2021年建筑结构试验指导书新

昆明理工大学

《建筑构造实验》实验指引书

编者：苏何先赖正聪

专业：____________________

学号：____________________

姓名：____________________

土木工程学院

10月

实验守则

1.实验应严格按环节进行，安装、接线完毕后，要仔细检查，经教师复查

后才干接通电源。要如实记录实验条件和数据。

2.实验完毕需经教师检查仪器、工具和实验数据后才干离开实验室。

3.注意安全用电，遇到事故应及时切断电源并报告教师解决。

4.要保持实验室安静和整洁，禁止乱扔纸屑，杂物及吸烟等。

5.私人器材（除文具用品外）不得带进实验室，实验室仪器和器材也不得

擅自带出。

6.学生对仪器和实验设备应爱护和谨慎使用，对于不听从教师指引和违背

操作规程以致损坏仪器、工具和元器件者应检查因素，按规定进行补偿。

实验注意事项

构造实验是一门实验性科学，即用实验办法去验证设计理论和构造鉴定等

问题。固然，实验办法是建立在诸多理论基本上，如相似理论，光学、电学、

弹塑性力学等。因而，掌握实验理论是构造实验课一种方面。但是实验性实践

环节无疑是一种更为重要方面，通过实践，掌握各种实验办法，提高实验技能。

因而，构造实验技术是工程技术人员必要掌握技能之一。

为了可以顺利完毕实验，规定做好如下几种方面工作：

一、实验前准备工作

一方面，应认真预习本实验指引，理解实验目、原理、办法和环节，熟悉

所使用仪器和仪表构造和操作规则。此外，实验小构成员应分工明确、协调工

作，准备好必要表格。

二、正式实验

在进行正式实验前，要注意各测量装置与否处在工作状态，仪表、试件安

装与否稳妥，由指引教师检查后，方可进行实验。

在实验过程中，必要严肃认真、一丝不苟进行工作，决不容许草率了事，擅自

拆动仪器和其他设备。实验完毕，应清理好设备。归还所借用仪器和工具。

实验原始数据记录一式两份，一份交指引教师、一份留作小组作为实验报

告根据。

三、实验报告书写

实验报告是实验者最后交出实验成果，是实验资料总结，实验者必要独立

完毕报告所规定各项内容。普通实验报告应涉及如下内容：

1、实验报告一律使用昆明理工大学报告用纸；

2、实验名称、日期、地点、条件和实验人员；

3、实验目、实验所用设备、仪器、仪表、并注明型号和精度等；

4、实验办法及环节，扼要阐明实验原理及如何进行实验；

5、实验数据应记录在表格中，整顿实验原始数据必要注意有效位数运

算法则，不能虚构精度；

6、实验成果，在实验中除依照实测数据进行整顿计算成果外，普通还

采用图表和曲线表达实验成果；

7、结论。分析所得成果及误差，指出存在问题及进一步改进办法，实

验收获及体会，思考题在报告中应做出回答。

目录

实验一机械式量测仪表构造与使用...............错误!未定义书签。

实验二电阻应变片粘贴及防潮技术................错误!未定义书签。

实验三电桥接桥方式和静态应变仪使用............错误!未定义书签。

实验四构造静载实验............................错误!未定义书签。

实验五钢梁动力参数测定.......................错误!未定义书签。6

实验机械式量测仪表构造与使用

一、实验目和规定：

1、结识构造静载实验用各种机械式量测仪表，理解它们构造和性能，学习

安装技术和用法。

2、通过实测，可进一步熟悉等强梁理论计算以及等强梁质量检查。

二、实验设备和器材：

1、等强梁加载装置一套；

2、三点挠度应变计一套；

3、百分表及磁性表架各一只；

4、游标卡尺、钢皮尺各一只。

三、实验内容：

1、通过使用熟悉这几种仪表外貌，理解它们工作原理和构造，用法和合用

范畴。

2、在等强度梁上安装百分表、三点挠度应变计，在梁端施加祛码，测量等

强度梁某一指定截面上应变及挠度值。

3、将实测值与理论值进行比较。

四、实验办法和环节:

