新版结构实验指导书解析Word文件下载.docx

新版结构实验指导书解析Word文件下载.docx

《新版结构实验指导书解析Word文件下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新版结构实验指导书解析Word文件下载.docx（24页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

塑料薄膜、导线等器材

3

常用普通型电阻应变片

7

粘合剂、丙酮等化学试剂

4

钢筋或混凝土试块

三、试验步骤

1．选择应变片

（1）选择应变片的形式和规格时，应注意所测试件的材料性质和试件所处的受力状态。

针对匀质材料制成的试件，一般选用普通型小标距应变片；

对于非匀质材料制成的试件，应该选用大、中型标距的应变片；

试件处于平面应变状态时应选用应变花片。

（2）分选应变片时，首先应对选定的应变片逐片进行外观检查，要求应变片丝删平直，片内无气泡、霉变、锈点等缺陷，否则应以剔除。

然后用万用表逐片测定其电阻值，并依据电阻值得大小分组。

同一组应变片的阻值偏差不得超过应变仪可调平的允许范围，一般为±

0.6Ω左右。

2．选择粘合剂

粘合剂分为两大类，即胶剂粘合剂和水剂粘合剂。

具体选用应视应变片基底材料和试件材质的不同而异。

通常要求粘合剂具有足够的抗拉和抗剪强度，蠕变小，绝缘性能好等特点。

目前在匀质材料试件上粘贴应变片时，较多地采用氰基丙烯酸类水剂粘合剂，如KH501、KH502快速胶。

在混凝土等非匀质材料试件上贴片时，常采用环氧树脂胶。

3．测点表面整理

为了使应变片与测点表面粘贴牢固，测点表面必须清理擦洗干净。

对于匀质材料试件的表面，先用工具或化学试剂清除贴片处的漆皮、油污、锈层等污垢，然后用锉刀锉平表面，用80#砂纸初次打磨光洁，再用120#砂纸将表面打磨成与测量方向成450的细斜纹。

吹去浮尘后用脱脂棉球蘸上丙酮、甲苯或四氯化碳等溶剂擦洗试件表面，直至棉球不沾灰为止。

此后，在试件处理完的表面上画出测点定向标记，等待贴片。

4．应变片的粘贴与干燥

当选用KH502胶粘贴应变片时，应准备薄膜若干片；

薄膜材料应不溶解于KH502胶，常用的有聚乙烯薄膜。

使用时将聚乙烯薄膜裁成小块，每块面积约为应变片基底面积的三倍左右。

贴片时，先在试件表面的定向标记处及应变片基底上分别均匀地涂抹一薄层粘贴胶，稍等片刻胶层即开始发粘，此时迅速将应变片按正确的方向位置贴上，然后取一块聚乙烯薄膜盖在粘贴了的应变片上，用手指稍加压力后，等待干燥。

