《建築結構試驗》試驗報告

2022-08-16 00:03:02 字數 4640 閱讀 7923

實驗一鋼弦感測器的工作原理及應變測試

一、試驗目的及要求

1、掌握表面、內建鋼弦感測器測試結構靜應變的原理及方法;

2、掌握內建、表面感測器的安裝要點及注意事項;

3、了解索結構內力測試採用弦式感測器的工作原理及優點。

二、試驗儀器及裝置

jmzx-215型鋼弦感測器、jmzx-212型鋼弦感測器、jmzx-200x綜合測試儀、502膠、砂紙、丙酮、標準桿、扳手,砝碼。

三、試驗內容及步驟

1、在構件上畫出將要黏貼鋼弦感測器的位置,將表面打磨平整,用丙酮溶液將表面擦拭乾淨。

2、將鋼弦感測器的底座黏貼在畫好的黏貼的位置,再將鋼弦感測器安裝在底座上,固定好感測器,調整初始讀數,並記錄初始讀數。

3、分級載入,並記錄每級荷載下的鋼弦感測器的讀數。

四、試驗報告

1、根據附錄所給公式,整理測點應變、應力隨荷載變化歷程;

鋼弦感測器測試資料記錄表(e=2.05×105 mpa)

2、分析鋼弦感測器讀數變化,分析表面感測器調整初讀數的原因;

鋼弦感測器在受拉的時候應變增大,在受壓的時候應變減小,即拉增大,壓減小。表面鋼弦感測器的測試範圍是0~5000με,所以需要根據具體的測試要求來調整鋼弦感測器的初讀數,使得預留的測試範圍能夠滿足測試要求。

實驗二半橋、全橋測量等強度梁的應變

第一部分常溫電阻應變片的篩選和貼上

一、實驗目的

掌握使用萬用表篩選電阻應變片的方法、掌握應變片的貼上、引線連線技術。

二、實驗儀表與器材

數字式萬用電表、電橋、兆歐表、粘結劑(502膠)、等強度梁試件、補償塊、常溫應變片、接線端子、電烙鐵、鑷子、砂布、剪子、聚乙烯塑料薄膜、脫脂棉、丙酮、鋼尺、劃針、引線以及防潮劑(蜂蠟或環氧樹脂膠)。

三、實驗方法和實驗步驟

1、篩選電阻應變片。

2、貼上電阻應變片。

3、檢驗應變片的貼上質量。

4、固定測量導線。

5、對應變片進行防護處理。

四、資料記錄

記錄篩選出的電阻應變片的標稱阻值和實際阻值、以及焊接後對應的阻值,並對應變片進行分組。

電阻阻值記錄表

第二部分應變儀的使用技術

一、實驗目的

掌握靜態電阻應變儀的使用和進行單點應變測量的基本原理;掌握應變片半橋及全橋應變測量的接線方法,了解不同橋路接線方式的工作特點。

二、實驗儀器和裝置

靜態電阻應變儀、已經貼上好應變片的等強度梁、溫度補償塊及溫度補償片。

三、實驗報告

1、闡述半橋以及全橋測量電路的連線方法和工作特點。

(1)進行半橋測量。

半橋單補法:將工作應變片接至後面板1-10號接線端子板的a,b端子,b,c端子與溫度補償應變片連線,調節與應變片連線的端子板相對應的平衡電位器,使應變儀顯示值為0,旋轉選擇開關至各個檔位,依次調整平衡,就可以準備進行應變測量了。應注意,未接應變片的檔位,應變儀的顯示值將無序閃動,無法調節至0;進行應變測量時,應按照工作應變計出廠時所標明的靈敏係數,調整應變儀的靈敏係數開關,使之相等,否則應變儀的輸出值與工作應變片的實際應變值將存在較大誤差。

半橋公共補償法:半橋測量時,除選擇單獨溫度補償模式外,還可以選用公共補償模式。即將工作應變計依次分別接至各個接線端子的a、b端子上,在公共補償端子,連線乙隻公共溫度補償應變片,按照上述的方法調節各個測點電路,即可正常工作。

半橋互補法:當橋路中連線的2只應變片都是工作應變片時,可採用與半橋單補法相同的連線模式,2只工作應變片互相進行溫度補償,並具有較高的橋臂係數。電路調整方法與前述方法相同。

(2)進行全橋測量。將橋路模式開關撥動至全橋位置,調整靈敏係數開關,使其與所選用的工作應變片標明的靈敏係數相同,將4個橋臂的應變片組成測量電橋,依次連線到接線端子板的a、b、c、d端子上,調節平衡電位器,使其達到平衡狀態,依次連線並調節好每乙個測點,測量準備工作即已完成。應注意,應變儀只能在半橋或全橋單一模式下工作,因此,應變儀正常工作時,不允許半橋模式和全橋模式混合使用。

第三部分半橋、全橋測量等強度梁的應變值

一、實驗目的

熟練掌握電阻應變儀對等強度梁的應變進行半橋及全橋測量,理解理論計算值與實際實驗值之間的關係。

二、實驗裝置及儀表

靜態電阻應變儀、等強度標準鋼梁、50n砝碼(6個)、直尺1把。等強度鋼梁幾何尺寸及應變片貼上情況參見圖1。

圖1 等強度鋼梁幾何尺寸及應變片貼上位置

三、實驗報告

1、記錄四種橋路連線的實驗資料。

a-a截面的應變

1)半橋單補測量橋路

2)半橋互補測量橋路

2. 全橋接線與測量

1)全橋單補測量電路

2)全橋互補測量電路

2、通過四種橋路的連線與測試,分析四種橋路的連線方式的優、缺點。

半橋單補測量電路接法的優點是:試驗時使用應變片個數少,電路連線方式簡單,橋臂係數為1,應變測量值與應變顯示值相同;缺點是:橋路無放大作用,測量時電橋靈敏度較低。

半橋互補測量電路接法的優點是:試驗時使用應變片個數較少,電路連線方式簡單,電橋具有放大能力,放大倍數為2即橋臂係數為2,應變測量值與應變顯示值不相同,讀數是實際應變值的2倍,測量電路靈敏度較高;缺點是:橋路需用應變計較多,實際應變測量範圍減少1倍。