1、用游标卡尺和钢皮尺测量等强度梁截面尺寸（L,b,b,x,,h）,记录在表

1一1内，h要量5次取平均值。

表格1T等强度梁尺寸单位：mm

第一次第二次第三次第四次第五次平均值

一

L

b

bx

h

2、用磁性表架在距梁端（祛码挂钩槽）120nlm处截面上安装百分表。（注意,

百分表要有一定压缩，并严格垂直于梁面）分别加码9.8N、19.6N至49N。

将得到逐级加、卸载时测量成果记录于表1—2。

3、在离梁端12cm处截面上，放上三点挠度应变仪计，测得成果记录于表1

—20

表1—2测量数据表

序号荷载（N）百分表读数（mm）千分表读数（mm）

10

29.8

319.6

429.4

539.2

649

739.2

829.4

919.6

109.8

110

五、理论计算

1、等强度梁尺寸（见图）。

丁|~---I

qI1卞

-*:IX120mm

*----------------------------',

/

/

L300mm

L--------等强度梁总长度；

b--------等强度梁根部宽度；

bx--------被测截面宽度；

X--------被测截面到加载点距离（取X=120mm）;

h--------等强度梁平均厚度；

梁片材料弹性模量：E=1.96xl05MPa

梁片材料泊松比：u=0.285

2、等强度梁截面应力计算：。、=等=各=警

Wbxh久Tr

3、三点挠度应变计应变值计算：

£=把

I-

h----梁片平均厚度

I-----三点挠度应变计跨度(/=100mm)

f-----千分表读数差

4、等强度梁在离梁端某一距离挠度计算：

f=—(X,-L)2其中J=L"3(cm1)

2EJ12

五、报告规定：

1、将测试成果列出表格表达。

2、试比较实测数据与理论计算成果，求出误差。

3、分析误差产生因素，并加以讨论。

六、思考题

1、等强度梁质量如何鉴定?

实验二电阻应变片粘贴及防潮技术

一、实验目

1、掌握电阻应变片选用原则和办法；

2、掌握应变片粘贴技术，学会防潮层制作。

二、实验仪表与器材

1、数字万用表DT890B型；

2、黏结剂（502胶）;

