结构试验指导材料1

1 试试验验一一 电电阻阻应应变变片片的的筛筛选选 粘粘贴贴和和防防潮潮技技术术练练习习 一一 试试验验目目的的 1 掌握电阻应变片的筛选及选用技术 选做 2 初步掌握常温用电阻应变片的粘贴及导线连接技术 3 练习防潮层的制作及绝缘检查 选做 二二 试试验验设设备备 工工具具及及材材料料 1 电阻应变片5 7 片 2 万用表一块 3 等强度试验梁一根 4 粘结剂 KH502 清洗剂 丙酮 砂布 胶布 塑料纸等 5 电烙铁 剪刀 镊子 剥线钳 钢板尺等 6 兆欧表一块 7 导线 5 条 三三 试试验验方方法法及及步步骤骤 1 电阻应变片的筛选及选用可根据仪器设备情况选做 但同一组应变片的误差须 0 5 2 应变片粘贴练习 每人可贴1 2 片 1 清理测点 将等强度梁靠近固定端的1 3 1 4 跨度处 上 下两面 清理干净 用细砂纸打成 45 的交叉条纹 并用丙酮棉球将贴片处擦洗干净 直至棉球洁白为止 然后用铅笔精确标出 贴片位置和方向线 考虑到试验梁的制造误差 上 下两面的应变片应尽量在同一断面 2 贴片 使用 502 粘结剂 左手捏住应变片引出线 右手在应变片底基上薄薄地涂一层 502 粘结剂 同时在试件贴片位置也涂一层502 胶 胶水应均匀且薄 将应变片校正方 向放好 再垫上塑料纸 用母指按住稍加压力 挤出多余的胶液 保持1 2 分钟 揭 开塑料纸 检查有无气泡 翘曲 脱胶等现象 如有则应揭掉重贴 3 固化 粘结剂完全固化需要24 48 小时 为加快这一过程 可用红外线灯或电吹风将贴片 区加热至50 70 C 但过热会损伤应变片 4 应变片粘贴质量检查平 应变片电阻值检查 用万用表的电阻档量测其阻值 精确到小数点后一位 粘贴牢固程度检查 用刀片沿应变片基底边缘挑拨 检查其牢固程度 绝缘电阻检查 选做 用兆欧表量测应变片与试件之间的绝缘电阻 要求绝缘电阻在 200 兆 以上 否则应检查原因 进行处理 5 导线连接 粘贴接线端子 接线端子的作用是将应变片的引出线与测试导线可靠连接 并保证不出 现短路或断路现象 接线端子的粘贴位置应尽量靠近应变片的底基 粘贴时先在试件上涂一 层 502 粘结剂 将接线端子放在正确位置后适当按压1 2 分钟即可 应变片与应变仪之间的测试导线布置 应使同一测区的导线规格 型号及长度相同 排 列整齐 先后将应变片引出线和导线焊在接线端子上 焊接点应光滑牢固 防止虚焊 最后将导 线编号并作记录 6 防潮处理 选做 用电烙铁将石蜡加热至流态 均匀滴在应变测点上 石蜡层不要过厚 2 7 7 试试验验梁梁截截面面尺尺寸寸测测量量 为了将实测与理论计算值进行比较 需已知试验梁的几何参数 主要包括 梁的跨度 L 380mm 加载点至固定端的距离 固定端截面宽度b 40mm 加载点处为零 和 截面高度 厚度 h 5mm 见图 1 b L h 图 1 试验梁几何尺寸 四四 试试验验报报告告 1 简述贴片 焊接导线及防潮处理的主要步骤和应注意的问题 2 分析在操作过程中发生的故障及排除的方法 并写出体会 五五 注注意意事事项项 1 试验中应严格按规程操作 如遇到问题应及时请教指导教师 2 试验结束后 将仪器 工具码放整齐 打扫桌面和地面卫生 待指导教师认可 后方能离开 试试验验二二 静静态态电电阻阻应应变变仪仪操操作作练练习习 一一 试试验验目目的的 1 熟习静态电阻应变仪的操作规程 2 掌握静态电阻应变仪单点测量的基本原理 3 掌握电阻应变片半桥 公共补偿 测量的接线方法 二二 试试验验设设备备及及仪仪器器 1 贴好应变片的等强度试验梁一根 试验一 2 温度补偿块 3 加载砝码 每个5N 4 XL2118C 型静态电阻应变仪一台 5 小改锥一把 三三 试试验验原原理理 当静态电阻应变仪上 灵敏系数 定义为 与电阻应变片的灵敏系数K 一致时 应 变仪读数值 仪与各桥臂应变片的应变值 i有如下关系 仪 1 2 3 4 1 其中 1 2 3 4分别为各桥臂应变片的应变值 当采用半桥公共补偿测量时 其接线方法如图2 将工作应变片接于电阻应变仪的A B 接线柱上 补偿块的应变片接于应变仪的 补偿片 接线柱上 构成外半桥 图2 中的内半桥则由应变仪内部的两个无感电阻构成 此时组成半桥测量 应变仪读出的应变值为 仪 p 2 3 读数值即为应变片感受的试件应变值 U BD B A C D U R工 作 R补 偿 外半桥 内半桥 RR 图 2 半桥公共补偿桥路连接图 四四 试试验验步步骤骤及及方方法法 1 按图 2 将 R1 R4分别接在电阻应变仪1 4 测点的 A B 接线柱上 R 补接在应 变仪的 补偿 接线柱上 形成半桥公共补偿应变测量 全部测点共用一个补偿片 2 将应变仪的 灵敏系数 改为与 电阻应变片的灵敏系数K 一致 由 系数设定 自动平衡 通道切换 三个按键定义 将 桥路选择 定义为 1 4 桥 公 共补偿 3 测点预调平衡 按下 自动平衡 按键 对测点预调平衡 各测点视窗应显示为 零 