当在混凝土表面贴片时，一般应先用环氧树脂胶作找平层处理，待找平胶层完全固化后再用砂纸打磨光滑，擦净后用502胶水或环氧树脂均可粘贴电阻应变片。

当室温高于15℃和相对湿度低于60%时可采用自然干燥法，干燥时间一般为24～48小时。

室温低于15℃或相对湿度大于60%应采用人工干燥法，但是在人工干燥前必须经过8小时自然干燥。

人工干燥常用红外线烘烤的方法，且控制烘烤时的温度不得高于60℃，一般烘烤8小时即可达到要求。

5．焊接导线

先在离开应变片引出线3～5mm处粘贴接线片，接线片粘贴牢固后再将引出线焊接与接线片上，最后把测量导线的一端与接线片连接，另一端与应变仪测量桥路连接。

6．应变片的粘贴质量检查

（1）用兆欧表量测应变片的绝缘电阻。

静态测量的绝缘电阻应大于200兆欧。

（2）观察应变片的零点漂移。

将应变片接入静态电阻应变仪，三分钟之后观察应变片的零点漂移情况，若漂移小于5μξ认为合格。

（3）检查应变片的稳定性。

这时对接入应变仪测量桥路的应变片进行电阻调平，若使用非直流电桥的应变仪时，还需进行电容调平。

当电阻电容均调平衡后，用手指接触应变片敏感栅部位，此时应变仪的表头指针将偏离零点；

当手指离开后应变仪的表头指针时应该回零，此时则认为该应变片工作稳定。

若检查的结果是绝缘电阻低、零点漂移大或工作不稳定时，则说明该应变片测定工作状态不良，该将此应变片铲除重新粘贴。

7．防潮防水处理

如果应变片处于湿度较大的使用环境下，或者应变片贴在试验周期较长的试件上使用时，都需要对应变片采取防潮措施。

防潮措施必须在检查应变片粘贴质量合格后马上进行。

防潮处理的简便方法是用松香、石蜡或凡士林涂于应变片表面，使测片与空气完全隔离，达到防潮的目的。

防水处理一般采用环氧树脂胶遮盖的方法。

常用的环氧树脂胶配方：

环氧树脂：

邻苯二甲

四、静态电阻应变仪使用方法

CM-1A-10静态电阻应变仪

一、概述：

CM-1A-10型静态电阻应变仪主要用于静力强度研究中测量结构及材料任意点变形的应力分析。

本机配用相应的传感器，可以测量力、压力、扭矩、位移等物理量。

二、主要参数：

1、应变片阻值适应范围：

60Ω～1kΩ

2、具有非线性自动修正功能。

3、具有带长导线修正功能，修正导线电阻范围：

0～90Ω

4、应变片系数输入，输入范围：

1.00～3.00

5、快速自动平衡。

6、可方便的进行单臂、半桥、全桥测量。

三、原理框图

四、主要技术指标：

1、主机测点：

10点

2、桥压：

2V

3、灵敏系数K：

4、分辨率：

1με

5、基本误差：

≤±

0.2％±

6、平衡：

自动

7、量程：

0～±

25000με

8、稳定性：

①零点漂移不大于±

5με/4h

②温度漂移≤±

1με/℃

③读数值变化不大于±

0.1％±

2με/4h

9、应变片阻值适应范围：

10、可方便的进行单臂、半桥、全桥测量。

11、电源：

AC220V±

10％，50Hz

12、工作环境：

0℃～40℃，相对湿度30～85％

13、外型尺寸：

W×

H×

D＝360×

150×

260mm3

五、使用说明：

（一）、测试线路的连接方法：

首先确定采用哪种测量方法，即：

单臂测量、半桥测量还是全桥测量。

其次是按选定的测量方法联接，具体要求是：

1、1/4桥测量的联接：

公共补偿通道A与D之间连接补偿应变片，B与B1短接，10个测量通道的A、B间接测量应变片。

2、半桥测量的联接：

公共补偿通道A与D之间断开、即不接任何阻值；

连接补偿应变片，D与D3短接，10个测量通道的A、B间与B、C间则分别接相同阻值的测量应变片。

3、全桥测量的联接：

10个测量通道的A、D端分别与公共补偿通道A、D接通，再将公共补偿通道A、D、D1、D2、D3之间连通接入一个相同阻值的测量应变片，10个测量通道A、B间接测量应变片，10个测量通道B、C，C、D间接相同阻值的测量应变片。