3、常温用电阻应变片；

4、悬臂等强梁（或钢简支梁）及小钢块；

5、电烙铁、镜子等小工具；

6、环氧树脂、聚酰胺，丙酮；

7、2米长塑料胶合线8根。

三、实验办法：

1、电阻应变片选取

在应变片敏捷系数K相似一批应变片中，用数字万用表测量应变片电阻值

R,将电阻差值变化在+0.5。范畴内应变片选出待用。

2、试件表面解决

用砂纸、锂刀等工具将试件贴片处油污、漆层、锈迹除去，再用细砂纸打

成45°交叉纹，并用棉球蘸丙酮将贴片处擦洗干净，直至棉球洁白为止。然后在

试件上用画针画出贴片精确位置如附图。按图分别把1-6号片贴在等强度梁

（或简支梁上），7、8号片贴在小钢块上。详细办法如下。

3、粘贴

用左手捏住应变片引线，右手在应变片粘贴面上薄薄涂上一层粘接剂（注

意应变片正反面），同步，在试件贴片位置上涂上一层粘接剂，并迅速将应变片

精确放在粘贴位置上，将一小片塑料薄膜盖在应变片上面，用手指顺着应变片

依次挤压出多余胶水，按住应变片1-2分钟后把塑料薄膜轻轻揭开，检查有无

气泡、翘曲、胶脱等现象。如影响测量时，应重贴。最后，贴上应变片，焊出

引线。作好引线编号。

4、检查

（1）用数字万用表电阻档（200Q档）检查应变片有无短路、断路现象，

如不能排除鼓掌应重贴。

（2）用数字万用表检查应变片与试件之间绝缘度（100MC以上合格），低

于100MQ时-，用红外线灯烘烤至合格。

5、制作防潮层

为使应变片在潮湿环境或混凝土中具备足够绝缘度，在应变片贴好后，必

要制作防潮层。防潮剂用环氧树脂一份与聚酰胺0.3—0.6份混合而成。然后将

配好防潮剂涂在应变片上（涉及引线裸露某些），再用万用表检查一遍，24小时

防潮剂固化。

四、实验报告规定

1、简述选片原则和贴片、焊线、防潮防水解决注意事项。

2、分析在操作过程中发生、故障因素及排除办法。

五、思考题

1、万用表、兆欧表、电桥使用应注意些什么？应变片粘贴应注意些什么？

2、野外粘贴应变片应注意些什么？防潮办法应如何解决？

3、丝绕应变片和泊式应变片区别是什么？

实验三电桥接桥方式和静态应变仪使用

一、半桥、全桥接法

1、掌握静态电阻应变仪调试及用法。

2、学会单点、多点测量办法及半桥、全桥接法。

二、实验验仪器及设备

1、贴有应变片等强梁或简支梁。

2、DH-3818静态应变测试仪

3、YHD型位移计

4、数字万用表

三、实验办法及环节

1、准备工作

a）、测各电阻应变片对梁绝缘电阻＞100MC,自身电阻120。左右（用万用表）；

b）、测YHD型位移计中线与此外两端电阻为50（80）C左右（用万用表）；

c）、在距等强梁加载线120mm处横向中点安装好YHD位移计顶杆。

2、半桥测量

a）、按图2-2（a）进行接线（四分之一桥），平衡应变仪（显示为0）,分五级

加载至49（5个祛码，9.8X5）N,再分五级卸载至0,每加、卸一级荷载

记录一读数，并记入表格1中，加载、卸载各进行一次，同步将加载至49N

时读数记入表2第一栏中。

b)、分别按图2-2(b)、2-2(c)、2-2(d)接线，一次加载49N(每次接好线，

加载之前都要平衡应变仪)，读取数据，记录于表2中第二、三、四栏。

3、全桥测量

分别按图2-2(e)、2-2(f)接线，一次加载49N(每次接好线，加载之前

都要平衡应变仪)，读取数据，记录于表2第五、六栏中。

4、多点测量。

将等强度梁上六个测点应变片分别接到静态应变仪任意六个通道AB端。①、

②、③、④、⑤、⑥片共用补偿片⑦或⑧，平衡应变仪，一次加载49N把各

测点应变值读数记录于表格3中，重复3次，读取平均值。

5、挠度测量。

将YHD位移计按半桥方式接入应变仪，平衡应变仪，一次加载49N,读取数

据，记录于表2第七栏中。

注意：应变值读数一律取整数。

四、数据解决及报告规定

1、认真编制表格1、2、3,填入实验数据，并在表2中给出各种桥路桥臂系数

b；

2、对表3中①至⑥应变片应变读数值按下式进行仪器误差修正，得出真实应变

值£片o

K仪£仪―除£片

其中：K仪=2,与义即为读数值，K）t=2.08o

3、将YHD位移计应变读数除于相应敏捷系数得到挠度值（mm）。

4、把所用等强度梁，通过机测、电测加以整顿后应变、挠度与理论值进行比较,

算出相对误差用表格来表达，并将由电测法所得真实应变值计算出泊松比P

与提供值（0.285）进行比较。

5、分析机测、电测与理论值产生误差因素。

五、思考题

1、试述电测和机测特点。

2、试述单臂、半桥、全桥测量重要应用范畴。

3、a、b、c、d、e、f不同联接时桥臂系数各为多少?