此时应注意不应施加荷载 但加载挂钩应挂在试验梁上 4 试验分四 级加载 每级5N 每加一级荷载 待数据稳定后在记录表中分别记录下 各测点的数据 5 重复以上试验过程一次 并且不同操作人员进行交换 五五 试试验验报报告告 1 按等强度梁的几何参数和支承条件计算每级荷载下的理论应变值 并与实测值进行比 较 分析误差产生的原因 弹性模量E 2 06 105N mm2 2 在坐标纸上绘制荷载 应变 P 曲线 试试验验三三 电电阻阻应应变变片片灵灵敏敏系系数数的的测测定定 一一 试试验验目目的的 1 掌握电阻应变片全桥测量的接线方法 2 掌握电阻应变片灵敏系数K 的测定方法 3 熟习电阻应变片电阻的相对变化与所受应变之间的关系 二二 试试验验设设备备及及仪仪器器 1 贴好应变片的等强度试验梁一根 试验一 2 加载砝码 每个5N 3 XL2118C 型 静态电阻应变仪一台 4 小改锥一把 三三 试试验验原原理理 灵敏系数K 是电阻应变片的一个重要的综合性能指标 不能单纯由理论计算求得 一 4 般需采用试验方法测定 通过学习已知 试件在荷载作用下 粘贴在试件上的电阻应变片与其产生同步变形 应 变片电阻产生的相对变化 R R 与应变 之间有如下关系 R R K 3 由此可分别测量 或计算 R R 及 值 即可求得应变片的灵敏系数K 试验采用等强度梁 先假定一个灵敏系数K 仪 如 K仪 2 0 测出相应的应变值 仪 对于同一个应变片在某一荷载作用下其 R R 应为常数 故有 K片 片 K仪 仪 4 而荷载作用下的应变值 片则可根据试件的几何参数通过计算确定 则应变片的灵敏系 数为 K片 K仪 仪 片 5 四四 试试验验步步骤骤 1 量测等强梁的几何参数L b h 见试验一 2 根据应变电桥的增减特性 公式 1 按R1 R2 R3和 R4产生应变的性质 分别接在应变仪测点 1 的 AB BC CD 和 DA 接线柱上 从而构成全桥测量 见图 3 U BD B A C D U R 1 R 2 R 4 R 3 R 1 R 3 R 2 R 4 图 3 全桥测量桥路连接图 3 将应变仪的 灵敏系数 定义为 2 0 取 K 仪 2 0 也可假设为其 他值 将 桥路选择 改为 全桥 4 测点预调平衡 按下 自动平衡 按键 对测点预调平衡 测点视窗应显示为零 此时应注意不应施加荷载 但加载挂钩应挂在试验梁上 5 试验分四 级加载 每级5N 每加一级荷载待数据稳定后记录下测点的数据 6 重复以上试验过程一次 并且不同操作人员进行交换 注注意意 测量结果 全桥 应为半桥公共补偿测量值 试验二 的四倍左右 如输出为零 或其他值 则说明测量桥路连接有错误 仔细检查并重新连接 五五 试试验验报报告告 1 计算每级荷载下应变片的灵敏系数K片 i 取三次的平均值作为实测的应变片灵敏 5 系数 K片 应注意由于采用全桥测量 公式 4 中的 仪 读 4 读为全桥测量时应 变仪的读数值 2 计算应变片灵敏系数实测值与给定值之间的误差 分析误差产生的原因 试试验验 一一 试试验验 三三 每每次次试试验验分分八八个个组组 每每组组3 4 人人 每每组组至至少少准准备备一一 份份试试验验指指导导书书和和一一份份记记录录表表 试试验验报报告告需需每每人人提提交交一一份份 五五 试试验验荷荷载载分分级级 根据混凝土试验梁的截面尺寸 配筋等 计算试验梁的极限荷载Pu 标准荷载 Pk 荷载分项系数取1 3 和开裂荷载Pcr 由标准荷载Pk确定每级加载值 并计算每 级荷载下的挠度值 该项工作必须在试验前完成 要求参加试验的同学分别对两种配筋的 梁进行计算 六六 试试验验方方法法及及步步骤骤 1 按图 2 的测点布置在混凝土梁上粘贴电阻应变片 2 将贴好应变片的梁安装就位 将应变测点接入一台应变仪 半桥公共补偿 3 将位移传感器 应变式 全桥 接入另一台应变仪 位移传感器满量程为 50mm 满量程输出由指导教师给出 4 荷载采用荷载传感器 应变式 控制 由于荷载传感器与位移传感器均为全桥 且灵 敏系数均为2 0 所以可采用同一台应变仪 荷载传感器满量程为10t 满量程输出由 指导教师给出 5 导线连接完毕后 对测点预调平衡 6 预加载 熟悉各仪表的测读及记录过程 并检查试验梁 仪表的安装及工作情况是否 正常 卸去荷载 再将测点调平一次 预加载值必须小于开裂荷载Pcr 7 一切情况正常后 将所有测点的初读数记入记录表中 试验才能正式进行 8 用油泵分级加载 每一级荷载保持5 分钟左右 待数据稳定后读数并记录 9 试件开裂前应仔细观察第一条裂缝的出现 并记录开裂时的荷载值 10 试件开裂后应记录每条裂缝的开展情况 并选择一 两条主要裂缝测量每级荷载下 的裂缝宽度 七七 试试验验报报告告 1 计算各级荷载作用下混凝土的最大压应变值 并与试验值比较 分析产生误差的原因 2 计算各级荷载作用下跨中的挠度 并与试验值比较 分析产生误差的原因 3 计算各级荷载下的最大裂缝宽度 并与试验值比较 分析产生误差的原因 4