文档介绍：第四章结构试验测量技术
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School of Urban Construction and Management
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本章重点
土木工程试验中的测量系统的基本测试单元组成。
电阻应变片的原理,构造,技术指标。
电桥原理,桥接方式,实用桥路。
应变片的粘贴技术。
应对常见的位移、力、转角、曲率、裂缝等测量方法、测量装置有所了解。
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概述
结构试验测量技术
(Measuring Technique of Structural Testing)
指通过一定得测量仪器或手段,直接或间接地取得结构性能变化的定量数据
测量系统测试单元
结构(构件)
敏感元件
(感受装置)
变换器(传感器)
控制装置
指示记录系统
从被测物体接受能量,输出一定测量数值
将被测参数变换为电量并传送到控制装置进行处理
对变换器的输出信号进行测量计算,并在显示器上显示出来
显示记录所测数据
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概述
结构试验的主要测量参数
外力(支座反力、外荷载)
内力(钢筋的应力、混凝土的拉、压力)
变形(挠度、转角、曲率)
裂缝等
测量方法
直接测量法
用一个事先按标准量分度的测量仪表对某一被测量进行直接测定,从而得出该量的数值。是工程结构试验中应用最广泛的一种方法
间接测量法
不直接测量待测量,而是对于待求量有确切函数关系的其他物理量进行测量,然后通过函数关系求得待求量
偏位测定法(接触式位移计)
零位测定法(天平秤)
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应变测量
应变测量(Measurement of Strain)
结构试验中的基本测量内容,在结构试验量检测内容中具有极其重要的地位,往往是其它物理量测量的基础
应变测量的方法
机测法:简单易行,适用于现场作业或精度要求不高的场合
电测法:手续较多,适用范围广,精度较高
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应变测量
K0的物理意义表示单位应变所引起电阻丝阻值的改变量,它能反映出电阻丝阻值对应变的敏感程度,故称作单丝灵敏度系数。
可知, K0由两部分组成,(1+2m)e反映了电阻丝材料的几何特性对灵敏度的影响,对于常见金属丝而言,;(dr/r)/e则表示了电阻率随应变的改变量,。故电阻丝的单丝灵敏度系数K0为常数.
注意:金属单丝灵敏系数K0与应变片灵敏系数K略有不同,K由实验求得,K< K0。
可以用电阻应变片的灵敏度系数表示
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应变测量
电阻应变片的基本构造
敏感栅:将应变变换成电阻变化量的敏感部分。用高电阻率的电阻丝制成的栅状体。敏感栅的形状与尺寸(栅长L,栅宽B)直接影响应变片的性能。
基底和覆盖层:起定位和保护电阻丝作用,并使电阻丝和被测试件之间绝缘。基底的尺寸代表应变片的外形尺寸。
粘结剂:将敏感栅固定在基底上。
引出线:将电阻应变片通过它焊接于应变测量电桥。
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应变测量
电阻应变片的技术指标
标距:敏感栅在纵轴方向的有效长度L。
规格:以实用面积L×B表示。
电阻值:与电阻应变片配套使用的电阻应变仪中的测量线路,其电阻均以120W作为标准设计,因此应变片的阻值大部分为120W左右,否则应加以调整或对结果进行修正。
灵敏系数:电阻应变片的灵敏系数出厂前经抽样试验确定,使用时应把应变仪上的灵敏系数调节器调整至应变片的灵敏系数值。
温度适用范围:主要取决于胶合剂的性质,可溶性胶合剂的工作温度约为-20~+60℃;经化学作用而固化的胶合剂,其工作温度约为-60~+200℃。