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结构实验指导书DOC
《结构试验》实验指导书
陈友兰 编
土木工程学院结构实验室
二O一二年十月
教 学 实 验 纪 律
1．实验前应预习，没有预习者不准参加实验。
对于设计性实验项目，实验方案需经教师检查认可方可参加实验。
2．实验时，需带实验指导书及相关资料，遵守操作规程、爱护仪器设备，严肃认真，积极动手。
对不严肃认真，违规操作不接受教育者不得继续进行实验。
3．实验完毕，应将实验数据交教师审查，教师认可后，方可结束实验，并整理实验场地。
4．按规定或预约的时间参加试验，不得迟到或早退，注意人身安全，与当次实验无关的仪器、设备不准触动。
5．保持实验环境的安静、整洁、不准吸烟、不得随便扔废纸、吐痰。
6．按规定的时间交出实验方案和实验报告。
7．未参加实验、不交实验报告及实验报告经更正仍不合格者，不得参加本课程的考核。
目 录
实验一 静态电阻应变仪单点接桥练习4
实验二 简支钢桁梁静载试验7
实验三钢筋混凝土简支梁静载试验13
实验四 测定结构动力特性与动力反应16
实验五钢筋混凝土结构无损检测18
实验六 电阻应变片的粘贴及防潮技术27
附录一 DH3818静态应变测试仪30
附录二 DH5937动态应变仪34
附录三 DJUS—05非金属超声波仪38
附录四 DJGW-2A钢筋位置测定仪53
实验一 静态电阻应变仪单点接桥练习
一、实验目的
1．了解电阻应变片、电阻应变仪、百分表的构造。
2．通过等强度梁的加载实验，掌握电阻应变片、电阻应变仪、百分表的使用方法及相应的数据处理方法。
二、仪器和设备
1．dh3818静态电阻应变仪一台；
2．等强度梁一套（附砝码4个）（梁板弾性模量E＝1.21×105MPa）；
3．应变片：
（1）工作片4枚，温度片1枚，已贴在梁板上，见布片图1－1，
（2）技术指标：
阻值R=120Ω，型号L×a=3mm×2mm，灵敏系数K=2.12。
4．外径千分尺和游标卡尺各一把。
5．百分表及磁性表座
三、实验要求
1．根据电桥的加减特性公式和图1－1的应变片编号，设计输出正应变值和负应变值的半桥温度片补偿、半桥工作片互为补偿和全桥工作片互为补偿的接线图（即在图1－2各接线方案图中直接标出各桥臂所接入应变片的编号）。
图1-1 等强度梁截面形状及应变片布置示意图
2．根据接线图的要求正确地将应变片接到应变仪上。
3．用dh3818静态电阻应变仪测定等强度梁在100g、200g、300g荷载作用下，半桥温度片补偿、半桥工作片互为补偿和全桥工作片互为补偿的正号应变值和负号应变值。
测量各级荷载下梁端挠度（注意：
每次卸载后，要重新调平衡，每种情况应重复测定三次。
）
4．用游标卡尺的外卡测量梁的宽度b，用卡尺的深度尺测量梁的长度l，（梁的宽度b和梁的长度l应取在同一截面上，量取一次）。
用外径千分尺测量梁的厚度h（量取三次，取平均值）。
注意：
测量时不要损伤应变片防潮层和导线。
四、实验结果的整理与分析
1．计算等强度梁截面应变。
2．应变测量数据的处理。
3．用理论应变值与实测应变值进行比较，并作相应的误差分析。
附：
1．接线方案图
c 正应变
e 正应变
Ⅰ 半桥温度片补偿 Ⅱ 半桥工作片互为补偿 Ⅲ 全桥工作片互为补偿
2.等强度梁的截面尺寸实测值
表1-1
l（mm）
b（mm）
h（mm）
备注
1
2
3
平均值
3．应变测量记录及计算表
应变测量记录表
表1-3
荷载（g）
测次
半桥温度片补偿
半桥工作片互为补偿
全桥工作片互为补偿
＋
－
＋
－
＋
－
100
1
2
3
平均
200
1
2
3
平均
300
1
2
3
平均
4.实验结果与理论值的比较
实验结果与理论值的比较
表1-2
荷载（g）
测次
半桥温度片补偿
半桥工作片互为补偿
全桥工作片互为补偿
＋
－
＋
－
＋
－
100
理论值
实测值
误差（%）
200
理论值
实测值
误差（%）
300
理论值
实测值
误差（%）
实验二 简支钢桁梁静载试验
一、实验目的
1．了解结构静载试验的一般方法及步骤；
2．掌握dh3818静态电阻应变仪和百分表的使用、操作；
3．熟悉静载试验数据的整理及试验报告的编写方法。
二、仪器及设备
1．试件：
