1、試驗一 靜態應變測試工藝及靜態應變儀的操作方法一 、試驗目的及要求1. 掌握電阻應變片的選用原則、方法及其粘貼技術；2. 熟悉靜態應變儀的操作規程；3. 掌握靜態電阻應變儀單點測量的基本原理；4. 學會電阻應變儀的半橋測量接線方法。二、試驗設備及儀表電橋兆歐表萬用電表粘結劑電阻應變片電烙鐵及其它工具導線若干Bz-2206型靜態電阻應變儀標準鋼梁（等強度梁）三、試驗內容及原理1. 電阻應變片的粘貼技術（1）、外觀檢查；用放大鏡仔細檢查應變片結構，檢查絲柵有無短路、有無銹蝕斑痕、有無彎折；測試應變片的阻值，檢查其阻值是否和提供的電阻應變片阻值相符；（2）、貼片前表面的處理：將欲貼應變片部位表面用砂

2、紙打光，并將其表面打出與等強度梁軸線成450的細紋，然后用藥棉沾丙酮將表面擦洗干凈，細至藥棉上無污跡為止；（3）、畫線定位：在貼片處，根據測量方向定位畫線（如圖2）；（4）、在粘貼應變片處滴一小滴502膠（注意應變片正反面），將應變片貼在預定位置上，用一小塊塑料布蓋在應變片上，用手輕輕擠壓應變片，將多余的膠水擠出（注意不要讓膠水粘在手上）；（5）、檢查貼片質量：先觀察應變片下是否有氣泡、漏粘現象，檢查引出線是否粘在試件上，再用萬用表檢查應變片的絕緣度，絕緣度要求大于100M，若不符合要求，則用吹風機烘烤（注意溫度不能超過600），若仍不能達到要求，則需要重新貼片；（6）、接線：先貼端子，將應變

3、片的引線、導線分別焊在端子的對應接頭上；（7）、在導線的一端進一步檢查片子的絕緣度及阻值；（8）、防潮處理：用凡士林把應變片、端子封好；2. 靜態電阻應變儀的操作原理靜態電阻應變儀的讀數儀與各橋臂應變片的應變值i有下列關系：儀=1-2-3+4半橋接線與測量如果應變片R1接于應變儀AB接線柱，溫度補償片R2接于BC接線柱，則構成外半橋，如圖3；內半橋由應變儀內部兩個精密無感繞線電阻組成，應變儀讀出的數值為儀=1。四、試驗步驟1. 按要求粘貼應變片（軸線上），測量等強度梁的厚度及各部分尺寸；2. 按半橋接法接通橋路，預調應變儀，使所接測點讀數為零，如果實在不能調零，則記下初始讀數。3. 加載試驗：

4、分級加載5N、10N、15N、20N、25N、30N共6級。逐級記取讀數。4. 重復上述步驟3次，取每級荷載下應變的平均值。并在每一次試驗后記下殘余應變值。五、數據處理與分析繪出荷載應變關系曲線，實測的和理論的相比較。分析產生誤差的原因。六、試驗報告1、根據測試結果，得到在不同荷載情況下測點的應變及應力（梁的彈性模量按210000MPa取值）；2、分析測點布置在不同測點時測試結果有何不同？3、分析為何將應變片靈敏系數、電阻值相近的放在一起？軸線應變片補償塊應變片圖1 圖2定位線定位線貼片處R1R2R3R4BACD圖3試驗二 動態應變測試工藝及動態應變儀的操作方法一 、試驗目的及要求1. 了解動

5、態應變測試的原理及方法；2. 掌握動態電阻應變儀和信號分析儀的操作方法，重點掌握應變儀的標定及衰減。二、試驗儀器及設備箔式應變片萬用表導線等強度梁電吹風502膠丙酮靜態電阻應變儀剝線鉗電烙鐵焊錫放大鏡砂紙電橋盒動態電阻應變儀信號分析儀三、試驗內容及步驟1. 由指導教師介紹動態電阻應變儀、分析儀各按紐的功能及使用注意事項；2. 按以下步驟操作、調試儀器（1）、所有儀器電源置關閉狀態，應變儀上各健紐按儀器使用說明書要求就位；（2）、連接橋盒、應變儀和分析儀，按半橋連接橋盒和應變片；（3）、打開儀器電源開關（先應變儀，再分析儀）；（4）、應變儀調零、調節應變儀上的電阻平衡、確定標定值和衰減檔次（見儀

