建筑结构试验实践02449题目.docx
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建筑结构试验实践02449题目
建筑结构试验（实践）（02449）题目
——土木工程专业（专业代码：
080825）
说明：
选做一个试验项目，完成报告。
试验一静态应变测试工艺及静态应变仪的操作方法
一、试验目的及要求
（一）掌握电阻应变片的选用原则、方法及其粘贴技术。
（二）熟悉静态应变仪的操作规程。
（三）掌握静态电阻应变仪单点测量的基本原理。
（四）学会电阻应变仪的半桥测量接线方法。
二、试验设备及仪表
电桥、兆欧表、万用电表、粘结剂、电阻应变片、电烙铁及其它工具、导线若干、Bz-2206型静态电阻应变仪、标准钢梁（等强度梁）。
三、试验内容及原理
（一）电阻应变片的粘贴技术
1.外观检查：
用放大镜仔细检查应变片结构，检查丝栅有无短路、有无锈蚀斑痕、有无弯折；测试应变片的阻值，检查其阻值是否和提供的电阻应变片阻值相符。
2.贴片前表面的处理：
将欲贴应变片部位表面用砂纸打光，并将其表面打出与等强度梁轴线成45°的细纹，然后用药棉沾丙酮将表面擦洗干净，细至药棉上无污迹为止。
3.画线定位：
在贴片处，根据测量方向定位画线（见图1-1）。
4.在粘贴应变片处滴一小滴502胶（注意应变片正反面），将应变片贴在预定位置上，用一小块塑料布盖在应变片上，用手轻轻挤压应变片，将多余的胶水挤出（注意不要让胶水粘在手上）。
5.检查贴片质量：
先观察应变片下是否有气泡、漏粘现象，检查引出线是否粘在试件上，再用万用表检查应变片的绝缘度，绝缘度要求大于100MΩ，若不符合要求，则用吹风机烘烤（注意温度不能超过60℃），若仍不能达到要求，则需要重新贴片。
6.接线：
先贴端子，将应变片的引线、导线分别焊在端子的对应接头上。
7.在导线的一端进一步检查片子的绝缘度及阻值。
8.防潮处理：
用凡士林把应变片、端子封好。
（二）静态电阻应变仪的操作原理
静态电阻应变仪的读数ε仪与各桥臂应变片的应变值εi有下列关系：
ε仪=ε1-ε2-ε3+ε4
半桥接线与测量
如果应变片R1接于应变仪AB接线柱，温度补偿片R2接于BC接线柱，则构成外半桥（见图1-2）；内半桥由应变仪内部两个精密无感绕线电阻组成，应变仪读出的数值为ε仪=ε1。
四、试验步骤
（一）按要求粘贴应变片（轴线上）（见图1-3），测量等强度梁的厚度及各部分尺寸。
（二）按半桥接法接通桥路，预调应变仪，使所接测点读数为零，如果实在不能调零，则记下初始读数。
（三）加载试验：
分级加载5N、10N、15N、20N、25N、30N共6级。
逐级记取读数。
（四）重复上述步骤3次，取每级荷载下应变的平均值。
并在每一次试验后记下残余应变值。
五、数据处理与分析
绘出荷载—应变关系曲线，实测的和理论的相比较。
分析产生误差的原因。
六、试验报告
（一）根据测试结果，得到在不同荷载情况下测点的应变及应力（梁的弹性模量按210000MPa取值）。
（二）分析测点布置在不同测点时测试结果有何不同？
（三）分析为何将应变片灵敏系数、电阻值相近的放在一起？
七、考核方式和评定标准
（一）考核方式：
教师根据学生的实践操作过程及报告进行评分。
1.操作过程：
40%。
2.报告：
60%。
（二）评定标准：
百分制，60分为及格线。
图1-1应变片定位示意图
定位线
定位线
图1-2惠斯登电桥测应变示意图
试验二简支钢桁梁静载非破坏性试验
一、试验目的及要求
（一）进一步学习和掌握几种常用仪表的性能、安装和使用方法。
（二）掌握钢桁梁杆件内力测试方法。
（三）掌握钢桁梁变形测试测点布置及测试方法。
（四）通过对钢桁架节点位移、杆件内力、支座处上弦杆转角的测量，对桁架结构的工作性能作出分析，并验证理论计算的准确性。
二、试验仪器及设备
（一）试件—钢桁架、跨度4.2m，上下弦杆采用等边角钢2∠30×3，腹杆采用2∠25×3，节点板厚δ=4mm，测点布置见图2所示。
（二）加载设备—100t静力压力试验机（JN-020型）。
（三）静态电阻应变仪、读数仪。
（四）应变片及其附属设备、表面式钢弦应变传感器。
（五）百分表、挠度计及支架等。
（六）倾角仪。
三、试验方案
（一）采用中点垂直对称加载。
（二）测点布置如图2所示。
（三）观测项目：
各杆件的内力；各节点的挠度值。
（四）加卸载方案：
采用分级加载（分4级），分别为：
5KN、10KN、15KN、20KN。
卸载也采用分级（2级）：
10KN、0KN。
四、试验内容及步骤
（一）按应变片粘贴试验中介绍方法将应变片粘贴在钢桁梁杆件表面（注意应将应变片的轴线和杆件的轴线一致）。
（二）按以下步骤操作、调试仪器：
1.将所有的测点应变片通过导线按测点编号接在静态电阻应变仪上。