（2）、各个按键的功能：

1、总清：

清除1-10通道的所有初始数据。

2、清零：

清除所显示通道的初始数据。

3、巡检：

检测所有通道数据显示是否正常。

4、测量：

测量并显示所在通道数据。

5、P/K减、P/K增：

切换1-10通道并显示数据。

实验二常用机械式仪表的使用技术

1．了解各种机械式仪表的构造原理和安装调试方法。

2．掌握机械式仪表的测试方法，熟悉仪表刻度、量程与测量精度的关系。

3．了解结构静力试验的荷载分级方法和加载制度。

二、试验设备与仪器

标准钢梁：

长L=1.6m，截面b×

h=20×

15mm2，弹性模量E=2.1×

105N/mm2

1套

砝码一套（每枚重49N）

6枚

百分表

4块

千分表

1块

支座架

2副

磁性表座

5个

荷载吊具

2枚

注：

以上为每组实验时的1整套装置。

三、仪表的安装与调试

试验装置、测点布置及测点编号如图2-1所示。

1、3、4测点百分表2测点为千分表5测点为手持应变仪6测点为附着式应变仪

图2-1试验装置测点布置及编号图

1．百分表与千分表

百分表与千分表均用与测量位移和挠度变形。

必须将表身固定在磁性表座上，并将磁性表座固定于不动的工作平台上以作为定点，将仪表的测杆与被测试件始终紧密接触以作为动点。

安装仪表时，应注意必须使仪表测杆与试件表面垂直，仪表的颈轴夹在表座上的松紧程度要适中，测点表面处处理平整光滑。

在测量读数时，表读数应读至最小刻度后再估读一位数，并以mm为单位记录。

2．手持应变仪

使用手持应变仪时，应首先在试件表面上安装标脚，标脚的间距视手持应变仪的标距而定。

数据测量时，将仪器的两个插轴安放于标脚的锥形小穴中，注意此时插轴必须与试件表面垂直，然后读取仪表示值。

读书方法与百分表、千分表相同。

3．附着式应变计

附着式应变计是由一块千分表（或百分表）、一个侧杆及两个固定的标脚所组成。

仪表和测杆通过两个标脚按一定的标距固定在被测试件的表面上。

当固定的标脚随着被测试件发生变形时，标距间的距离即发生了变化，仪表的读数也随之发生改变。

设两次仪表读数的差值为ΔL’，两固定标脚之间的初始标准距离为L，则应变值为：

ε’=ΔL’/L。

仪器安装时，根据测试标距的要求，先将两固定标脚粘贴于被测试试件的表面；

然后分别将仪表和测杆安装在两个固定标脚的固定孔中，并使标杆顶着测杆的一头。

安装时注意，应根据测点变形的大小和方向，预估表杆顶入的深浅，以确保在整个测量过程中表杆始终与测杆接触良好。

测量读数方法与千分表、百分表的读数方法相同。

由于手持应变仪和附着式应变仪的标脚有一定的厚度，使仪表测量时离构件表面均有一个距离a（如图2-2），造成测量的ΔL’值大于（受拉面）或小于（受压面）构件表面实际的伸长量或缩短量。

所以应对实测值进行必要的修正。

假定受弯构件界面的应变符合平截面假定，修正后的应变ε为：

ε=（2-1）

式中：

h—试件截面积

a—试件表面距标脚孔的圆心位置的距离（附着式应变计）；

试件表面至空穴底心的距离（手持应变仪）。

ΔL’—在高度a处的位移示值，见图2-2所示；

L—仪器标距。

4．数显位移表

按仪器编号连接测杆与数显位仪表，其连接位置在数显位仪表后端，连接完毕之后开通电源，电源开关在数显位移表的前端，摁下电源开关即可。

根据测试的数据可在数显位仪表的窗口读出。

（a）轴线变形（b）弯曲变形变形

图2-2弯曲平面内的△L’

四、确定加荷制度

标准钢梁试验的加荷程序按如图2-3所示，分三级加载，每级在梁的两端各加49N荷重砝码，每级荷载间的间歇时间根据结构变形知是否稳定、以及测量读数是否完成而确定定，每增一级荷载或卸载一级荷载都应时刻观察钢梁的应变和挠度变化情况，并记录各仪表的读数。

五、试验步骤

1.选定测点位置。

2.在各测点上安装仪表，检查仪表是否进入正常工作状态。

3.加荷之前，同时记录各仪表的初读数。

4.分级加荷载，每级两端各加49N重的砝码，每加完一级荷载即记录仪表读数，直至满载3×

2×

49=294N为止。

5.满载后分级卸载，每卸一级荷载，各仪表记录一次读数，直至荷载卸至为零。

图2-3加载程序图

实验三钢筋混凝土简支梁受弯破坏试验

1．掌握制定结构构件试验方案的原则，设计简支梁受弯破坏试验的加荷方案和测试方案，并根据试验的设计要求选择试验测量仪器仪表、熟练读取数据。

2．观察钢筋混凝土受弯试件从开裂，受拉钢筋屈服，直至受拉区混凝土被压碎