文档介绍:该【2025年度建筑结构试验实验指导书土木工程 】是由【非学无以广才】上传分享,文档一共【21】页,该文档可以免费在线阅读,需要了解更多关于【2025年度建筑结构试验实验指导书土木工程 】的内容,可以使用淘豆网的站内搜索功能,选择自己适合的文档,以下文字是截取该文章内的部分文字,如需要获得完整电子版,请下载此文档到您的设备,方便您编辑和打印。:..建筑构造试验09级试验指导书:..說明一、试验汇报必须用墨水笔工整书写,原始记录不得涂改,每个学生必须准時独立完毕试验汇报,(包括预习思索題及试验作业題)。二、严格遵守试验室规则:。2不得动用与本次试验无关的仪器设备。3试验完毕,清理整顿所用仪器设备及环境卫生,填好试验使用登记本,并交給任課老师后方可离开试验室。4如有仪器设备损坏,按学校有关规定处理。三、试验指导书所列试验措施均以現行国标和规范為根据。编者:陈高5月:..目录试验一..................................................................................................4等强度梁试验一、试验目的:.....................................................................................................4二、试验原理.........................................................................................................4三、试验环节.........................................................................................................5四、试验记录.........................................................................................................6试验二......................................................................................................7纯弯梁试验一、试验目的.........................................................................................................7二、试验原理.........................................................................................................7三、试验环节.........................................................................................................8四、试验成果.........................................................................................................9五、试验登记表格...............................................................................................10试验三................................................................................................11同心拉杆试验一、试验目的.......................................................................................................11二、试验原理.......................................................................................................11三、试验环节.......................................................................................................12四、试验登记表格...............................................................