2014-03结构试验量测技术.ppt

　应变量测的基本原理：在标准长度范围L内，量测长度变化增量的平均值ΔL，由ε= ΔL/L求得平均应变ε。 2014.4.4，1死1截肢6伤；20年砖混结构； 《民用建筑设计通则》，50～100年； 市房屋质量检测站；市房屋安全鉴定所； 工程重大安全事故罪 房屋不允许自翻建。 住房没有保险，天灾还是人祸。 2012年，香港推出，强制验楼计划。业主委托相关单位验楼，30年楼龄每10年检测一次主体结构，每5年检测窗体。 香港某公司打电话给业主，是否鉴定房屋安全。 * * * * * dA/A——圆形电阻丝的截面积相对变化量，设r为电阻丝的半径，微分后可得dA=2πr dr，则， 由材料力学可知，在弹性范围内，金属丝受拉力时，沿轴向伸长， 沿径向缩短， 令dl/l=ε为金属电阻丝的轴向应变，那么轴向应变和径向应变的关系可表示为 揭示了电阻变化率与机械应变之间确定的线性关系，建立了机械量与电量之间的相互转变关系。 灵敏系数K的影响因素： 一个是应变片受力后材料几何尺寸的变化， 即1+2μ； 另一个是应变片受力后材料的电阻率发生的变化，即（dρ/ρ）/ε。 对金属材料来说，电阻丝灵敏度系数表达式中1+2μ的值要比(dρ/ρ)/ε大得多， 半导体材料的(dρ/ρ)/ε项的值比1+2μ大得多。 * 当半导体应变片受轴向力作用时， 其电阻相对变化为 ， 式中dρ/ρ为半导体应变片的电阻率相对变化量，其值与半导体敏感元件在轴向所受的应变力有关，其关系为， 实验证明，πE比1+2μ大上百倍，所以1+2μ可以忽略，因而半导体应变片的灵敏系数为， 半导体应变片的灵敏系数比金属丝式高50～80倍， 但半导体材料的温度系数大，应变时非线性比较严重， 使它的应用范围受到一定的限制。 * 钢线性热膨胀系数13*10-6；弹性模量约200GPa； 镍铬合金的电阻温度系数为0.0004； * 钢线性热膨胀系数13*10-6；弹性模量约200GPa； 镍铬合金的电阻温度系数为0.0004； * * 灵敏度：被测量的单位变化引起仪器示值的变化值。 * * A称作桥臂系数。 A越大，说明该种桥路的灵敏度越大。 * * 当传感器在受到侧向作用力或力的作用点少量变化时，不应对输出有明显的影响。 * * * * 这种传感器适用于测量500Kg以下荷重。 * 第二章：悬臂梁应变式电子秤的原理演示动画演示说明：图示为悬臂梁应变式电子秤的工作原理示意图。悬臂梁是一端固定、一端自由的弹性敏感元件。它的特点是灵敏度比较高。所以多用于较小力的测量。例如，民用电子称中就多采用悬臂梁。当力F（例如苹果的重力）以如图所示的垂直方向作用于电子秤中的铝质悬臂梁的末端时，梁的上表面产生拉应变，下表面产生压应变，上下表面的应变大小相等符号相反。粘贴在上下表面的应变片也随之拉伸和缩短。得到正负相间的电阻值的变化，接入桥路后，就能产生输出电压。 图中,5为电引线,6为运动方向。 * 墙体开裂、地基下沉、部分楼梯坍塌。 4.22当晚7点，五星二区13幢30户住户陆续接到拆除通知。 住户朱先生表示，早在去年8月份，就有居民向常熟有关部门反映过房屋出现裂缝的问题，但似乎后来就没有下文。“这次出现问题在一个星期前就有了征兆。”朱先生回忆，当时他回到家里，看到东边一楼一户人家在对自己的门敲敲打打，便上前多问了两句，那户人家说是门变形了，无法打开，朱先生于是联想到房屋存在安全问题。 从现象发现问题：窗门变形、裂缝、地基沉降。 不允许翻建，不允许自建。 * 粘贴在钢结构上的电阻应变片 1. 应变片检查分选 2. 测点处理 3. 应变片粘贴 4. 固化处理 5.粘贴质量检查 6.导线连接 7. 防潮防护 应变片粘贴技术 应变的量测 荷载的量测 概述 机械式测力仪器 基本原理是利用弹性元件的弹性变形与所受外力成一定比例关系，如环箍式拉力计、环箍式压力计。 电测式仪器（荷载传感器） 基本原理：力?应变?电阻?电压 3 荷载量测 电子秤 材料试验机的测力元件 水坝坝体承载状况监测 桩基受力监测 应变式力传感器 拉压传感器原理 R1 R6 R7 R8 R4 R3 R2 R5 B A C D R1 R4 R3 R2 R6 R5 R8 R7 每个桥路上粘有2个应变片，目的是消除传感器受力偏心所产生的影响。 B A C D R1 R4 R3 R2 R6 R5 R8 R7 几种常用的荷载量测传感器 柱式力传感器 筒式压力传感器 梁式力传感器 环式力传感器 轮辐式力传感器 柱式力传感器 筒式压力传感器 梁式力传感器 等截面梁： 悬臂梁的横截面积处处相等，所以称等截面梁。 当外力F作用在梁的自由端时，固定端产生的应 变最大，粘贴在应变片处的应变为： 式中：