《建築結構試驗》
實驗指導與試驗報告
專業班級學號
姓名指導教師
學期試驗注意事項
學生到實驗室做試驗，為確保試驗的順利進行，達到預期的試驗目的，應做到以下幾點：
一、試驗前作好準備工作
1、預習試驗指導書，明確試驗目的，了解試驗方法、步驟和注意事項。
2、預習與試驗有關的基本理論和其他有關參考資料。
3、對試驗中所用到的儀器、裝置，應先從課本上熟悉和了解。
4、應清楚地知道所做試驗的觀測內容、所需記錄的專案及資料處理的方法，事先準備好記錄**等。
二、嚴格遵守試驗室的規章制度
1、進入實驗室，必須嚴肅認真，保持安靜。
2、愛護儀器裝置，嚴格遵守操作規程。
3、非本試驗所用的儀器及裝置不准隨意動用。
4、試驗完畢後，應將所用儀器裝置擦拭乾淨，恢復到原來正常狀態。
5、所用的儀器及裝置，須經指導老師清點後，方可離開實驗室。
三、認真做好試驗
1、認真聽取教師講解。
2、試驗前檢查清點試驗用儀器、儀表、器材等裝置。
3、應豎立嚴謹的科學態度，認真細緻地按試驗要求和步驟進行試驗。
4、對電測或貴重的儀器裝置，在接線或布置完成時，應經教師檢查通過後，方可開始試驗。
5、試驗過程中，應密切觀察試驗現象，隨時進行分析，發現異常情況應及時匯報；試驗時注意採取防護措施，確保人身、儀器及裝置的安全。
6、認真記錄試驗量測資料，記錄儀器型號、精度、量程，以及試件的有關引數；若試驗結果與環境溫（溼）度有關，還應記錄試驗時的溫度和濕度。原始資料不得隨意修改。
7、試驗教學是培養學生動手能力的重要實踐性環節之一。試驗時，根據試驗內容，在試驗小組中可進行適當分工，但每個學生都應自己動手，相互交流，完成試驗各個環節。
四、認真寫好試驗報告
試驗報告是對試驗成果的總結，通過認真書寫試驗報告，可以提高分析問題的能力。報告必須獨立完成，要求書寫整潔、內容清楚，要有分析和自己的觀點，並進行討論。
一般試驗報告應具有以下內容：
1、試驗名稱、試驗日期、試驗者及同組成員；
2、試驗目的；
3、試驗的基本原理、方法和步驟；
4、儀器及裝置名稱、型號、精度、量程等；
5、試驗資料及其處理（包括所有原始資料、計算公式、運算資料、最終結果及誤差分析等）；試驗資料及其運算整理，最好能以**形式列出，註明測量單位，試驗結果最好用曲線形式給出或給出經驗公式；
6、討論；根據試驗結果及試驗現象，結合基本理論知識進行分析討論，提出相應的見解。
試驗一電阻應變片的貼上
一、試驗目的
1、掌握電阻應變片的選用原則和方法；
2、學習和掌握常用電阻應變片的貼上技術。
二、試驗用品及工具
1、電阻應變片；
2、鋼材試件；
3、數字萬用電表；
4、放大鏡；
5、粘結劑（kh502膠）、丙酮或酒精；
6、砂紙、棉花球、鑷子、塑料薄膜；
7、電烙鐵、焊錫絲、松香、接線端子、導線。
三、試驗方法及步驟
1、應變片檢查分選
①外觀檢查——借助放大鏡肉眼檢查；應變片應無氣泡、霉斑、鏽點等，應變片絲柵應平直、整齊、均勻；外觀有缺陷的應變片應予剔除。
②阻值檢查——用萬用電表檢查應變片電阻值並分組；應變片應無短路或斷路現象，用於同一測區的應變片電阻值應基本一致，阻值差異不大於0.5％。
2、試件測點表面處理
①測點檢查——檢查測點處表面狀況；表面應平整、無缺陷、無裂縫等。
②打磨——用0＃砂紙打磨試件表面，除去表面鏽斑、汙漬等；要求表面光潔度達到△5；注意打磨時不應減小試件斷面。
③清洗——用棉花球蘸丙酮或酒精清洗試件表面；要求達到用棉花球乾擦時無汙染。
④定位——根據所測應變方向，用鉛筆等在試件表面劃出測點定位線，應變片縱軸線應與應變方向一致。
3、應變片的貼上
①上膠——用鑷子夾住應變片引出線，在應變片背面塗一層薄膠，測點處也塗上薄膠，將應變片按測點方位放上。
②擠壓——用一小片塑料薄膜紙蓋在應變片上，用手指沿乙個方向滾壓，擠出多餘膠水，膠層盡可能薄。
③加壓——用手指輕輕按壓1～2分鐘，待膠水初步固化，鬆開手指；應注意應變片的位置和方向不應滑動。
4、固化處理
分自然乾燥和人工固化。本試驗此過程略。
5、貼上質量檢查
①外觀檢查——借助放大鏡肉眼觀察；應變片應無氣泡、貼上牢固、方位準確。
②阻值檢查——用萬用電表檢查；應變片應無短路或斷路，電阻值應與貼上前基本相同。
③絕緣度檢查——用兆歐表檢查應變片電阻絲與試件之間的絕緣電阻，它是檢驗膠層乾燥和固化程度的標誌，一般靜態應變數測應在200mω以上。
6、導線連線（圖1-1）
①引出線絕緣處理——應變片引出線底下用絕緣膠布貼在試件上，以保證引出線與試件絕緣，不致形成短路。
②固定點設定——用膠水將接線端子貼上在應變片前端附近的試件上。
