土木工程实验技术(结构桥梁)chap1-3.ppt

土木工程结构试验（结构、桥梁） Structural Experiment in Civil Engineering 刘立平 杨 溥 目 录 第1章 绪论（2学时） 第2章 结构试验设计（2学时） 第3章 结构静载试验（4学时） 第4章 结构动载试验（4学时） 第5章 结构非破损检测与鉴定（4学时） 第6章 结构模型试验（2学时） 第7章 桥梁现场荷载试验（4学时） 第8章 试验数据的处理和分析（4学时） 其它 现场试验观测与实践（4学时） 第 1 章 绪 论 第 1 章 绪 论 1.1 结构试验的目的（Purpose） 1.2 结构试验的分类（Category） 1.3 结构试验技术的发展（Development） 1.4 结构试验课程的特征（Characteristic） 1.1 结构试验的目的 1.2 结构试验的分类（续） 1.2 结构试验的分类（续） 1.2.4 结构非破损检测（续） 1.2.4 结构非破损检测（续） 1.3 结构试验技术的发展 第 2 章 结构试验设计原理 2.1 概述 2.2 结构试验设计的基本原则 2.3 测试技术基本原理 2.1 概述 2.2 结构试验设计的基本原则 2.2 结构试验设计的基本原则 2.2 结构试验设计的基本原则 2.2 结构试验设计的基本原则 2.2 结构试验设计的基本原则 2.2 结构试验设计的基本原则 2.3 测试技术基本原理 第 3 章 结构静载试验 3.1.4 气压加载 气压加载适合于对板壳结构施加均布荷载 ①正压加载 ——充气 ②负压加载 ——抽气 3.2 试验装置的支座设计 ① 实践性试验——真实化 ② 研究性试验——理想化 试验目的 支座设计 支座形式 活动铰支座 固定铰支座 球铰支座 固定支座 铰支座 试验台座 反力装置 地槽式台座 螺孔（箱）式台座 反力钢架 反力墙 承载力要求 刚度要求 疲劳强度要求 注意观察！ 3.3 应变测试技术 应变测试方法 机测： 利用机械式仪表，如双杠杆、手持式应变仪等P32# 电测： 振弦式应变传感仪 光纤式应变传感仪 电阻式应变片 ☆ 优点：试验操作简单，数据可靠，不受电磁等因素干扰； 缺点：① 不适合应变率较大区域的应变测量； ② 不能自动记录数据，数据测读的时间较长； ③ 温度补偿方案不易实现。 应力测试很难→ → →应变测试 3.3.1 电阻应变片的工作原理 导线受拉 == l↗，A↘ ==电阻值R ↗ 电阻应变片/电阻应变计，简称应变片； 其工作原理是： 利用金属导体的“电阻应变效应”，即金属丝的电阻值随其机械变形而变化的物理特性。 R=ρ×l/A 截面面积 导线长度 金属材料的电阻率 电阻应变效应：利用导体或半导体在外界作用下产生机械变形时，其电阻值将发生变化，这一现象称为~ 圆形截面 金属丝的灵敏系数 金属丝的泊松比 3.3.3 电阻应变测试中的温度补偿 温度补偿的原因？ 消除温度的影响（附加应变），保证应变测试精度 ② 试件材料与应变片敏感栅材料的线膨胀系数不同引起 ① 温变引起电阻应变片敏感栅电阻变化 温度补偿方法 有桥路补偿方法 （补偿片法） 应变片自补偿方法 优点：简单方便、在常温下补偿效果好 缺点：环境温度变化较大时，影响补偿效果 “温度自补偿应变片” 3.3.2 电阻应变的测量原理 测量原理是： 通过惠斯登电桥，将微小的电阻变化转化为电压或电流的变化。 3.3.4 电阻应变片和电阻应变仪的构造和种类 电阻应变片 箔式应变片 丝绕式应变片 等级：A，B，C，D 用于结构试验 常用于制作应变传感器 电阻应变片的主要性能指标： ① 敏感栅长度（标距） ② 灵敏系数K ③ 应变片电阻值 ④ 使用温度 ⑤ 应变极限（最大工作量程） ⑥ 机械滞后、蠕变、疲劳寿命、零点漂移、 横向灵敏系数、绝缘电阻等指标 不同类型电阻应变片== 图3-43 不同等级电阻应变片性能指标== 附录1/P229# 绝缘性能较好，性能稳定耐疲劳性能好，横向效应小，但价格高。 耐疲劳性能差，横向效应大等缺点，但易粘贴价格便宜 3.3.5 电阻应变片的安装及测试技术要点 1. 正确选用电阻应变片的类型和规格尺寸； ——混凝土：长标距；钢：短标距2. 正确选用黏贴电阻应变片的胶黏剂； ——502胶、环氧树脂、酚醛树脂等3. 黏贴应变片的工艺步骤； 1、应变片的检查分选：外观检查、阻值检查。 2、测点处理：测点检查、打磨、清洗干燥、打底、 划线定位。 3、片的粘贴：上胶、挤