................................12试验四:偏心拉杆试验..............................................................................................13一、试验目的.......................................................................................................13二、试验原理.......................................................................................................13三、试验环节.......................................................................................................15四、试验成果处理...............................................................................................15试验五................................................................................17经典桁架构造静载试验一、试验目的.......................................................................................................17二、试验原理.......................................................................................................17三、试验操作环节简介.......................................................................................18四、试验记录.......................................................................................................19试验六....................................................................................21混凝土无损检测试验一、试验目的.......................................................................................................21二、试验仪器.......................................................................................................21三、试验措施及环节...........................................................................................21四、试验汇报.......................................................................................................21五、思索題...........................................................................................................21:..试验一等强度梁试验一、试验目的:1、学习应用应变片组桥,检测应力的措施2、验证变截面等强度试验3、掌握用等强度梁标定敏捷度的措施4、学习静态电阻应变仪的使用措施二、试验原理1、电阻应变测量原理电阻应变测试措施是用电阻应变片测定构件的表面应变,再根据应变—应力关系(既电阻-应变效应)确定构件表面应力状态的一种试验应力分析措施。这种措施是以粘贴在被测构件表面上的电阻应变片作為传感元件,当构件变形時,电阻应变片的电阻值将发生对应的变化,运用电阻应变仪将此电阻值的变化测定出来,并换算成应变值或输出与此应变值成正比的电压(或电流)信号,由记录仪记录下来,就可得到所测定的应变或应力。2、测量电路原理通过在试件上粘贴电阻应变片,可以将试件的应变转换為应变片的电阻变化,不过一般这种电阻变化是很小的。