一、實驗目的
1、了解土木工程實驗的意義
2、掌握貼上電阻應變片的技術
二、實驗材料與輔助器具
電烙鐵、電阻應變片、砂紙、膠水、酒精、型鋼、直尺、藥棉、膠紙、萬用表、導線、應變片接線端子、鑷子、捲尺等。
三、實驗內容
1、土木工程實驗的重要性
2、土木工程實驗目的和任務
3、土木工程實驗的分類
4、主要儀器裝置的介紹
5、應變片的貼上
四、電阻應變片貼上位置設計
擬對工字鋼梁受彎效能的測定試驗，如圖1-1所示，設計5個應變片的貼上位置，並完成貼片工作。
圖1-1 工字鋼梁受力簡圖
五、應變片的貼上步驟
1、測點表面處理：首先用銼刀清除貼片處的漆層、油汙、鏽層等汙垢，再用砂紙在試件表面打出與應變片軸線成45的交叉紋路，磨至光滑，用蘸有酒精的藥棉清洗試件的打磨部位，直至藥棉上不見汙漬為止，待酒精揮發，表面乾燥，方可進行貼片。
2、應變片貼上：先在試件上沿貼片方位劃出十字交叉標誌線，在試件表面的定位標記處和應變片基底上，分別塗一層膠水，用手指捏住應變片的引線，將應變片放置於試件上，且應變片基準線對準試件的標誌線。蓋上膠紙，用拇指沿應變片朝乙個方向滾壓，手感由輕到重，擠出氣泡和多餘的膠水，報賬黏結層盡可能薄而均勻，且避免應變片滑動或轉動。
必要時加壓1~2分鐘，使應變片粘牢。景觀適宜的乾燥時間後，輕輕揭去薄膜，觀察貼上情況，如在敏感柵部位有氣泡，應將應變片剷除，重新清理重新貼片。
3、導線的連線：導線與應變片引線的連線最好用接線端子片作為過渡，接線端子片用膠水固定於試件上，導線頭和接線端子片上的銅箔都預先掛錫，然後將應變片引線和導線焊接在端子片上，不能出現「虛焊」。最後，用膠布將導線固定在試件上。
4、應變片的貼上質量檢查：萬用表量測應變片的絕緣電阻，觀察應變片的零點漂移，漂移值小於5（3分鐘之內）任務合格。
5、絕緣處理：用絕緣膠帶將焊接裸露處與構件隔絕，同時將兩線隔絕；用膠帶將線固定在構件上，同時留有鬆弛段，膠帶包緊即可，切忌過厚
6、防水和防潮處理：防潮措施必須在檢查應變片質量合格後立即進行，用松香石蠟或凡士林塗於應變片表面，使應變片與空氣隔離達到防潮目的。防水處理採用環氧樹脂膠，在應變片上塗上環氧樹脂膠，待風乾。
一、實驗目的
根據鋼筋混凝土少筋梁和適筋梁的配筋圖，選取並綁紮鋼筋。
二、實驗材料與輔助器具
φ4鉛絲、φ6鋼筋、φ10鋼筋、鉤子、電烙鐵、電阻應變片、砂紙、膠水、酒精、型鋼、直尺、藥棉、膠紙、萬用表、導線、應變片接線端子、鑷子、銼刀等。
三、實驗簡圖
請根據鋼筋混凝土少筋梁和適筋梁的配筋圖，選取所需鋼筋，量測鋼筋長度是否與圖示相符，並綁紮鋼筋，見圖2-1和圖2-2。
四、實驗內容
1、實驗前，均預留三根長500mm的受力主筋，用作測試其應力應變關係：少筋梁的φ4鉛絲和適筋梁的φ10鋼筋。
2、對受力鋼筋分別預埋電阻應變片，貼片後要作特別的保護：用絕緣膠帶包住應變片，包住即可，切忌太厚、太緊。
3、需用鋼絲把箍筋和縱向鋼筋綁紮結實，最後做標記。
圖2-1 少筋梁配筋圖
圖2-2 適筋梁的配筋圖
一、實驗目的
根據鋼筋混凝土少筋梁和適筋梁的配筋圖，澆築混凝土梁。
二、實驗材料與輔助器具
p.c32.5水泥、砂、石、手持振動棒、hczt-1振動台、鏟、攪拌盤、試模等。
三、實驗簡圖
請根據圖2-1和圖2-2，澆築c25混凝土梁。
四、實驗內容
1、設計c25混凝土的配合比，每組拌製57l混凝土。
2、澆築混凝土梁（少筋梁和適筋梁），並振搗密實。
3、製作150mm×150mm×15mm混凝土立方試塊三聯 ，用作測定28d混凝土的抗壓強度。
五、實驗步驟
1、混凝土配合比設計
混凝土的設計等級為c25，要求強度保證率95%，該施工單位無歷史統計資料。施工要求坍落度為55～70mm，施工現場混凝土由人工拌製，機械振搗。原材料及係數包括：
p.c32.5水泥、水泥強度富餘係數取1.
