建筑结构试验实验指导书土木工程.doc

建筑结构试验 09级实验指导书 说 明 目 录 实验一 等强度梁实验 4 一、实验目的： 4 二、实验原理 4 三、实验步骤 5 四、实验记录 6 实验二 纯弯梁实验 7 一、实验目的 7 二、实验原理 7 三、实验步骤 8 四、实验结果 9 五、实验记录表格 10 实验三 同心拉杆实验 11 一、实验目的 11 二、实验原理 11 三、实验步骤 12 四、实验记录表格 12 实验四：偏心拉杆实验 13 一、实验目的 13 二、实验原理 13 三、实验步骤 15 四、实验结果处理 15 实验五 典型桁架结构静载实验 17 一、实验目的 17 二、实验原理 17 三、实验操作步骤简介 18 四、实验记录 19 实验六 混凝土无损检测实验 21 一、实验目的 21 二、实验仪器 21 三、试验方法及步骤 21 四、实验报告 21 五、思考题 21 1、电阻应变测量原理 电阻应变测试方法是用电阻应变片测定构件的表面应变，再根据应变—应力关系（即电阻-应变效应）确定构件表面应力状态的一种实验应力分析方法。这种方法是以粘贴在被测构件表面上的电阻应变片作为传感元件，当构件变形时，电阻应变片的电阻值将发生相应的变化，利用电阻应变仪将此电阻值的变化测定出来，并换算成应变值或输出与此应变值成正比的电压（或电流）信号，由记录仪记录下来，就可得到所测定的应变或应力。 2、测量电路原理 通过在试件上粘贴电阻应变片，可以将试件的应变转换为应变片的电阻变化，但是通常这种电阻变化是很小的。为了便于测量，需将应变片的电阻变化转换成电压（或电流）信号，再通过电子放大器将信号放大，然后由指示仪或记录仪指示出应变值。这一任务是由电阻应变仪来完成的。而电阻应变仪中电桥的作用是将应变片的电阻变化转换成电压（或电流）信号。 3、电桥电路的基本特性 a）在一定的应变范围内，电桥的输出电压与各桥臂电阻的变化率或相应的应变片所感受的（轴向）应变成线性关系； b）各桥臂电阻的变化率或相应的应变片所感受的应变对电桥输出电压的变化的影响是线形叠加的,其叠加方式为: 相邻桥臂异号, 相对桥臂同号。 充分利用电桥的这一特性不仅可以提高应变测量的灵敏度及精度，而且可以解决温度补偿等问题。 c)温度补偿片 温度的变化对测量应变有着一定的影响，消除温度变化的影响可采用以下方法。实测时，把粘贴在受载荷构件上的应变片作为R1，以相同的应变片粘贴在材料和温度都与构件相同的补偿块上，作为R2，以R1和R2组成测量电桥的半桥，电桥的另外两臂R3和R4为测试仪内部的标准电阻，则可以消除温度影响。 利用这种方法可以有效地消除了温度变化的影响，其中作为R2的电阻应变片就是用来平衡温度变化的，称为温度补偿片。 三、实验步骤 1、把等强度梁安装于实验台上，注意加载点要位于等强度梁的轴对称中心。 2、将传感器连接到BZ 2208-A测力部分的信号输入端，将梁上应变片的导线分别接至应变仪任1-3通道的A、B端子上，公共补偿片接在公共补偿端子上。检查并纪录各测点的顺序。 3、打开仪器，设置仪器的参数，测力仪的量程和灵敏度。 4、本实验取初始载荷P0=20N，Pmax=100N，ΔP=20N，以后每增加载荷20N，记录应变读数εi，共加载五级，然后卸载。再重复测量，共测三次。取数值较好的一组，记录到数据列表中。 5、未知灵敏度的应变片的简单标定：沿等强度梁的中心轴线方向粘贴未知灵敏度的应变片,焊接引出导线并将引出导线接4通道的A、B端子，重复以上3.4 步。 6、实验完毕，卸载。实验台和仪器恢复原状。 四、实验记录 灵敏度测定表格 载荷P(N) 应变仪读数ε[单位：μ(10-6) ] ε1 △ε1 ε2 △ε2 ε3 △ε3 ε4 △ε4 -20 —— —— —— —— -40 -60 -80 -100 —— —— —— —— 平均值 △ε已知 △ε未知 灵敏度=2.00×△ε未知/△ε已知 实验二 纯弯梁实验 一、实验目的 1、测定梁在纯弯曲时某一截面上的应力及其分布情况。 2、观察梁在纯弯曲情况下所表现的虎克定律，从而判断平面假设的正确性。 3、进一步熟悉电测静应力实验的原理并掌握其操作方法。 4、实验结果与理论值比较,验证弯曲正应力公式σ=My/Iz的正确性。 5、测定泊松比μ。 二、实验原理 纯弯梁受力图 为了测量应变随试样截面高度的分布规律，应变片的粘贴位置如图所示。这样可以测量试件上下边缘、中性层及其他中间点的应变，便于了解应变沿截面高度变化的规律。 原始参数表 材 料 弹模 (GPa) 几何参数 应变片参数 应变仪灵敏 系数 K仪 b（cm） h（cm） a（cm） 灵敏系数 K