得准确的试验数据。
4. 校准和检查设备：确保试验设备和仪器的准确性和稳定性，进行必要的校准和检查工作。
试验过程工程结构静载试验的具体过程包括以下几个步骤： 1. 载荷施加：根据试验方案确定的载荷大小和试验步骤，通过荷载机等设备施加静力载荷。
2. 数据采集：通过传感器和测量设备实时采集结构的各种力学参数，如应力、应变、挠度等。
3. 数据记录和处理：将采集的试验数据记录下来，并进行必要的处理和分析，以得出结构的承载能力和变形性能等指标。
4. 结果分析和评价：根据试验数据，对结构的安全性能进行分析和评价，判断结构是否满足设计要求。
5. 结果报告：将试验结果整理成报告，包括试验目的、试验过程、数据分析和评价等内容。
注意事项在进行工程结构静载试验时，需要注意以下事项： 1. 安全措施：确保工作人员的安全，采取必要的安全措施，如佩戴防护装备、设置防护围栏等。
2. 载荷施加控制：根据试验方案要求，控制载荷的施加速度和顺序，以及保持稳定的载荷大小。
土木工程结构试验(1)
1.土木工程结构试验的任务：是基于结构基本原理，使用各种仪器仪表和试验设备，通过有计划地对结构物受载后的性能进行观测，对测量参数（位移，应力，振幅，频率等）进行分析，达到对结构物的工作性能作出评价，对其承载能力作出正确估计，并为验证和发展结构的计算理论提供依据的目的。
2.土木工程结构试验的作用：是结构发展理论的重要途径，是发现结构设计问题的主要手段，是验证结构理论的主要方法，是结构质量鉴定的直接方式，是制定各类技术规范和标准的基础。
3.结构试验的分类：（1）按试验目的分类：科学研究性试验、生产鉴定性试验（2）按试验对象分类：真型试验、模型试验、小构件试验（3）按荷载性质分类：静力试验，动力试验（4）按试验时间长短分类：短期荷载试验、长期荷载试验（5）按试件破坏与否分类：（6）按试验场地分类：实验室试验、现场试验4.科学研究性试验：验证结构设计计算理论的各种假定、为制定设计规范提供依据、发展新的设计理论改进设计计算方法、为发展和推广新结构、新材料、新工艺提供理论和实践的依据。
5.生产鉴定性试验：鉴定结构设计和施工质量的可靠程度、为工程改建或加固判断结构的实际承载能力、为处理工程事故提供技术依据、检验结构可靠性、估算结构剩余寿命、鉴定预制构件的产品质量。
5.1发展简史：解放前，科学技术极端落后，根本没有土木工程结构试验这门学科，解放后，迅速发展，建立一大批各种规模的结构实验室，拥有一支实力雄厚的专业技术队伍，具有一定数量的现代化仪器设备，并积累了丰富的试验技术经验。
目前随着智能仪器的出现、计算机和终端设备的广泛使用，各种试验设备自动化水平的提高，越来越先进的试验技术手段会不断涌现。
5.2试验准备阶段主要工作：试件的制作、试件的尺寸与质量检查、试件的安装与就位、安装加载设备、设备仪器的率定、做辅助试验、仪表的安装和连线调试、记录表格的设计准备、通过计算结构内力进行判断和控制加载5.3试验实施阶段：（1）确定基本加载方案，如破坏与否、试验周期的长短等（2）荷载图式的选择，如集中荷载还是均布荷载。
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湖北工业大学土木工程与建筑学院
2007.9
主要试验项目
试验一 试验二 试验三 试验四 试验五 电阻应变片的粘贴技术 悬臂梁弯曲应变的测定 受弯构件裂缝及挠度测定 结构动力特性测定 检测混凝土强度检测
实验一 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及方法。 2、学习常温用应变片的粘贴技术及预埋 技术。 二、试验仪表及器材 1、万用电表、兆欧表；2、试件； 3、粘结剂（502胶）；纸基应变片； 4、砂布、棉球、丙酮、镊子； 5、电烙铁、焊锡丝、引线等。
加压：用手指轻压片，直到粘住为止。 3、固化处理 分自然干燥或人工固化。 4、粘贴质量检查 分外观、阻值及绝缘度检查。 5、接线：分三步 ①固定点设置 ②引出线绝缘 ③导线焊接
（三）防潮防水处理 1、拌制防潮剂 常用的防潮剂有环氧树脂与聚酰胺按 2：1或3：2搅拌均匀，配制而成，还可 用石腊与凡士林按1：1配制，加热熔化 成液体，冷却后使用。 2、涂抹：将防潮剂均匀地涂在应变片上 ，后用纱布一层层缠紧，使胶液从中渗 出，胶层表面应光滑，固化后即能起到 防潮防水的作用。