③導線焊接——用電烙鐵把應變片引出線和導線分別焊接在接線端子上，焊點應圓滑、豐滿、牢固、無虛焊等。
7、防潮及防護處理（圖1-2）
檢查應變片貼上質量合格後，根據環境條件進行防潮、防護處理。可採用石蠟、矽膠及環氧樹脂膠等防潮劑敷蓋整個應變片，使應變片與空氣隔離達到防潮目的；必要時加布帶綁紮，以防止應變片機械損傷。
四、試驗報告
試驗日期第周、星期 、第節課
試驗地點小組分工
1、簡述貼片、焊線、防潮處理、檢查貼片質量等主要操作過程和注意事項。
2、回答問題：
（1）電阻應變片選擇的原則是什麼？
（2）如何保證貼片的質量？貼片質量的好壞對量測會產生什麼影響？
試驗二簡支鋼桁架的靜載試驗
一、試驗目的
1、掌握常用靜態測試儀器儀表的使用方法；
2、學習結構靜載試驗的載入方案制定、測點布置和觀測方法；
3、掌握結構靜載試驗資料整理和分析方法。
二、試驗試件及儀器裝置
1、試件：鋼桁架，如圖2-1所示。試件跨度l、高度h、桿件截面均為雙肢等邊角鋼。
圖2-1 鋼桁架試件示意圖
2、載入裝置：液壓千斤頂1臺、荷載感測器1只、電阻應變儀1臺、豎向載入架1套。
3、測試裝置：位移計3只、磁性表座3只、儀表支架3座、靜態電阻應變測試儀1臺（多點採集）。
三、試驗方案
1、載入裝置：如圖2-2所示，試件一端採用滾動鉸支座、另一端採用固定鉸支座，在試件跨中施加豎向集中力，採用液壓千斤頂載入，千斤頂與試件之間裝有荷載感測器，以測定力值。考慮到試件高度較小，故可不設側向支承。
2、載入步驟：試驗前，先進行預載入，檢查試驗裝置；試驗時，分五級施加荷載，每級為10kn，每級荷載持續時間不少於10min；加至滿載50kn時，持荷20min，然後分2～3級解除安裝。載入過程中，注意觀察試驗裝置和試件反應，發現事故隱患或意外情況，應立即停止載入並及時解除安裝，重新調整裝置，以確保試驗安全。
3、觀測方案：觀測專案主要是桁架的撓度和桿件內力。
撓度量測採用位移計，在桁架下弦跨中節點或邊節點、以及兩端支座處，布置位移測點，安裝位移計；位移計用磁性表座固定在支架上，支架應與試件支敦分開，固定於試驗台座上，整個試驗過程中應保持儀表支架穩固不動。
桿件內力通過量測桿件軸向應變值經計算而得。桿件應變由貼上在桿件截面上的應變片和電阻應變儀進行量測，應變測點布置如圖2-2所示。試驗前預先貼好應變片，並按應變儀說明書採用多點測量線路連線好導線。
4、資料整理與計算：
（1）撓度計算：
①桁架跨中撓度實測值可按下式計算：
5-1)
式中 ——試驗荷載作用下的跨中位移實測值；
——試驗荷載作用下桁架的左、右端支座沉降位移實測值。
若所測撓度為非跨中節點，則應根據長度方向幾何尺寸按比例從所測節點位移中扣除支座沉降位移。
②桁架撓度的理論計算值：可按結構力學方法計算相應節點的位移。
（2）桿件內力計算：
①根據所測桿件的應變值，求桿件的實測截面平均應變，計算公式如下：
5-2)
桿件內力按下式計算：
5-3)
式中 εm——實測截面平均應變值；
ε1、ε2——實測截面測點應變值；
n——實測截面上的軸向力；
e——實測桁架桿件的彈性模量；
a——實測桁架桿件截面面積。
②桁架桿件內力的理論計算值：可按結構力學方法計算。
四、試驗報告
試驗日期第周、星期 、第節課
試驗地點小組分工
1、試驗所用主要儀器裝置及效能。
2、試件實測尺寸，測點布置及編號（圖示）。
3、簡述試驗步驟。
4、試驗資料記錄與整理。
（1）位移量測資料記錄表（附表1）；
（2）應變數測資料記錄表（附表2）；
（3）荷載感測器標定結果：
5、試驗結果整理與分析
（1）用結構力學方法計算試件在試驗荷載作用下所測節點的撓度理論計算值和所測桿件的內力理論計算值（不計自重），結果列入附表1和附表3。
（舉一例，寫出計算過程）
（2）繪製所測桁架下弦節點的荷載－撓度（p-）試驗曲線和理論曲線。
（3）比較滿載時所測節點撓度的實測值ao和理論計算值ac，計算相對誤差並分析產生誤差的原因。
（4）計算各級荷載下所測各桿件的內力實測值（計算結果列入附表3），並與理論計算值進行比較。
（5）根據試驗結果分析桁架的受力特點。
附表1位移量測記錄表
《建築結構試驗》試驗報告
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《建築結構試驗》指導書
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建築結構試驗報告
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