试验一简支梁张拉试验.DOC

实验一 简支梁张拉试验 实验目的 1．测试简支梁在不同张拉等级下测试截面应变和挠度变化情 况。 2． 认真观察简支梁在不同张拉力作用下的各个阶段的现象，画出应变简图。 3．了解用静态测试仪测量应变的方法。 实验设备 1．一个千斤顶 2．五个千分表 3．静态电阻应变测试仪 试件及实验装备 试件的模型（图一） 试件在自重应力作用下的弯矩图及中间截面应力图（图二） 安装好试验模型梁（图三） 4.试件张拉时的弯矩图（图四） 实验原理 1.测应变片张拉力 梁发生纯弯曲变形时，横截面上正应力。在理论上沿梁的截面高度y成斜直线规律变化，其计算公式为： 式中，M为梁横截面上的弯矩，为梁横截面对中性轴(z轴)的惯性矩。 如今，先给简支梁施加一个预应力，此时，其计算公式为： 式中，N为施加的张拉力，A为试件截面面积，e为张拉力偏离横轴的距离，为横截面的惯性矩，q为梁自重产生的分布力。 加载之前，在梁发生纯弯曲变形的两个侧面，沿梁的横截面高度，每隔导刻划平行线，其中1—1、5—5分别位于梁的上下边缘，3—3位于中性层处，2—2、4—4分别位于中性层以上或以下而与中性层距离相等，如图三所示。 这些线段表示梁的纵向纤维，若沿这些线段贴上电阻应变片，梁发生纯弯曲时，这些线段的长度将会发生改变，贴在其上的电阻应变片的长度随之发生改变而导致电阻值的变化，可以通过静态应变测试仪测出各处的应变，根据虎克定律，即可求出实验应力： 2.简支梁挠度测量计算 简支梁的受力如图五所示：我们忽略试件自重所产生的挠度，此时，简支梁的挠度计算公式为： 式中，EI为梁的刚度。 实验步骤 (1)试验组装 将锚具、预应力筋、传感器、千斤顶安装于试验机或试验台座上，使各预应力筋均匀受力紧固锚具螺丝或敲紧夹片。如图六给出了钢绞线锚具组装件静载试验组装图。 图六 钢绞丝锚具静载试验组装图 12－夹片；2、7、11—锚圈；3、5－垫板；4－试验台座； 6、9－传感器8－限位板；10－千斤顶 然后，按图三样式安装好千分尺与应变片。 (2)试验加载步骤 ①对于先安装锚具、夹具或连接器再张拉预应力筋的预应力体系，可直接用试验台座或试验机加载，加载步骤可按预应力钢材强度标 准值的20％、40％、60％、80％四级等速加载，加荷速度可取100MPa／min。 ②对于先张拉预应力筋再进行锚固的预应力体系，应先用施工用的张拉设备按预应力钢材抗拉强度标准值的20％、40％、60％、80％分四级等速张拉，达到80％后锚固。如果能证明预应力钢材在张拉后锚固对静载锚固性能无影响时，也可按先安装锚具、夹具或连接器再张拉的预应力体系加载。 ③在加载不同的荷载时记下千分表、应变片的读书。 ④实验完后，清理仪器设备，结束实验。 ⑤整理数据，完成实验报告。 注意事项 1．安装、加载时，要注意保护好仪器。 2．工作人员还要注意好人身安全。 4