為了便于测量,需将应变片的电阻变化转换成电压(或电流)信号,再通过电子放大器将信号放大,然后由指示仪或记录仪指示出应变值。这一任务是由电阻应变仪来完毕的。而电阻应变仪中电桥的作用是将应变片的电阻变化转换成电压(或电流)信号。3、电桥电路的基本特性a)在一定的应变范围内,电桥的输出电压?U与各桥臂电阻的变化率?RR?(n)或对应的应变片所感受的(轴向)应变成线性关系;?RR?(n)b)各桥臂电阻的变化率或对应的应变片所感受的应变对电桥输出电压的变化?U的影响是线形叠加的,其叠加方式為:,相对桥相邻桥臂异号臂同号。:..充足运用电桥的这一特性不仅可以提高应变测量的敏捷度及精度,并且可以处理温度赔偿等问題。c)温度赔偿片温度的变化对测量应变有着一定的影响,消除温度变化的影响可采用如下措施。实测時,把粘贴在受载荷构件上的应变片作為R1,以相似的应变片粘贴在材料和温度都与构件相似的赔偿块上,作為R2,以R1R2和构成测量电桥的半桥,电桥的此外两臂R3R4和為测试仪内部的原则电阻,则可以消除温度影响。运用这种措施可以有效地消除了温度变化的影响,其中作為R2的电阻应变片就是用来平衡温度变化的,称為温度赔偿片。三、试验环节1、把等强度梁安装于试验台上,注意加载点要位于等强度梁的轴对称中心。2、将传感器连接到BZ2208-A测力部分的信号输入端,将梁上应变片的导线分别接至应变仪任1-3A、B通道的端子上,公共赔偿片接在公共赔偿端子上。检查并纪录各测点的次序。3、打开仪器,设置仪器的参数,测力仪的量程和敏捷度。4、本试验取初始载荷P0=20N,Pmax=100N,ΔP=20N,后来每增長载荷20N,记录应变读数εi,共加载五级,然后卸载。再反复测量,共测三次。取数值很好的一组,记录到数据列表中。5、未知敏捷度的应变片的简朴标定:沿等强度梁的中心轴线方向粘贴未知敏捷度的应变片,焊接引出导线并将引出导线接4A、B通道的端子,。6、试验完毕,卸载。试验台和仪器恢复原状。:..四、试验记录敏捷度测定表格应变仪读数ε[单位:μ(10-6)]载荷P(N)ε1△ε1ε2△ε2ε3△ε3ε4△ε4-20————————-40-60-80-100————————平均值△ε已知△ε未知敏捷度=×△ε未知/△ε已知:..试验二纯弯梁试验一、试验目的1、测定梁在纯弯曲時某一截面上的应力及其分布状况。2、观测梁在纯弯曲状况下所体現的虎克定律,从而判断平面假设的对的性。3、深入熟悉电测静应力试验的原理并掌握其操作措施。4、试验成果与理论值比较,验证弯曲正应力公式σ=My/Iz的对的性。5、测定泊松比μ。二、试验原理為了测量应变随试样截面高度的分布规律,应变片的粘贴位置如图所示。这样可以测量试件上下边缘、中性层及其他中间点的应变,便于理解应纯弯梁受力图变沿截面高度变化的规律。原始参数表几何参数应变片参数材弹模应变仪敏捷bha敏捷系数电阻值料(GPa)系数K仪(cm)(cm)(cm)K片(Ω),矩形截面梁受纯弯時的正应力公式為M?y?理?Iz式中:M為弯矩;y為中性轴至欲求应力点的距离;:..bh3Iz(?)12為横截面对z轴的惯性矩。本试验采用逐层等量加载的措施加载,每次增長等量的载荷⊿P,测定各点对应的应变增量一次,既:初载荷為零,最大载荷為4kN,等量增長的载荷⊿P為500N。分别取应变增量的平均值(修正后的值)??实,求出各点应力增量的平均值??实。??实?E???实?M?y??理?Iz??实??把测量得到的应力增量与理论公式计算出的应力增量理加以比较,从而可验证公式的对的性,上述理论公式中的?M按下式求出:1?M??P?a2?P??横E?????纵A??纵材料力学中还假设梁的纯弯曲段是单向应力状态,為此在梁上(或下)表面横向粘贴6#应变片,可测出ε,根据式中μ:梁材料的泊松比可由(ε横/ε纵)计算得到μ,从而验证梁弯曲時近似于单向应力状态。材料的弹性模量E值和泊松比μ值。三、试验环节1、确认纯弯梁截面宽度b=20mm,高度h=40mm,载荷作用点到梁两侧支点距离c=100mm。2、将传感器连接到BZ2208-A测力部分的信号输入端,将梁上应变片的公共线接至应变仪任意通道的AB端子上,公端子上,其他接至对应序号通道的共赔偿片接在公共赔偿端子上。检查并纪录各测点的次序。3、打开仪器,设置仪器的参数,测力仪的量程和敏捷度设為传感器量程、敏捷度。:..4、本试验取初始载荷P0=(500N),Pmax=(2500N),ΔP=(500N),后来每增長载荷500N,记录应变读数εi,共加载五级,然后卸载。再反复测量,共测三次。取数值很好的一组,记录到数据列表中。5、试验完毕,卸载。试验台和仪器恢复原状。四、试验成果1、求出各测量点在等量载荷作用下,应变增量的平均值??测。2、以各测点位置為纵坐标,以修正后的应变增量平均值??实為横坐标,画出应变随试件截面高度变化曲线。3、根据各测点应变增量的平均值??实,计算测量的应力值??实?E??实。