1、第2章結(jié)構(gòu)(jigu)靜載試驗(yàn) 教學(xué)目的(md):掌握靜載試驗(yàn)的使用儀器和設(shè)備,及其原理與使用方法,以及靜載試驗(yàn)要解決的實(shí)際問題。 教學(xué)重點(diǎn):應(yīng)變計(jì)的粘貼方法與原理。 教學(xué)難點(diǎn)：電阻應(yīng)變儀的測(cè)量方法。 教學(xué)內(nèi)容：靜載試驗(yàn)的加載設(shè)備與量測(cè)儀器，以及試驗(yàn)荷載和加載方法。 授課方式：理論授課 授課學(xué)時(shí)：共一百一十五頁(yè)2.1 靜載試驗(yàn)(shyn)的加載設(shè)備一、靜載加載裝置 加載設(shè)備必須滿足以下基本要求： 1試驗(yàn)荷載的作用應(yīng)符合實(shí)際荷載作用的傳遞方式，能使被試驗(yàn)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件再現(xiàn)其實(shí)際工作狀態(tài)的邊界條件，使截面或部位產(chǎn)生的內(nèi)力與設(shè)計(jì)計(jì)算等效； 2產(chǎn)生的荷載值應(yīng)當(dāng)明確，滿足試驗(yàn)的準(zhǔn)確度要求，除模擬動(dòng)力外，荷載

2、值應(yīng)能保持相對(duì)穩(wěn)定； 3加載設(shè)備本身應(yīng)有(yn yu)足夠的強(qiáng)度和剛度； 4加載設(shè)備不應(yīng)參與結(jié)構(gòu)的工作； 5應(yīng)能分級(jí)加載、分級(jí)卸載。共一百一十五頁(yè) 加載設(shè)備的種類有：重物、機(jī)械、液壓、氣壓 （一）重物加載 1重物加載的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)：重物加載是最古老的一種加載方式，但是它也可以做到很精確，比如最精密的天秤，實(shí)際上就采用了重物加載，就是用法碼。同樣，在我們(w men)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)當(dāng)中，用重物加載也可以做到很精確，而且它的重物有時(shí)候取得很方便。但是它有一個(gè)最大的缺點(diǎn)，就是當(dāng)你荷載很大的時(shí)候，加載的勞動(dòng)強(qiáng)度很大。 共一百一十五頁(yè) 2重物加載的作用：通過(tnggu)重物加載這種方式可以實(shí)現(xiàn)均布荷載的加載，

3、也可以實(shí)現(xiàn)集中荷載的加載。假如說要加集中合載，就需要用料盤來(lái)加載，一般把料盤也稱為加荷籃。假如說荷載再大，就可以通過(tnggu)杠桿來(lái)加載。 3重物加載實(shí)現(xiàn)均布荷載 圖2-1所示。共一百一十五頁(yè)共一百一十五頁(yè)共一百一十五頁(yè) 前兩種方法(fngf)都是均布荷載的加載方法(fngf)。 4重物加載實(shí)現(xiàn)集中荷載 圖2-3所示。共一百一十五頁(yè) （二）機(jī)械式加載 在機(jī)械式加載當(dāng)中(dngzhng)，實(shí)際上在文字教材中介紹了好些種，比如說可以通過卷?yè)P(yáng)機(jī)，可以通過螺旋千斤頂?shù)鹊龋谶@里只介紹一種，就是彈簧加載，因?yàn)槟莾煞N大家都是平時(shí)容易見到的。 共一百一十五頁(yè) 1.彈簧加載的主要用途： 彈簧加載用于長(zhǎng)期荷