全橋單補測量電路接法的優點是:電橋具有放大能力,放大倍數為2即橋臂係數為2,應變測量值與應變顯示值不相同,讀數是實際應變值的2倍,測量電路靈敏度較高;缺點是:試驗時使用應變片個數多,電路連線方式複雜,實際應變測量範圍減少1倍。

全橋互補測量電路接法的優點是:電橋具有放大能力,放大倍數為4即橋臂係數為4,應變測量值與應變顯示值不相同,讀數是實際應變值的4倍,測量電路靈敏度高;缺點是:試驗時使用應變片個數多,電路連線方式複雜,實際應變測量範圍減少為原測量範圍的四分之一。

實驗三超聲回彈法檢測結構混凝土強度

一 、試驗目的及要求

1、掌握超聲回彈法檢測混凝土強度的原理和方法;

2、學習使用回彈儀和混凝土超聲波檢測儀的工作原理及使用方法;

3、掌握實驗資料的處理和最終強度值的確定。

二、試驗儀器及裝置

超聲波混凝土測定儀tico

混凝土數顯回彈儀schmid7

混凝土試塊(150mm×150mm)或構件

三、試驗報告

1、記錄回彈的過程和資料,並進行整理。

先對試件進行回彈測試,在將要進行聲速測試的兩個面上進行回彈,每個面上分別回彈8個點,將得到的16個回彈值進行篩選,去掉3個最大值和3個最小值。剩下的10的回彈值取平均數。

回彈資料記錄

38.8

2、記錄波速的測試過程,並進行資料的整理。

對試件進行聲速測試,在每個測區內相對測試面上,各布置3個測點(沿試件的對角線進行等距布置)。測試時應注意發射和接收換能器應在同一軸線上;測試時聲時值應精確到0.1us,聲速值應精確到0.

01km/s;超聲測距的測量誤差應不大於±1%;

測區聲速按下式計算:

5.062 (km/s)

3、運用公式利用超聲—回彈法對混凝土強度進行推定。

機理:利用波速、回彈值綜合測定混凝土強度,其關係式為:

=0.008*(5.062)1.72*(38.8)1.57

=0.008*16.27*312.2

=40.6mpa

4、比較回彈法和超聲回彈法的差別,並敘述各自的優缺點。

超聲回彈綜合法是建立在超聲傳播速度和回彈值與混凝土抗壓強度之間相互關係的基礎上的,以聲速和回彈值綜合反映混凝土抗壓強度的一種非破損檢測方法。

超聲波在混凝土材料中的傳播速度反映了材料的彈性性質;回彈法的回彈值反映了混凝土的彈性性質,同時也一定程度上反映了混凝土的塑性性質,但它只能確切反映混凝土表層約3cm左右厚度的狀態。

當採用超聲和回彈綜合法時,它既能反映混凝土的彈性,又能反映混凝土的塑性。既能反映混凝土的表層狀態,又能反映混凝土的內部構造。

超聲波:彈性性質,內部構造;回彈法:塑性性質,表層狀態。

實驗四自由振動法測定結構動力特性實驗

一、實驗目的

1、掌握測振儀器的使用方法。

2、掌握用自由振動法測定結構動力特性的試驗方法及過程。

二、試件準備及實驗儀器儀表

1、試件:工字鋼一根、固定鉸支座1個、活動鉸支座1個。

2、拾振器1個、動態資料採集儀1臺或採用電荷放大器及記錄裝置代用。

3、荷載塊1塊,用於施加到鋼梁上,使其產生初始位移,突然解除安裝後使試件產生自由振動。

三、實驗報告

(1)記述整個試驗方案、方法和試驗過程。

將一根i10*1200的工字鋼梁置於兩支座上,兩個支座分別為固定鉸支座和滾動鉸支座。在鋼梁下懸吊乙個50n砝碼,鋼梁上吸附乙個加速度感測器。加速度感測器與dy-3型動態資料採集儀連線。

試驗時,剪斷砝碼吊繩,使工字梁在彈性恢復力下產生自由振動。利用採集儀記錄振動過程,將記錄下的振動波形去除最前面和最後面的數個波形,選取中間的幾個振動波作為計算依據進行計算。

(2)通過曲線計算工字梁的固有振動頻率和阻尼係數。

1.固有頻率:

取3個週期的振動波,對應的時間座標差值為t2-t1=0.173s,故週期t=0.173/3=0.0577s,頻率f=1/t=1/0.0577=17.31hz。

2.阻尼係數:

該振動的對數衰減率為: =(2/k)ln(an/an+k),在波形中取三個週期的波形,則k=6,在圖中可查到an的幅值為105個單位,an+k的幅值為38個單位,

故=(2/k)ln(an/an+k)=(2/6)ln(105/38)=0.339,

阻尼比=/2=0.339/2*3.1416=0.054。

建築結構試驗報告

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