建筑结构试验实验指导与报告

《建筑结构试验》实验指导与试验报告
专业
班级学号
姓名
指导教师
学期
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、应竖立严谨的科学态度，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、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。

试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
①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。

②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
①测点检查——检查测点处表面状况；表面应平整、无缺陷、无裂缝等。

②打磨——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。

③清洗——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。

④定位——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
①上胶——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。

②挤压——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。

③加压——用手指轻轻按压1～2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
①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。

②阻值检查——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。

③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）
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。

②固定点设置——用胶水将接线端子粘贴在应变片前端附近的试件上。

③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。

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。

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？
试验二简支钢桁架的静载试验
一、试验目的
1、掌握常用静态测试仪器仪表的使用方法；
2、学习结构静载试验的加载方案制定、测点布置和观测方法；
3、掌握结构静载试验数据整理和分析方法。

二、试验试件及仪器设备
1、试件：钢桁架，如图2-1所示。

试件跨度L、高度h、杆件截面均为双肢等边角钢。

图2-1 钢桁架试件示意图
2、加载设备：液压千斤顶1台、荷载传感器1只、电阻应变仪1台、竖向加载架1套。

3、测试设备：位移计3只、磁性表座3只、仪表支架3座、静态电阻应变测试仪1台（多点采集）。

三、试验方案
1、加载装置：如图2-2所示，试件一端采用滚动铰支座、另一端采用固定铰支座，在试件跨中施加竖向集中力，采用液压千斤顶加载，千斤顶与试件之间装有荷载传感器，以测定力值。

考虑到试件高度较小，故可不设侧向支承。

2、加载步骤：试验前，先进行预加载，检查试验装置；试验时，分五级施加荷载，每级为10kN，每级荷载持续时间不少于10min；加至满载50kN 时，持荷20min，然后分2～3级卸载。

加载过程中，注意观察试验装置和试件反应，发现事故隐患或意外情况，应立即停止加载并及时卸载，重新调整装置，以确保试验安全。

3、观测方案：观测项目主要是桁架的挠度和杆件内力。

挠度量测采用位移计，在桁架下弦跨中节点或边节点、以及两端支座处，布置位移测点，安装位移计；位移计用磁性表座固定在支架上，支架
应与试件支敦分开，固定于试验台座上，整个试验过程中应保持仪表支架稳固不动。

杆件内力通过量测杆件轴向应变值经计算而得。

杆件应变由粘贴在杆
①桁架跨中挠度实测值可按下式计算：
)(2
1o
r o l o m o q u u u a +-= (5-1)
式中 o
m u ——试验荷载作用下的跨中位移实测值；
o r o l u u 、——试验荷载作用下桁架的左、右端支座沉降位移实测值。

若所测挠度为非跨中节点，则应根据长度方向几何尺寸按比例从所测节点位移中扣除支座沉降位移。

②桁架挠度的理论计算值：可按结构力学方法计算相应节点的位移。

（2）杆件内力计算：
①根据所测杆件的应变值，求杆件的实测截面平均应变，计算公式如下：
2
)
(21εεε+=m (5-2)
杆件内力按下式计算：
A E N m ⋅⋅=ε (5-3)
式中 εm ——实测截面平均应变值； ε1、ε2——实测截面测点应变值； N ——实测截面上的轴向力； E ——实测桁架杆件的弹性模量； A ——实测桁架杆件截面面积。

②桁架杆件内力的理论计算值：可按结构力学方法计算。

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、试验所用主要仪器设备及性能。

2、试件实测尺寸，测点布置及编号（图示）。

3、简述试验步骤。

4、试验数据记录与整理。

（1）位移量测数据记录表（附表1）；
（2）应变量测数据记录表（附表2）；
（3）荷载传感器标定结果：
5、试验结果整理与分析
（1）用结构力学方法计算试件在试验荷载作用下所测节点的挠度理论计算
值和所测杆件的内力理论计算值（不计自重），结果列入附表1和附表3。

（举一例，写出计算过程）
（2）绘制所测桁架下弦节点的荷载－挠度（P- ）试验曲线和理论曲线。

（3）比较满载时所测节点挠度的实测值a o和理论计算值a c，计算相对误差并分析产生误差的原因。

（4）计算各级荷载下所测各杆件的内力实测值（计算结果列入附表3），并与理论计算值进行比较。

（5）根据试验结果分析桁架的受力特点。

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附表1 回弹法测试原始记录表
建设单位：工程名称：轴线位置：施工单位：构件名称：测试日期：
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附表2 结构或构件试样混凝土强度计算表
建设单位：工程名称：委托编号：施工单位：构件名称：计算日期：
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