0、碎石最大粒徑20mm、混凝土拌合物的假設質量為2350～2450kg/m3。
確定實驗中所需普通水泥、砂、碎石、水的用量。（混凝土配合比設計請參考《土木工程材料》p126～136的「4.4普通混凝土的配合比設計及質量控制」）
2、人工拌合
將稱好的砂料、水泥放在鐵板上，用鐵鏟將水泥和砂料翻拌均勻，然後加入稱好的粗骨料(碎石)，再將全部拌合均勻。將拌合均勻的拌合物堆成圓錐形，在中心挖乙個凹坑，將稱量好的水(約一半)倒入凹坑中，勿使水溢位，小心拌合均勻。再將材料堆成圓錐形，在中心挖乙個凹坑，倒入剩餘的水，繼續拌合。
每翻一次，用鐵鏟在全部拌合物面上壓切一次，翻拌一般不少於6次。拌合時間(從加水算起)隨拌合物體積不同，宜按下規定進行：拌合物體積為30～50l，5～9min；拌合物體積超過50l時，9～12min。
3、振搗
混凝土梁：將混凝土拌合物裝入模板內，裝料時應用抹刀插搗，並使混凝土拌合物高出模板口；插入振動棒，沿著梁縱向移動，振動應持續到表面出漿為止，不得過振；用水泥刀抹平樑的上表面至光滑。
凝土立方試塊：將混凝土拌合物一次裝入試模，裝料時應用抹刀沿各試模壁插搗，並使混凝土拌合物高出試模口；試模應附著或固定在振動台上，振動時試模不得有任何跳動，振動應持續到表面出漿為止，不得過振。
4、養護
採用標準養護的試件，應在溫度為20±5℃的環境下靜置一晝夜至二晝夜，然後編號、拆模。拆模後應立即放入溫度為20±2℃，相對濕度為95％以上的標準養護室中養護，或在溫度為20±2℃的不流動的ca(oh)2飽和溶液中養護，彼此間隔為10～20 mm，試件表面應保持潮濕，並不得用水直接沖淋。
同條件養護試件的拆模時間可與梁的拆模時間相同，拆模後，試件仍需保持同條件養護；標準養護齡期為28d（從攪拌加水開始計時）。
一、實驗目的
1、掌握用電阻應變片測量應變的原理
2、掌握靜態電阻應變儀的使用
二、實驗材料與輔助器具
bdq-1型等強度梁實驗裝置、電阻應變片、靜態電阻應變儀、導線、游標卡尺、鋼尺。
三、實驗內容
1、測定等強度梁上特定位置應變，檢驗各截面上應變（應力）相等
2、測量電橋中的用不同接法測量應變
四、實驗原理
1、bdq-1型等強度梁實驗裝置
bdq-1型等強度梁實驗裝置簡圖如圖4-1所示，電阻應變片已貼好，等強度梁為低碳鋼，彈性模量e越206gpa，泊松比為0.28。
等強度梁如圖4-2，梁厚h，梁長l，梁寬為b（x）。梁的截面成等腰三角形，集中力f作用在三角形頂點。樑內各截面產生的應力是相等的，表面任意位置的應變也相等，因此也稱為等應力梁，其理論計算公式為：
， 式中，△f——荷載；
l——荷載作用點到測試點的距離；
b——梁的寬度；
h——梁的厚度；
e——彈性模量；
圖4-2 等強度梁及電阻應變片貼片位置示意圖
表4-1等強度梁尺寸參數列
2、靜態電阻應變儀
應變測量時，欲測試件或構件表面某點的相對變化量δl/l 即應變ε，將阻值為r 的電阻應變片貼上在試件或構件被測處，當試件或構件受外力作用產生變形時，應變片將隨之產生相應的變形，根據金屬絲的應變-電阻效應，應變片阻值發生變化，在一定範圍內，應變片電阻的相對變化量δr/r 與試件或構件的相對變化量成線性關係，即
式中 k 稱為應變片的靈敏係數。
由於應變很小，很難直接測得，但由上式可知，只要測得δr，就可求得應變ε。為此，我們通常將電阻應變片組成如下圖所示的測量電橋。圖中 u0 為供橋電壓，ui 為電橋輸出電壓，r1~r4 為電阻應變片。
根據電橋原理可得
在電橋中r1=r2=r3=r4=r，若r1、r2、r3、r4 均有相應的電阻增量δr1、δr2、δr3、
δr4 時，電橋輸出電壓（忽略高次微量）
由此可得應變儀的讀數應變εd 為
被測量經測量電橋，通過模擬放大，a/d 轉換，由單片微計算機實時控制，完成資料採集計算處理、顯示、傳輸；通過單片微計算機還實現了半橋、全橋選擇，測量通道切等實時控制。
五、實驗步驟
1、單臂（多點）半橋測量
採用半橋接線法：將等強度梁上四個應變片（r1、r2、r3、r4）分別接在電阻應變儀1~4 通道的接線柱 a、b 上，補償塊上的應變片接在接線柱b、c 上（見圖 4-4）。
載荷為零時，按順序將應變儀每個通道的初始顯示應變記錄下來，然後按每級200 g逐級載入至1000g，記錄各級載荷作用下的應變讀數。
電橋多點接線原理應變儀上多點測量接法
圖4-4 單臂半橋接線法
2、雙臂半橋測量
採用半橋接線法：取等強度梁上、下表面各一片應變片（r1、r2或r3、r4），在應變儀上選乙個通道，按圖4-5a接至接線柱a 、b 和b 、c 上，然後進行實驗，載入步驟同1。
3、相對兩臂全橋測量
採用全橋接線法：取等強度梁上表面（或下表面）兩片應變片（r1、r3或r2、r4），在應變儀上選乙個通道，按圖4-5b接至接線柱a 、b 和c 、d 上，再把兩個補償應變片接到b 、c和a 、d 上，然後進行實驗，載入步驟同1。
4、四臂全橋測量
採用全橋接線法：取等強度梁上的四片應變片（r1、r2、r3、r4），在應變儀上選乙個通道，按圖4-5c接至接線柱a 、b 、c 、d 上，然後進行實驗，載入步驟同1。
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