桥梁工程检测报告

《桥梁检测与试验》

实验报告

学号：

姓名：

指导老师：陈晓强

2014年12月

试验一：小钢梁应变、挠度试验

一、试验目的

通过小钢梁试验，熟悉应变、挠度测试仪器和掌握相应的测试技术。

二、试验内容

1.掌握应变计、应变仪和百分表的安装和使用方法。

2.用位移计测量梁的跨中截面在各级荷载下的挠度值，绘制荷载—挠度的关系曲线，验证理论的计算挠度值。

3.用应变计量测梁的纯弯段上、下缘的应变值，并与理论计算值进行对比。

三、试验梁尺寸及试验方法

1. 受弯试验梁尺寸见图1。

图1 受弯试验梁尺寸 (尺寸单位：mm)

2. 实验设备

①小钢梁与法码

②磁性表架与大行程百分表

③电阻应变片、数据采集仪DH3818

④钢尺、铅笔等

3. 实验方法

①一个班(40人左右)可分四组，每组10人左右的规模方式进行。

②试验在试验台座上进行，用法码和支撑系统组合成加载系统，进行两点加

载，加载位置a、b由各小组自己确定。

③通过数据采集仪对荷载、应变和挠度传感器进行数据采集；用百分表量测挠度。

4.试验步骤

①根据自己选定的a、b，安装加载系统，计算各级荷载下理论的变形和应变值。

②正确连接应变片与应变仪，安装百分表。

③进行仪器调试，调试好后正式进行试验。

④未加荷载前读出应变计、位移计。

⑤试验分四级加载，每次加荷维持3~5分钟后，再读取应变仪和位移计的各级读数。

⑥最后进行卸载，读取最终读数。

⑦整理试验器材，处理数据结果，完成试验报告。

四、试验资料整理（第三组）

1.材料力学性能、荷载分级及实测数据

(1) R235钢材弹性模量= 2.1×105MPa。

(2)本组选取a=20cm, b=52.5cm。

(3)实测数据汇总表

①半桥接法

仪表读数如下：

分级初读数 1 2 3 4 5

荷载值0 9.81 19.62 29.43 39.24 0

挠度读数0.902 4.518 8.232 11.892 15.430 0.942

应变0 0365 0737 1100 1477 0

表1小钢梁应变、挠度试验实测数据汇总表（半桥接法）

分级 1 2 3 4 5 6 荷载值0 9.81 19.62 29.43 39.24 0

挠度读数理论值0 3.191 6.383 9.574 12.765 0 实测值0 3.616 7.330 10.990 14.528 0

应变理论值0.0 36.8 73.6 110.4 147.1 0.0 实测值0.0 36.5 73.7 110.0 147.7 0.0

绘制实测及理论荷载—挠度曲线（实测值与理论值在同一坐标系下反映）

绘制实测及理论荷载—应变曲线图（实测值与理论值在同一坐标系下反映）

②1/4桥接法

仪表读数如下：

分级初读数 1 2 3 4 5

荷载值0 9.81 19.62 29.43 39.24 0

挠度读数0.912 4.600 8.338 11.995 15.540 0.970 应变0 0161 0330 0496 0667 0

表2小钢梁应变、挠度试验实测数据汇总表（1/4桥接法）分级 1 2 3 4 5 6 荷载值0 9.81 19.62 29.43 39.24 0 挠度理论值0 3.191 6.383 9.574 12.765 0 实测值0 3.688 7.426 11.083 14.628 0 应变理论值0.0 18.4 36.8 55.2 73.6 0.0 实测值0.0 16.1 33.0 49.6 66.7 0.0

绘制实测及理论荷载—挠度曲线（实测值与理论值在同一坐标系下反映）

绘制实测及理论荷载—应变曲线图（实测值与理论值在同一坐标系下反映）

理论挠度

3

12

()

23

a b b

ab F

EI

ω

+

=+，其中

3

4

2010

1666.67()

12

I mm

⨯

==

理论应变的计算公式为

My

EI

ε=，其中跨中弯矩计算公式为

，

10/25()

y mm

==。

五、思考题

1.电阻式应变仪采集应变有哪几种桥路接法？各种接法有何特点？本试验中可以采用什么接法？

①电阻式应变仪桥路接法：1/4桥电路；半桥电路；全桥电路。

②各种接法的特点如下表所示：

桥路接法

特点

1/4桥半桥全桥

优点

只使用一个

应变片，节省材

料。

线性、准确性

高，使用简单，适

用于大多数测量。

线性、准确性高，

可在特定测量中起到良

好的抗干扰作用

缺点

但无温度补

偿，若必须使用需

使用特制应变片，

准确性、线性性较

差。

不适用于某

些特殊测量，如外

接全桥传感器。

但使用的应变片

多，操作复杂。

2.试推导两点对称加载简支梁跨中挠度计算公式。

利用图乘法推导两点对称加载简支梁跨中挠度计算公式，如下：

=

=

3.本试验中变形、应变实测值与理论值的相对差异有多少？请分析下原因。

半桥接法：

分级 1 2 3 4 5

荷载值0 9.81 19.62 29.43 39.24 实测挠度0 3.191 6.383 9.574 12.765 变形

理论挠度0 3.616 7.330 10.990 14.528