挠度、应力、应变的几种测试方法 - 副本资料.ppt

挠度、应力应变测试方法 目录 挠度测试 三、挠度测试方法 感谢您的关注 ! 铁工31210班 第五组 冯文章 景贝贝 李垚 郭杨 周列 杨欢 张伯轩 李琨琨 王飞扬 麻超 安斌 挠度测试方法 应力应变测试方法 结束语 一、挠度定义 挠度——弯曲变形时横截面形心沿与轴线垂直方向的线位移称为挠度，用y表示。简言之就是指梁、桁架等受弯构件在荷载作用下的最大变形，通常指竖向方向y轴的,就是构件的竖向变形。 　　 挠曲线——如图，平面弯曲时，梁的轴线将变为一条在梁的纵对称面内的平面曲线，该曲线称为梁的挠曲线。 y = f ( x ) 二、挠度测试的现状 挠度测试广泛应用于桥梁工程中，桥梁的挠度变形是桥梁健康状况评价的重要参数, 因此成为桥梁检测试验和健康监测的重要指标。桥梁挠度的测量主要是对桥跨在恒载和活载情况下的挠度进行测量。因此在桥梁检测、危桥改造以及新桥验收等方面都需要准确测量桥梁的静、动态挠度值。大跨度桥梁挠度测量系统应该具有如下特点： (1)、能够进行多点的长期在线、自动测量； (2)、受桥梁现场的尘埃、雾气和湿度的影响小； (3)、具有较大的测量范围和较高的测量精度； (4)、有较高的采样频率，以满足动态挠度测量的需要。 1、百分表法 2、倾角仪测量挠度法 3、连通管液位式挠度测量法 4、光电成像挠度测量方法 6、GPS挠度测量法 5、全站仪挠度测量法 百分表：一种精度较高的比较量具, 它只能测出相对数值,不能测出绝对数值, 主要用于测量形状和位置误差, 测量精度为0. 01 mm。 原理：被测尺寸引起的测杆微小直线移动,经过齿轮传动放大,变为指针在刻度盘上的转动,从而读出被测尺寸的大小。 优缺点:该法安装与使用方便, 读数可靠, 不受环境影响。但该法需要搭设工作支架和观测脚手架, 而且观测人员多, 不能自动记录,观测读数费时, 仅适用于桥下可搭设支架的桥梁工程，不适合应用于大跨度缆索桥梁挠度测量中。 1、百分表法 目前除了传统的机械式的百分表以外, 还研制了电子位移计, 数显式百分表以及光栅式百分表。千分表的测量精度为0. 001 mm, 常用的量程有1 mm 和3 mm, 其结构及测试挠度的方法与百分表类似, 千分表只不过是多了一组放大齿轮。 2、倾角仪测量挠度 原理：利用结构有限元模型计算单位荷载在不同位置作用时的挠度曲线以此挠度曲线作为基准位移模式，而真实挠度为基准位移模式的线性组合；组合系数的确定采用对倾角测试数据进行最小二乘拟合的方法，有效的减小了测试误差的影响。 优点：倾角仪法具有精度高、价格低廉、测量范围广性能稳定和方便安装与维护等优点。 适用范围：采用倾角仪测量桥梁挠度不需现场测量基准及不受日光、雨、雾等影响, 测量范围较大, 可实现一维/ 二维测量, 适合大、中型刚构结构桥梁的挠度测量。对各倾角仪之间的相位差、倾角仪的瞬态反应、倾角仪零漂等的要求较高。已在北京、九江、哈尔滨、大庆、乌鲁木齐等地的多座公路桥梁挠度测量中得到应用。 仿真流程图 3、连通管液位式挠度测量 基本原理：根据连通管的基本原理,将一个面积相对较大的容器放置在桥墩固定不变的位置上,连通管固定在桥体侧壁上。如图所示,假设液位离玻璃管顶部的高度为h1,当桥梁在某点发生竖向变形(挠度变化)Δh时,安置在该点的连通管也随之在竖直方向下移Δh,因沿桥轴向上所有连通管的液位保持不变,液位离该点玻璃管顶部的高度从h1变化到h,可以看出Δh=h1-h. (1)。 即液位在玻璃管内的上升量就是该点的结构下沉量(挠度值),通过读取有刻度玻璃管中液位的变化值,就得到了桥梁在该点的挠度值。 优缺点：连通管法采用全封闭式,因此,其具有不受结构多方位变形及桥梁现场日光、雨、雾影响等特点。然而,因采用该方法只能人工测量,人工测量毕竟采用人工读数,且费时、费力,只适用于桥梁短期静态挠度测量。在上海徐埔大桥、大佛寺长江大桥等就采用了连通管方法来测量桥梁挠度。 连通管式光电液位监测系统 4、光电成像挠度测量方法 原理：桥梁挠度光电成像测量系统主要由发光靶标和光电数字摄像机两部分组成·，发光靶标固定在桥梁梁体的待测部位,光电数字摄像机则通常固定在桥梁的桥墩上,如图所示·光电数字摄像机的成像光学系统,将发光靶标成像在数字摄像机的光敏面上·当桥梁在载荷的作用下发生位移Δy时,发光靶标亦随桥梁从A点移动到B点产生Δy的位移,这就导致发光靶标在摄像机像面上所成像点的位置相应地从A′移动到B′点产生Δy′的变化量。 光电成像挠度测量系统示意图 优缺点：具有非接触、测量距离远、测量精度高的优点,不仅可用于桥梁建设中的施工监控,还可进行长期在线监测,具有非常广阔的应用前景。可以实现二维动、静挠度检测，与计算