4、根据试验装置的受力图和截面尺寸,先计算横截面对z轴的惯性矩Iz,再应用弯曲应力的理论公式,计算在等增量载荷作用下,各测点的理论应力增?M?y??理?量值IZ。5、比较各测点应力的理论值和试验值,并按下式计算相对误差??理???实e??100%??理?理?0,??理?0在梁的中性层内,因,故只需计算绝对误差。6、比较梁中性层的应力。由于电阻应变片是测量一种区域内的平均应变,粘贴時又不也許恰好贴在中性层上,因此只要实测的应变值是一很小的数值,就可认為测试是可靠的。五、试验登记表格表1测点位置测点编号12345:..测点至中性层的距离y(mm)表2试验记录载荷应变仪读数ε[单位:μ(10-6)]泊松比P(N)ε1△ε1ε2△ε2ε3△ε3ε4△ε4ε5△ε5ε6△ε6μ=ε6/ε5-500——————-1000-1500--2500——————??实表3试验成果测点编号12345应变修正值??实应力试验值??实(?E???实)?M?y?应力理论值??理(Iz)??理???实??100%误差e(??理)试验三同心拉杆试验一、试验目的:..。(最大载荷4KN)二、试验原理低碳钢弹性模量E的测定由材料力学可知,弹性模量是材料在弹性变形范围内应力与应变的比值,既?E??P由于,因此弹性模量E又可表达為??APE?A?式中:E———材料的弹性模量σ应力,ε应变,P—A—以试件截面尺寸的平均值计算的横截面面积试验時所施加的载荷,对于两端铰接的同心拉杆,加力点都位于拉杆纵向轴线上,所贴应变片也位于拉杆纵向轴线上,此時该测点的应力状态可认為是单向应力状态,既只有一种主应力,满足虎克定律,由于材料在弹性变形范围内,σ与ε成正比,因此当试件受到载荷增量△P的比值既為E:与应变增量△ε?PE?A??因此,用游标卡尺测量试件的截面尺寸可计算出横截面面积A,由拉压力传感器接测力仪既可得到所加载荷增量△P的大小,再把应变片引线与应变仪相连,就可得到该截面处以加载荷增量△P变化時应变增量△ε。这样就可计算出弹性模量E。注意:试验过程中应保证同心拉杆处在自由悬垂状态,否则将导致试验成果有较大误差,甚至錯误。三、试验环节1.,,接通电源打开仪器开关,设置测力仪将拉压力传感器与测力仪连接参数,测力仪量程、敏捷度(设為传感器量程、敏捷度)。:..,公共赔偿片接在公共赔将试件上应变片接至应变仪一通道的偿端子上。,然后转入测量状态。=200N,Pmax=1000N,ΔP=200N,后来每增長载荷200N,记录应变读数?dui,共加载五级,然后卸载。试验台和仪器恢复原状。四、试验登记表格试验记录载荷P(N)2004006008001000应变仪读数[单位:μ(10-6)]εε△ε——??A(m2)?PE?(Pa)A??:..试验四:偏心拉杆试验一、,及其测量组合变形试样中某一种内力原因的一般措施。测定偏心拉伸试样的杨氏模量Ee。和偏心距二、试验原理由电测原理知:?du??1??2??3??4式中?du為仪器读数。从此式看出:相邻两臂应变符号相似時,仪器读数互相抵销;应变符号相异時,仪器读数绝对值是两者绝对值之和。相对两臂应变符号相似時,仪器读数绝对值是两者绝对值之和;应变符号相异時,仪器读数互相抵销。此性质称為电桥的加减特性。运用此特性,采用合适的布片和组桥,可以将组合载荷作用下各内力产生的应变成分分别单独测量出来,且减少误差,提高测量精度。从而计算出对应的应力和内力。——这就是所谓内力素测定。偏心拉杆贴片图Ra和Rb的应变均由拉伸和弯曲两种应变成分构成,既?a??F??M(a)?b??F??M(b)式中?F和?M分别為拉伸和弯曲应变的绝对值。全桥方式组桥:..若全桥方式组桥,则由上式得?du??a??b?2?F若半桥方式组桥,则得?du??a??b?2?M一般将仪器读出的应变值与待测应变值之比称為桥臂系数。故上述两种组桥措施的桥臂系数均為2。為了测定弹性模量E,并等增量加载,既Pi=P0+i·△P(i=1,2,···,5),末级载荷P5不应使材料超过弹性范围。初载荷P0時将应变仪调半桥方式组桥零,每级加载后记录仪器读数?dui,用最小二乘法计算出弹性模量E:5i2?????i?1???5bt?i?duii?1式中?為桥臂系数。為了测定偏心距e7-5P,可按图方式组桥。初载荷0時应变仪调平衡,载荷增長△P’后。记录仪器读数?du。据虎克定律得弯曲应力為:?du?M?E?M?E??M?P?e?M??WZWZ由上式得EWZ?due???P??三、,安装试样。应变片电阻R=120Ω,敏捷系数K=。,将力传感器与仪器测力部分连接,设置参数。:..。每增長载荷变读数?dui,共加载五级,然后卸载。数据列表记录。。对所选通道设置為半桥。=(500N),Pmax=(2500N),ΔP=(500N),后来每增長载荷500N,记录应变读数?dui,共加载五级,然后卸载。再反复测量,共测三次。取数值很好的一组,记录到数据列表中。。试验台和仪器恢复原状。Ra和Rb為两侧平面沿纵向粘贴的应变片,其他三片在横向四等分位置处,此外有两枚粘贴在与试样材质相似但不受载荷的试件上的应变片,供全桥测量時组桥之用。