BB

(e)(f)

图2-2测量桥路不意图

表1按a图接线实验数据

加载卸载

荷载/N

09.819.629.439.24939.229.419.69.80

应变/口£

图2半桥、全桥实验数据荷载：49N

YHD位移计

接线方式（图）abcdef

（半桥）

应变/U£

桥臂系数b/

图3多点测量荷载49N

应变片

测点

123456

1

应变

2

/U£

3

平均值

/H£

修正后

真实值

/ye

实验四构造静载实验

.......钢桁架非破坏实验

一、实验目

1、结识构造静载实验用几种仪器、设备，理解它们构造、性能，并学习其安装

和用法。

2、熟悉构造静载实验所有工作过程，学习实验办法和实验成果分析整顿。

3、通过桁架节点位移、杆件内力测量对桁架构造工作性能作出分析，并验证理

论计算精确性。

二、试件、实验设备和仪器

1、试件一一钢桁架（见图1）。

图1钢桁架受力简图

2、实验装置构成—（1）钢桁架；（2）支墩；（3）钱支座；（4）侧限导轨；（5）

祛码盘，实验装置见图2。

1

IS

3、实验测量装置一一DH-3818静态电阻应变仪、千分表、百分表，应变及位移

S、J——左右对称电阻应变片；。一一百分表(千分表)；

三、实验办法和环节

1、本实验采用祛码逐级加载方式，每个硅码重100N,加载时两个祛码(200N)

为一级，共分为四级加载。

2、桁架就位于固定刚性支墩上，并设立平面外位移侧限装置，防止实验中桁架

出平面丧失整体或局部稳定。

3、按测点布置图在各测点上安装各种仪器、仪表。

4、对桁架进行预载实验，加载200N,检查各种仪表工作与否正常，然后卸载。

1)在预载实验中，如发现仪器安装及读数有问题，必要加以调节。

2)编制表格，将所有仪器初读数记入表格中，正式开始实验。

5、满载(800N)后逐级卸载，并记录读数。

表4-1应变登记表

02004006008006004002000

S1

S2

S3

S4

S5

S6

J1

J2

J3

J4

J5

J6

表4-2位移登记表

02004006008006004002000

1

2

3

4

四、理论计算

1、在图1所示荷载作用下桁架杆件内力见图4。

2、桁架下弦点挠度计算

单位力作用于节点“F”时桁架杆件内力M见图5。

图5单位力作用于节点“F”时桁架杆件内力图

单位力作用于节点“G”时桁架杆件内力网见图6。

图6单位力作用于节点“G”时桁架内力图

F、G点位移计算公式如下式所示:

_v，NN2L=vW

乙EA/G乙EA

5

式中E——钢材弹性模量E=1.96xlOMPa

3、桁架各杆件截面几何尺寸及内力系数填表计算

五、实验成果整顿分析

1、架下弦节点挠度分析

1）绘制各级荷载作用下桁架下弦实测与理论挠度曲线（应考虑支座刚性位移

影响修正）。

2）比较桁架在满载时下弦测点处实测与理论挠度值。

3、桁架杆件内力分析

1）绘制桁架杆件CD、AF在各级荷载作用下荷载一一应变曲线。

2）比较桁架各杆件在满载作用下轴力实测值与理论值。

六、分析讨论

1、依照实验成果分析，对钢桁架受载后实际工作状态作出结论。

2、分析各种实测数据与理论值不相符合因素，并加以讨论。

3、预载实验作用。

附表钢桁架F、G点位移计算表

杆怖杆件长度L杆件LN瓦LN瓦L

杆件型号杆件内力NNi访

号(mm)A(mm2)~EAEAEA

AC15X15X0.67503456

CD15X15X0.67503456

DE15X15X0.67503456

EB15X15X0.67503456

AF15X15X0.6442.534.56

CF15X15X0.6442.534.56

CG15X15X0.6442.534.56

DG15X15X0.6442.534.56

DH15X15X0.6442.534.56

EH15X15X0.6442.534.56

EI15X15X0.6442.534.56

BI15X15