电子倾角仪
导电液体
当 0 时，
则：R1 R2
当 0 时， 则：R1 R R2 R 当倾角较小时： K R
（2）全桥测量的接桥法
测量桥的桥臂由四个应变片组成的
联接方式，称为全桥接桥法。
特点：可以提高量测精度，主要用
于由应变片作为敏感元件的各种传感器
附:各种接桥法
（1）半桥测量的接桥法
测量桥的桥臂由两个电阻应变片
和仪器内部的两个固定电阻组成的联接
方式，称为半桥接桥法。
测量弯曲应变
a b
M1 仪 a： 仪 ( M 1 t1 ) t 2 t 3 t 4 则：
仪 ( M1 t1 ) ( M 2 t 2 ) t 3 t 4 则： b： M1 仪 / 2
三、试验方法及步骤 （一）应变片的选择与检查 选择：根据应变片的工作环境、试件类 型、测试仪器的要求等来选择合适的应变 片。 检查：外观，用目测或放大镜观看，应 剔除应变片丝栅中有形状缺陷，片内有气 泡、霉斑、锈点等缺陷的片；阻值，应剔 除断路或短路的片，每片阻值相差不得超 过仪器可调平衡的允许范围。
测量弯曲与拉(压)复合作用的应变
c
d
c: 仪 ( M上 N上 t上 ) ( M下 N下 t下 ) t 3 t 4 则: N上 仪 则: M上 仪 / 2
1 1 1 [ ( ) ( )] ( t补 t补 ) t t d: 仪 M下 N下 t下 M上 N上 t上 2 2 2
上。
应变式位移传感器
桥接法 构造
梁端点挠度 U s 与表面应变
2 L2 ： Us 3 hx
仪 4 M 1
L2 则：U s 仪 6hx
应变式倾角传感器
原理：当转角（00-50）较小时，转角和应
K M 变梁上的弯曲应变成线性关系。即：
应变式测力传感器
2‘
1‘ 4‘ 3‘ 4
仪示值 4
4、加载方案
1级：P=520g； 2级：P=940g； 3级：P=1140g； 4级：P=1340g；
P=540g； P=940g； P=1140g； P=1340g；
四、写出试验报告
1、计算悬臂梁在P作用下，指定截面处 的内力及应变。 2、实测截面的弯曲应变值。 3、比较理论值与实测值，分析二者产生 差异的原因。
N 仪 / 2(1 ) 则：
注意：长导线电阻对应变测量的影响
当导线长度大于10m时，测得的应 变将比真实值降低１%以上，要按下式 进行修正。
RL (1 ) 仪 R
实验三 受弯构件裂缝及挠度
一、试验目的
1、了解适筋梁的正截面与斜截面破坏形态。 2、掌握结构性能的评定方法。
二、试验仪器 1、钢筋砼简支梁试件一个（适筋梁） 2、YD-88便携式超级位移计一台； 3、读数显微镜一台； 4、加载设备。
三、试验方案
（一）加荷方案设计
（二）试验荷载计算 （三）加载程序设计 （四）观察方法设计
四、写出试验报告
（一）量测数据整理
1、测试曲线图的绘制 2、挠度的计算 3、内力的计算 4、平面应力的计算
四、写出试验报告
1、简述应变片的选用原则。 2、简述贴片的操作方法及过程。 3、如何进行防潮防水的处理。
实验二
悬臂梁弯曲应变的测定
一、试验目的 1、学习应变的电测法。 2、掌握静载试验数据的分析与整理方 法。 二、试验仪器 1、悬臂梁试件一个（45#钢） 2、YD-88便携式超级应变仪一台 三、试验方案
3
2
1
2 N 2 N 有横向变形时 ~ N 关系： E 2 A A E ( N 1 N '1 N 3 N '3 ) N 仪 仪 2(1 )
N 设：
( N 1 N '1 N 3 4
4 N '3 )
（二）贴片 1、测点表面的处理 钢筋：除锈、刨光并用砂纸打成与测量 方向呈450交叉细纹，用丙酮清洗干净。 砼：先找平，再用砂布打平并用丙酮 溶液清洗干净。 2、贴片 上胶：胶水均匀而薄地在基底面上涂一 层，稍后，当胶水发粘时顺着受力方向 对中放好。
挤压：在片上盖上玻璃纸，用手指沿一 个方向滚压，挤出多余的胶水和气泡。
1、试件尺寸及测点布置
50 2 6 2 (6) 200
P
50 1 (3) 2 (4) 3 (4) 1 (2)
200
P
3 30
(1) 2、桥路接法
A C D
2 6
(2)
A
4
1
B
B
2 3
C D
3、仪器示值
仪示值 2 6
仪示值 1 2 3 4
仪示值 2
（二）结构性能的评定