4、載，比如說要做梁的長(zhǎng)期剛度，或者是觀察它的裂縫的時(shí)候，那么就要加幾個(gè)月，甚至幾年的荷載。那么做長(zhǎng)期荷載的時(shí)候可以通過彈簧來(lái)保持經(jīng)常的荷載值，因?yàn)槟惆褟椈蓧嚎s好以后，那么它的荷載值就基本上不變了，那么它可以維持很長(zhǎng)時(shí)間，但是，梁要變形以后，這荷載值也會(huì)有所變化，因此在做試驗(yàn)的時(shí)候經(jīng)過一段時(shí)間，比如說一個(gè)禮拜，開始的時(shí)候可能每天都要去看看這荷載值有沒有變化，假如說有變化，再重新(chngxn)加到原來(lái)的值。總的來(lái)講，通過彈簧它主要可以維持荷載。 共一百一十五頁(yè) （三）液壓加載 在用液壓加載的裝置當(dāng)中，它必須要有一個(gè)承力的裝置，把它叫做承載架，或者叫做加荷架。它要承受加載器的反力，這個(gè)加載器一方面給

5、這個(gè)試件加上力，同時(shí)它這個(gè)反力由加載架來(lái)承受，最后來(lái)傳遞到試驗(yàn)臺(tái)上去。 1液壓加載試驗(yàn)裝置 臺(tái)座：糟道式、孔洞式、地錨式；測(cè)力(c l)：測(cè)力(c l)計(jì)、力傳感器、壓力表 2液壓加載的分類 液壓加載可以通過這么幾種方式來(lái)進(jìn)行，一共有四種：一種叫液壓千斤頂，一種叫單向作用液壓加載器，一種叫雙向作用液壓加載器，還有一種是比較現(xiàn)代化的叫電液伺服加載器。共一百一十五頁(yè) （1）液壓千斤頂 在這里就不做介紹(jisho)了，因?yàn)橐簤呵Ы镯攲?shí)際上就是一般的起重工具，就是手動(dòng)的千斤頂來(lái)用作加載。 （2）單向液壓加載器 圖2-5所示。共一百一十五頁(yè)共一百一十五頁(yè) （3）雙作用(zuyng)液壓加載器 圖2-6

6、所示。共一百一十五頁(yè) （4）電液伺服作動(dòng)器 圖2-7所示。共一百一十五頁(yè) 3液壓加載系統(tǒng) （1）液壓試驗(yàn)機(jī)，在這講的液壓試驗(yàn)機(jī)是液壓的結(jié)構(gòu)試驗(yàn)機(jī)。 （2）普通的液壓加載系統(tǒng)。所謂普通液壓加載系統(tǒng)，就是用前面介紹(jisho)過的單作用的加載器和雙向作用加載器，再配上油管，配上油泵一些控制閥等等構(gòu)成液壓系統(tǒng)。 （3）電液伺服加載系統(tǒng)。 優(yōu)點(diǎn)：響應(yīng)快、靈敏度高、量測(cè)與控制精度好、出力大、波形多、頻帶寬、可以與計(jì)算機(jī)聯(lián)機(jī)等優(yōu)點(diǎn)。 缺點(diǎn)：投資大、維護(hù)費(fèi)用高。共一百一十五頁(yè) （四）分配梁、支座、支墩 分配梁是將集中(jzhng)作用與一點(diǎn)的荷載轉(zhuǎn)換為作用于試件的多點(diǎn)分荷載的設(shè)備。 支座的形式：1、滾動(dòng)鉸

7、支座 2、固定鉸支座 3、球鉸支座 4、刀鉸支座（如圖2-8所示）共一百一十五頁(yè) 上墊板長(zhǎng)度： 上墊板厚度： 最大支座反力 b滾軸中線至板邊緣(binyun)的距離（mm） 試件混凝土的立方抗壓強(qiáng)度（ ） f墊板鋼材的計(jì)算強(qiáng)度（ ）每厘米長(zhǎng)滾軸荷載（KN）滾軸直徑（mm）205020406080406080100共一百一十五頁(yè)2.2 靜載試驗(yàn)(shyn)的量測(cè)儀表 量測(cè)儀表的種類很多，選擇時(shí)應(yīng)滿足的基本要求是： 1.性能應(yīng)滿足實(shí)驗(yàn)的具體要求，精度要求所測(cè)最大誤差不超過5%，最值以選最大被測(cè)值的1.25%至2倍為最佳； 2.安裝在結(jié)構(gòu)上的儀表，要求重量輕，體積小，不影響被測(cè)結(jié)構(gòu)的工作性能和受力情