6、器說明書）；（5）、確定分析儀的采樣諸參數；注意：該儀器功能較多，具體操作必須在指導教師指導下進行；3、試驗（1）、儀器再次調零；（2）、試加載并用手按住已加砝碼的懸臂梁，然后釋放，通過分析儀顯示屏估計動應變的大小；（3）、打標定；（4）、正式分級加載（10KN一級，共5級），測量、記錄；（5）、將數據記入表1；數據記錄表測點內容1234電壓應變電壓應變電壓應變電壓應變正標定負標定10KN20KN30KN40KN50KN10KN20KN30KN40KN50KN10KN應變動態增量50KN應變動態增量四、試驗報告1、整理出各工況動應變測試曲線圖；2、計算實測動應變值。3、分析動態測試中導線采用屏

7、蔽線的原因？試驗三 鋼弦傳感器的工作原理及應變測試一 、試驗目的及要求1. 掌握表面、內置鋼弦傳感器測試結構靜應變的原理及方法；2. 掌握內置、表面傳感器的安裝要點及注意事項；3、了解索結構內力測試采用弦式傳感器的工作原理及優點。二、試驗儀器及設備JMZX-215型鋼弦傳感器JMZX-212型鋼弦傳感器JMZX-200X綜合測試儀粘結劑502膠砂紙丙酮標準桿扳手三、試驗內容及步驟1. 按粘貼應變片處理粘貼表面的方法將待安裝傳感器的部位清洗干凈；2. 按以下步驟安裝表面鋼弦傳感器（1）、將表面鋼弦傳感器的底座從傳感器上卸下，卸下底座時注意不能用力過猛，以防將傳感器損壞；（2）、將卸下的底座安裝在

8、標準桿上，擰緊底座螺絲；（3）、在底座底面滴502膠，將涂有502膠、帶有標準桿的底座底面朝向構件表面，用力將底座壓向構件表面，直至粘牢后松開；（4）、待底座和構件表面粘牢后，卸下標準桿；（5）、安裝表面傳感器：將傳感器安裝在已粘牢的底座上，擰緊底座螺絲，通過調整傳感器上的旋鈕，調節傳感器的初始讀數；（6）、在梁的跨中截面拉、壓區分別安裝上表面鋼弦傳感器；3、試驗（1）、對簡支梁施加豎向力；（2）、待每級荷載施加完畢后，將讀數儀接在鋼弦傳感器上，讀出每級荷載下傳感器的讀數；（3）、加載共分5級（10KN為一級），按下表格式記錄相應讀數；鋼弦傳感器測試數據記錄表測點荷載分級12鋼弦頻率（Hz）應

9、變（）鋼弦頻率（Hz）應變（）初讀數10kN20 kN30 kN40 kN50 kN四、試驗報告1、根據附錄所給公式，整理2個測點應變、應力隨荷載變化歷程；2、分析兩測點鋼弦傳感器讀數變化差異，分析表面傳感器調整初讀數的原因；五、思考題1、敘述出內置、表面傳感器安裝注意事項？2、查閱相關文獻，分析斜拉橋中拉索、懸索橋中吊桿內力測試采用弦式傳感器的原理；3、敘述智能傳感器的優點。附錄：鋼弦傳感器的工作原理鋼弦式應變傳感器工作原理是：在微幅振動條件下，鋼弦的自振頻率與鋼弦應力有如下關系：式中：f鋼弦的自振頻率； L鋼弦的自由長度； 鋼弦應力；鋼弦的質量密度。上式可變換為： =k·f2式中

10、：k常數。從上式可發現，鋼弦應力與其自振頻率的平方成正比，常數k可通過標定求得。實用弦式應變傳感器均經過標定得到應變一頻率關系：式中：k、A常數； f0初始頻率。得到結構測點的微應變后，即可通過胡克定律得到結構測點處的應力。試驗四 簡支桁梁靜載非破壞性試驗一 、試驗目的及要求1. 進一步學習和掌握幾種常用儀表的性能、安裝和使用方法；2. 掌握桁梁桿件內力測試方法；3. 掌握桁梁變形測試測點布置及測試方法。4. 通過對桁架節點位移、桿件內力、支座處上弦桿轉角的測量，對桁架結構的工作性能作出分析，并驗證理論計算的準確性。圖4-1 桁架模型圖4-2 節間桿件尺寸（mm）二、試驗儀器及設備1試件桁架外