简支钢桁梁。
2．加载设备：
千斤顶、反力架、分载梁、支座。
3．电阻应变片技术指标：
阻值R=120Ω,型号L×a=5mm×3mm，灵敏系数K=2.08
4．观测仪器：
静态电阻应变仪、百分表及磁性表座、电子秤及荷重传感器。
三、试验方案
简支钢桁梁静载试验的布置如图2-1-a所示：
简支钢桁梁由两片桁架联结而成，跨度4m，每片桁架的上、下弦杆采用等边角钢2L40×4，斜杆为2L25×3，垂杆为L40×4。
沿跨度方向在每片桁架的下弦布五个位移测点，在每片桁架的1-1、2-2、3-3、4-4、5-5、6-6杆件中截面处均按“角点法”布设应变测点（见图2-1-b）。
因试件并非实际工程中的结构件，故无荷载标准值。
假定试件在正常使用状态的工作荷载P＝20kN（不含自重效应），试验时加荷级差取ΔP＝20%×P，每级荷载下的荷载持续作用时间Δt=10分钟上，正式试验前应先预载一次。
预载值为一个加载级差。
四、试验步骤
1．计算出各级荷载下控制点的应变值及位移值；
2．桁梁就位，安装并调试仪器仪表；
3．加∆P荷载作预载，测取读数。
检查仪器、仪表，桁梁及加装置等是否能正常工作，如发现问题，应及时排除；
4．仪器仪表调零（或初读数）；
5．正式加载及观测数据；
6．满载读取数据后分二级卸载；
7．数据整理并编写实验报告；
五、试验结果的整理、分析和试验报告
1．计算并在图2-2中标出桁架各杆件的内力；
（b）应变片布置示意图
图2-1 实验布置图
（a） Np作用下单片桁架的杆件内力
（b） 作用下单片桁架的杆件内力
图2-2 单片桁架的杆件内力
2．计算跨中下弦节点的位移及各控制截面的应变值（表2-1）；
控制参数理论值
表2-1
P（kN）
控制点
4
8
12
16
20
杆件截面应变
（1＝1×10-6）
1-1（5-5）
2-2（4-4）
3-3（6-6）
桁梁挠度（）
下弦中点
备 注
1、角钢弹模：
E＝2.06×105N/mm2
面积：
AL40×4＝3.086cm2
AL25×3＝1.432cm2
2、下弦中点挠度计算公式：
（mm）
3．原始记录
（1）应变读数记录（单位：
）（表2-2）
应变读数记录表
表2-2
P（kN）
截面编号
0
4
8
12
16
20
1-1（5-5）
2-2（4-4）
3-3（6-6）
（2）百分表读数记录（表2-3）
百分表读数记录表（单位：
mm）
表2-3
部 P（kN）
表 号 位
0
4
8
12
16
20
1＃
支座A
2＃
3＃
4＃
5＃
支座B
4．分解各级实验荷载下的截面内力
截面内力（应变）分解（单位：
）
表2-4
项 P（kN）
截 面 目
0
4
8
12
16
20
1-1（5-5）
2-2（4-4）
3-3（6-6）
备 注
（近似计算）
5．计算修正后的挠度值
修正后的挠度值（单位：
mm）
表2-5
部 P（kN）
表 号 位
0
4
8
12
16
20
1＃
支座A
2＃
3＃
4＃
5＃
支座B
6．绘制各种试验曲线
（1）绘制“荷载－应变”曲线
图2-3 荷载－应变曲线
（2）绘制“荷载－挠度”曲线
图2-4 荷载－挠度曲线
（3）绘制各级荷载作用下桁梁的整体挠度曲线
图2-5 桁梁的整体挠度曲线
7．计算校验系数
计算校验系数表
表2-6
（ P（kN）
项 目 ）截面
0
4
8
12
16
20
应变校验
（计算）
（实测）
刚度校验
（计算）
（实测）
8．实验分析及结论
（1）分析
（2）结论
实验三钢筋混凝土简支梁静载试验
一、试验目的
1．学习编制结构静载试验计划；
2．使同学们对钢筋混凝土受弯构件在正常使用荷载作用下的承载性能有一个实际的认识；
3．熟悉对试验数据进行总结和分析，并对结构性能进行评定。
二、试验梁基本情况
1．设计依据
《钢筋混凝土设计规范》（GB50010-2010）
2．试验梁基本尺寸
梁全长＝1.7；计算跨度＝1.6；梁截面型式：
矩形；梁截面尺寸：
梁宽×梁高＝100×180。
3．设计荷载
使用状态短期荷载设计值；承载力设计荷载值。
4．材料
钢筋采用HRB235钢筋；混凝土强度等级C20。
受拉主筋净保护层厚度c=20m
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