8、況； 3.選擇的儀表種類，規(guī)格(gug)應(yīng)盡量少，避免換算引起誤差； 4.儀表對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性要強(qiáng)。共一百一十五頁(yè) 結(jié)構(gòu)在外力作用下，內(nèi)部(nib)產(chǎn)生應(yīng)力，不同部位的應(yīng)力值是評(píng)定結(jié)構(gòu)性質(zhì)的重要指標(biāo)，也是建立結(jié)構(gòu)理論的重要依據(jù)。但目前不能直接測(cè)定應(yīng)力值，一般均采用測(cè)定應(yīng)變，而后通過=E求得。應(yīng)變量測(cè)方法和儀表很多，主要有電測(cè)與機(jī)測(cè)兩類。 一、應(yīng)變測(cè)量 在混凝土當(dāng)中進(jìn)行應(yīng)變測(cè)量，主要的是用應(yīng)變片來(lái)進(jìn)行。其次，當(dāng)然還有機(jī)械式的儀表，這個(gè)教材中都有介紹。這里主要介紹電阻應(yīng)變片測(cè)量方法。共一百一十五頁(yè) 1應(yīng)變(yngbin)片 圖2-9所示。共一百一十五頁(yè) 電阻片有很多種。按照基底所用的材料不同，可以分

9、為兩種，一種是紙基的，就是說這個(gè)基底是用絕緣紙來(lái)做的，一般的就是電容器紙；還有一種膠基，它是用塑料來(lái)做的。 要從電阻絲的構(gòu)造情況來(lái)分類，它也有兩種，一種叫做(jiozu)線繞的，就是說它用很細(xì)的電阻絲這么一圈一圈繞上的，這種叫線繞式的電阻應(yīng)變片；還有一種是箔式的電阻應(yīng)變片，一般膠基的都作成箔式的，它的生產(chǎn)工藝就類似于生產(chǎn)印刷線路板那種工藝，就是用光刻來(lái)完成的。共一百一十五頁(yè) 紙基和膠基這兩種電阻片，它們各自有各自的特點(diǎn)。比如說紙機(jī)的電阻片，一般它的成本低，而且容易粘貼，容易把它粘貼到試件上。但是，它防潮的性能比較差，比如說空氣當(dāng)中濕度很大，或者你的試件含水量大，那么它可能就提早破壞了。而膠基的

10、特點(diǎn)正好和紙基相反，就是說它的機(jī)體材料的成本要比紙基的高，所以整個(gè)電阻片的成本要比紙基的高，它的粘貼上要比紙基困難，因?yàn)槟z基的在和其它的，比如說和金屬粘接的時(shí)候它就相對(duì)困難一點(diǎn)，它本身較硬，但是它防潮性能很好。另外(ln wi)膠基的電阻應(yīng)變片因?yàn)樗怯霉饪痰姆椒ㄗ龀傻?，所以電阻片可以做的很短，電阻絲的長(zhǎng)度最小的可以做到0.2毫米，而且可以做成各種各樣的電阻片，所以它的工藝比較靈活。 共一百一十五頁(yè)共一百一十五頁(yè) 各種各樣( zhn yn)的應(yīng)變片共一百一十五頁(yè)共一百一十五頁(yè) 粘貼應(yīng)變片工藝： 1）用紙打磨，除去油漆和銹跡，形成光滑而又不是拋得很光的表面。 2）用溶劑除去油脂痕跡。 3）用堿性