11、形尺寸：5m×0.5m×0.5m，支座0.5m×0.5m×0.5m；桿件表觀彈性模量E=70GPa，桿件截面積：A=66mm2（外徑22mm; 內徑20mm壁厚1mm）試驗臺重：50kg(桁架橋模型)，20kg砝碼，支座40kg2加載設備20kg砝碼；3靜態電阻應變儀、讀數儀；4應變片及其附屬設備；5百分表、撓度計及支架等；6傾角儀。三、試驗方案1、采用中點垂直對稱加載；2、測點布置如下圖所示；3、觀測項目：各桿件的內力；各節點的撓度值。4、加卸載方案：采用分級加載（分4級），分別為：40kg、80 kg、120 kg、160 kg。卸載也采用分級（2級

12、）：80 kg、0 kg。四、試驗內容及步驟1. 按應變片粘貼試驗中介紹方法將應變片粘貼在桁梁桿件表面（注意應將應變片的軸線和桿件的軸線一致）；2. 按以下步驟操作、調試儀器（1）、將所有的測點應變片通過導線按測點編號接在靜態電阻應變儀上；（2）、按測點編號、儀器通道號繪出測點位置簡圖；（3）、各測點調平；（4）、在跨中、節點、支點位置桁架下翼緣兩側分別布設百分表或千分表；（5）、拉動百分表拉桿，觀察百分表拉桿觸頭是否和鋼構件表面密貼，調整百分表兩個桿，使百分表或千分表的拉桿前端部和構件表面密貼；（6）、旋動百分表羅盤，使百分表或千分表的指針和某個整數重合，記錄初始狀態時百分表或千分表的讀數；

13、3、試驗（1）、按每級40kg一級荷載在跨中處施加集中荷載，共分4級；（2）、記錄每級荷載作用下各應力測點靜態電阻應變儀、百分表、千分表的度數；（3）、加完4級荷載后，從40kg開始，每80kg一級卸載，直至0kg；（4）、記錄卸載過程中每級荷載下靜態電阻應變儀、百分表、千分表的讀數；（5）、將數據按下表格式記錄；應力測試數據記錄表測點荷載1234應變（）應力（MPa）應變（）應力（MPa）應變（）應力（MPa）應變（）應力（MPa）0kg40kg80kg120kg160kg120kg80kg40kg0kg撓度測試數據記錄表測點荷載1234讀數（mm）變形（mm）讀數（mm）變形（mm）讀數（

14、mm）變形（mm）讀數（mm）變形（mm）0kg40kg80kg120kg160kg120kg80kg40kg0kg四、試驗報告1、整理出各測點內力隨荷載變化曲線圖；2、分析支點處布置變形測點的原因，整理出跨中、1/4截面撓度隨荷載變化曲線；3、對測量數據進行處理與分析，將理論值與實測值相比較，分析誤差產生的原因，對試驗結果作出結論。五、思考題1、分析除采用百分表、千分表測試變形外，可用于結構變形測試的其它方法；2、掌握百分表、千分表由于行程不夠中間需要倒表的具體做法及記錄；3、觀察跨中、節點與支點截面百分表、千分表初讀數設置值有何不同？分析其原因。 試驗五 鋼筋混凝土簡支梁靜載靜載試驗及傳感

15、器應用一 、試驗目的及要求1. 掌握鋼筋混凝土結構開裂荷載的測試方法；2. 掌握混凝土裂縫寬度的測試方法；3、掌握混凝土結構應力測試測點布置、測試方法；4、掌握混凝土結構裂縫發展標示方法；5、掌握混凝土梁撓度測試方法。二、試驗儀器及設備1、紙式應變片、萬用表、導線、電吹風、502膠、丙酮、靜態電阻應變儀、剝線鉗、電烙鐵、焊錫、放大鏡、砂紙2、表面式鋼弦傳感器及其讀數采集儀3、放大鏡、裂縫寬度讀數儀4、千分表、百分表5、混凝土簡支梁長3000mm、跨度2800mm，截面300×200mm，C30混凝土，分載梁支點距跨中500mm。三、試驗內容及步驟1. 按應變片粘貼方法在簡支梁跨中截面