尺寸b=30mm,t=5mm。注意:偏心拉杆共贴片523枚,其他枚接成不一样枚,以上只用其中的方式电桥也可验证成果,措施与上述类似。注意:试验过程中应保证同心拉杆处在自由悬垂状态,否则将导致试验成果有较大误差,甚至錯误。四、,从中找出线性关系最佳的一组。表1第一组第二组第三组ii??P(N)?dui(??)??dui(??)?dui(??)??dui(??)?dui(??)??dui(??)000——0——0——1200240036004800:..51000注:??dui??dui??dui?1(i?1,2,?,5)表2E弹性模量数据处理列表b=30mmt=5mm△P=1000N??2i?(??)i2i?(??)duidui12345?/=30mmt=5mmW=mm3Z??△P=1000N123平均?du(??)偏心距e:..试验五经典桁架构造静载试验一、试验目的1、认识桁架构造在节点荷载作用下的内力分布规律。2、验证桁架构造中的零杆。二、试验原理1、梯形桁架示意图梯形桁架示意图分析图示梯形桁架根据上述受力特点,可在实际测试時选择测量各腹杆及弦杆的实测值与否和理论值相符,构造内力与否对称分布以及对称轴上的竖腹杆与否為零杆。已知杆件由等边角钢焊接而成,材料的弹性模量2?40?4E?210GPa,在下弦杆距离中间結点125mm的截面上粘贴电阻应变片,贴片位置見图。2、桁架构造数据测试分析原理构造力学的试验最终止果是要将实测值与理论值相比较,对桁架试验而言两者比较的项目為轴力及节点位移。轴力及节点位移的理论值运用几何求解器可直接得到,但在实际测试時我們可以测得节点位移及杆件上某一点的应变,:..却无法直接得到杆件上轴力。对于轴力,我們是通过在杆件同一截面对称位置粘贴电阻应变片的措施来测量测量的。由于实测应变的平均值由轴力引起,经计算分析可得到该截面的轴力大小。此外,桁架构造会不可防止的产生附加弯矩产生的次应力,通过同一截面两应变的差值可以分析次应力的大小。三、试验操作环节简介1、测量、搜集原始参数,调整杆的安装尺寸(1)搜集到试验得到的原始参数包括杆件的弹性模量、外径及壁厚ED?,填入对应的计算表格。当采用可调杆件時,应注意调整可调杆件两固定孔的長度至设计值。(2)搜集荷载传感器、位移传感器的敏捷度系数及电阻应变片的阻值、敏捷度系数、导线电阻等。2、连接测试线路、设置测试参数及测试窗口参見试验一。3、加载测试(1)检查试件与试验装置,装上仪表。加4kN荷载,作预载试验,测取度数,检查装置、试件和仪表工作与否正常,然后卸载。如发現问題应及時排除。仪表调零,记取初读数,作好记录和描绘试验曲线的准备。(2)正式试验。采用53kN,每级停歇10min,停歇的中间级加载,每级時间度数。(3)满载為15kN,应保杆件的最大应变不超过,满载后分二级卸600??载,并记下度数。(4)正式试验反复三次。4、分析试验数据(1)绘出各级荷载下桁架整体变形图,并分别绘出各级荷载下H、C点的荷载-H、C、D挠度曲线及理论曲线。比较满载条件下点的挠度实测值与理论值的差异并分析其原因。(2)从杆件的实测应变值求出内力值,与理论计算值进行比较。根据试验成果与理论计算的比较,讨论理论计算的精确性,:..(3)分析数据测点编号PΔPA片B片A片B片A号片B号片(kN)(kN)(CH)(CH)(CH)(CH)(CH)(CH)在测得所施加的荷载及杆件不一样位置的应变后来,結合此前试验得到的杆件原始参数,便可以还原出构造的内力分布图。对比分析实测内力图与理论内力图可得到试验误差,查找误差来源。四、试验记录(1)梯形桁架受力分析图图1梯形桁架轴力图图2梯形桁架弯矩图(2)各级荷载下桁架整体变形图(3)绘制挠度曲线图(理论与测试数据)(3)试验数据记录:..ε/kN实测弯矩/kN实测轴力/kN理想模型弯矩/kN理想模型轴力/kN误差弯矩(%)轴力:..试验六混凝土无损检测试验在构造试验時,有時需要测试現役构造的混凝土强度,而又对构造不能产生大的损伤,这時可采用无损检测,常用混凝土强度的无损检测措施有回弹法与超声波法等,我国对无损检测法有专门的规程,本试验通过混凝土强度的回弹检测试验让同学們对这一措施与数据处理规定有一基本理解。一、试验目的1、掌握用回弹仪进行混凝土无损检测技术措施、原理及所用的仪器设备,2、熟悉回弹检测法的基本规程及其数据处理措施与规定。二、试验仪器回弹仪,每小组一台。三、试验措施及环节1、在指定混凝土试件确定200mm×200mm的测区,每试件不少于两个;2、在每个测区上用回弹仪均匀测试验16个回弹值。3、记录混凝土碳化深度。四、试验汇报1、试验方案;2、试验措施;3、规范对试验措施及数据处理的基本规定(可参照理论书本有关内容);4、试验原始数据;5、试验数据处理;6、結论;7、回答背面的思索題。五、思索題1、回弹检测時,需同步测定混凝土碳化深度,有什么作用?2、与否任何混凝土强度都可用回弹检测法测定,有什么限制?