2.按测点编号、仪器通道号绘出测点位置简图。
3.各测点调平。
4.在跨中、节点、支点位置钢桁架下翼缘两侧分别布设百分表或千分表。
5.拉动百分表拉杆，观察百分表拉杆触头是否和钢构件表面密贴，调整百分表两个杆，使百分表或千分表的拉杆前端部和钢构件表面密贴。
6.旋动百分表罗盘，使百分表或千分表的指针和某个整数重合，记录初始状态时百分表或千分表的读数。
（三）试验
1.按每级5KN一级荷载在跨中处施加集中荷载，共分4级。
2.记录每级荷载作用下各应力测点静态电阻应变仪、百分表、千分表的度数。
3.加完4级荷载后，从20KN开始，每5KN一级卸载，直至0KN。
4.记录卸载过程中每级荷载下静态电阻应变仪、百分表、千分表的读数。
5.将数据按表1、表2格式记录：
表2-1应力测试数据记录表
荷载
测点
1
2
3
4
应变
（με）
应力
（MPa）
应变
（με）
应力（MPa）
应变
（με）
应力（MPa）
应变
（με）
应力
（MPa）
0KN
5KN
10KN
15KN
20KN
15KN
10KN
5KN
0KN
表2-2挠度测试数据记录表
测点
荷载
1
2
3
4
读数
（mm）
变形
（mm）
读数
（mm）
变形
（mm）
读数
（mm）
变形
（mm）
读数
（mm）
变形
（mm）
0KN
5KN
10KN
15KN
20KN
15KN
10KN
5KN
0KN
四、试验报告
（一）整理出各测点内力随荷载变化曲线图。
（二）分析支点处布置变形测点的原因，整理出跨中、1/4截面挠度随荷载变化曲线。
（三）分析除采用百分表、千分表测试变形外，可用于结构变形测试的其它方法；
（四）掌握百分表、千分表由于行程不够中间需要倒表的具体做法及记录；
（五）观察跨中、节点与支点截面百分表、千分表初读数设置值有何不同？
分析其原因。
（六）对测量数据进行处理与分析，理论值与实测值相比较，对试验结果作出结论。
五、考核方式和评定标准
（一）考核方式：
教师根据学生的实践操作过程及报告进行评分。
1.操作过程：
40%。
2.报告：
60%。
（二）评定标准：
百分制，60分为及格线。
试验三钢筋混凝土简支梁静载试验及传感器应用
一、试验目的及要求
（一）掌握钢筋混凝土结构开裂荷载的测试方法。
（二）掌握混凝土裂缝宽度的测试方法。
（三）掌握混凝土结构应力测试测点布置、测试方法。
（四）掌握混凝土结构裂缝发展标示方法。
（五）掌握混凝土梁挠度测试方法。
二、试验仪器及设备
表面式钢弦应变传感器及其读数采集仪、裂缝宽度读数仪、千分表、百分表、电吹风、502胶、丙酮、放大镜、砂纸、螺丝刀、六角等。
三、试验内容及步骤
（一）按应变片粘贴方法在简支梁跨中截面混凝土两侧沿梁高方向分别布设3个表面式钢弦应变传感器（见图3）。
（二）在混凝土表面涂白灰，并按一定间距用铅笔在混凝土表面画出水平、横向格线。
（三）在跨中、两侧1/4跨、两支点处两侧各布置一块百分表。
（四）百分表、千分表记录初读数。
（五）试验：
1.按每级10KN加载。
2.记录每级荷载作用下钢弦传感器、百分表、千分表读数。
3.将所测数据按表3-1、表3-2、表3-3记录。
表3-1钢弦传感器应力测试数据记录表
荷载
测点
1
2
3
4
频率
（HZ）
应力
（MPa）
频率
（HZ）
应力（MPa）
频率
（HZ）
应力（MPa）
频率
（HZ）
应力
（MPa）
0KN
10KN
20KN
30KN
40KN
50KN
表3-2挠度测试数据记录表
测点
荷载
1
2
3
4
读数
（mm）
变形
（mm）
读数
（mm）
变形
（mm）
读数
（mm）
变形
（mm）
读数
（mm）
变形
（mm）
0KN
10KN
20KN
30KN
40KN
50KN
表3-3裂缝测试数据记录表
测点
荷载
1
2
3
4
5
6
7
8
宽度
（mm）
宽度
（mm）
宽度
（mm）
宽度
（mm）
宽度
（mm）
宽度
（mm）
宽度
（mm）
宽度
（mm）
0KN
10KN
20KN
30KN
40KN
50KN
四、试验报告
（一）整理出各荷载工况下各测点应力变化曲线图。
（二）整理出跨中、两个1/4截面挠度随荷载变化曲线。
（三）分析如何利用支点截面所测数据修正跨中、1/4截面挠度？
（四）分析为何在混凝土表面涂白灰、画格线？
（五）如何测试出截面的开裂荷载？
（六）分析钢结构、混凝土结构应力测试中，采用不同应变片的原因。
五、考核方式和评定标准
（一）考核方式：
教师根据学生的实践操作过程及报告进行评分。
1.操作过程：
40%。
2.报告：
60%。
（二）评定标准：
百分制，60分为及格线。
p
分载梁
试件
图3钢弦应变计布置示意图
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