16、混凝土兩側上下翼緣布設紙基應變片；2. 在跨中截面混凝土兩側上下翼緣各布設一個表面鋼弦傳感器；3. 在混凝土表面涂白灰，并按一定間距用鉛筆在混凝土表面畫出水平、橫向格線；4、在跨中、兩側1/4跨、兩支點處兩側各布置一塊百分表；5、將靜態電阻應變儀調平、百分表、千分表記錄初讀數；6、試驗（1）、按每級10kN加載；（2）、記錄每級荷載作用下鋼弦傳感器、應變片、百分表、千分表讀數；（3）、將所測數據按下表記錄；應變片應力測試數據記錄表荷載測點1234應變（）應力（MPa）應變（）應力（MPa）應變（）應力（MPa）應變（）應力（MPa）0kN10kN20kN30kN40kN50kN0kN鋼弦傳感器

17、應力測試數據記錄表荷載測點1234頻率（HZ）應力（MPa）頻率（HZ） 應力（MPa）頻率（HZ）應力（MPa）頻率（HZ） 應力（MPa）0kN10kN20kN30kN40kN50kN0kN撓度測試數據記錄表荷載測點1234讀數（mm）變形（mm）讀數（mm）變形（mm）讀數（mm）變形（mm）讀數（mm）變形（mm）0kN10kN20kN30kN40kN50kN0kN裂縫測試數據記錄表測點荷載12345678寬度（mm）寬度（mm）寬度（mm）寬度（mm）寬度（mm）寬度（mm）寬度（mm）寬度（mm）0kN10kN20kN30kN40kN50kN0kN四、試驗報告1、整理出各荷載工況下

18、各測點應力變化曲線圖，比較應力的理論計算值與實測值；2、整理出跨中、兩個1/4截面撓度隨荷載變化曲線，比較撓度的理論計算值與實測值；3、分析理論值與實測值偏差的原因，得出試驗結論。五、思考題1、分析如何利用支點截面所測數據修正跨中、1/4截面撓度？2、分析為何在混凝土表面涂白灰、畫格線？3、如何測試出截面的開裂荷載？4、分析鋼結構、混凝土結構應力測試中，采用不同應變片的原因。p分載梁試件 鋼弦應變計試驗六 預應力結構摩阻測試一 、試驗目的及要求1. 掌握預應力結構中摩阻測試的方法；2. 掌握摩擦損失計算公式；3. 掌握預應力結構中產生摩阻的原因；4. 掌握先張、后張預應力結構傳力方式；5. 了

19、解錨具構造、安裝方法及工作原理；二、試驗儀器及設備試件梁長6.0m，下排管道彎起角2.5°，上排管道彎起角6°；YDC240Q千斤頂；ZB4500高壓油泵；高強低松弛鋼絞線；單孔錨具；夾片；配套油表；20t壓力傳感器；JMX-3003讀數儀三、試驗內容本試驗擬在鋼箱梁上，讓學生自己實踐預應力結構中摩阻測試的方法。學生通過實際操作，應對預應力結構傳力方式、工作原理等有清晰的認識。四、試驗步驟1. 安裝混凝土梁；2. 安裝用于彎折鋼絞線的鋼板；3. 穿鋼絞線，安裝工作錨具及夾片；4. 在混凝土梁兩端安裝壓力傳感器；5. 在甲、乙兩端安裝張拉千斤頂；6. 甲端千斤頂空打油缸6cm，乙端千斤頂進油張拉，張拉分級按400KN，直至鋼絞線張拉控制應力；7. 每級荷載作用下，記錄兩端壓力傳感器的讀數，其壓力差即為摩擦損失；8. 做三個循環，求其平均值；9. 讓乙端錨固，甲端張拉，同樣做三個循環；10. 兩端平均值再次平均，作為摩擦損失。四、試驗報告1、根據測試結果，整理出摩擦損失值