11、溶液處理(chl)表面，使表面對(duì)粘合劑有適當(dāng)?shù)玫幕瘜W(xué)親和力。 4）在試件上標(biāo)出應(yīng)變片粘貼位置 5）用一片透明的膠帶紙將應(yīng)變片定位。(或者劃線定位)共一百一十五頁(yè) 6）將應(yīng)變片表面涂上502膠水. 7)用聚乙烯薄膜壓擠多余膠水，并保持13分鐘固化。 8) 將引出(yn ch)線與導(dǎo)線焊接在固定端子上 9）然后立即涂上防護(hù)層（凡士林或者914環(huán)氧樹脂膠水）共一百一十五頁(yè) 固定(gdng)端子共一百一十五頁(yè) 檢測(cè)應(yīng)變片粘結(jié)情況1.確定應(yīng)變片與試件之間有無(wú)空隙（氣泡、揮發(fā)物）： 用軟橡皮輕輕敲應(yīng)變片，如果應(yīng)變指示議出現(xiàn)應(yīng)變讀數(shù)，說明有空隙存在。 2.應(yīng)變片是否固化： 測(cè)量應(yīng)變片柵與試件之間得電阻。如果

12、電阻值為1001000M歐姆(u m)，表明需要再固化。 正常的粘結(jié)劑層電阻10000M歐姆。共一百一十五頁(yè) 2應(yīng)變片測(cè)量的原理 如何通過應(yīng)變片來(lái)測(cè)量出來(lái)應(yīng)變呢？我們首先要了解絲柵材料的靈敏系數(shù)。 （1）絲柵材料的靈敏系數(shù) 絲柵材料的靈敏系數(shù)是怎么定義的呢。首先，我們來(lái)看一個(gè)電阻絲。任何一個(gè)電阻絲，它本身當(dāng)然有電阻，它的電阻一般和這么幾項(xiàng)有關(guān)系：一個(gè)是和電阻絲的長(zhǎng)度有關(guān)，很顯然越長(zhǎng)，電阻越大；另外就和電阻絲的截面積有關(guān)，當(dāng)然截面積越大，電阻越??；其次(qc)它還有一個(gè)本身的特性，就是電阻系數(shù)，因?yàn)榇蠹抑烙行┎牧想娮杈托?，比如說銅材料電阻就小，其它的有些金屬材料電阻就大。所以電阻絲的電阻與電阻

13、絲的長(zhǎng)度、截面積和電阻系數(shù)有關(guān)。共一百一十五頁(yè) 大家看這個(gè)公式 ，實(shí)際上這就是一個(gè)電阻的公式，就是說電阻用R來(lái)表示，這個(gè) 就是電阻系數(shù)，這個(gè)L是電阻絲的長(zhǎng)度，A是它的面積，如果把這個(gè)電阻對(duì)它取全微分，然后再和整個(gè)電阻做比較，求它相對(duì)的電阻變化，比如說用電阻的全微分比上這個(gè)電阻值，然后公式右邊也是取全微分，然后再用它這個(gè)去除，結(jié)果整理以后就可以(ky)得到教材（33）這個(gè)式子，這個(gè)推導(dǎo)過程文字教材中有，在這就不詳細(xì)介紹了。共一百一十五頁(yè) 電阻應(yīng)變片的靈敏系數(shù)： 是通過試驗(yàn)得到的。在試驗(yàn)的時(shí)候都是由應(yīng)變片的出廠廠家在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的條件下來(lái)(xi li)測(cè)定的。一般說來(lái)它用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)梁，上面加上荷載以后，

14、讓它產(chǎn)生一定的應(yīng)變，同時(shí)測(cè)量上面貼的電阻片的電阻相對(duì)變化率，那么求得它的比值就是電阻片的靈敏系數(shù)，這個(gè)靈敏系數(shù)值一般在買電阻片的時(shí)候，包裝盒上都要注明的。因?yàn)闇y(cè)定靈敏系數(shù)的時(shí)候不可能每一個(gè)都測(cè)了，它也是采取抽樣的，所以它是一批應(yīng)變片，它有統(tǒng)一的靈敏系數(shù)。共一百一十五頁(yè) 把這個(gè)公式轉(zhuǎn)換一下，就變成下面這種形式，就是說電阻片的電阻變化率，也就是R/R=K，也就是說用電阻應(yīng)變片來(lái)測(cè)量應(yīng)變的時(shí)候(sh hou)，那么這個(gè)應(yīng)變，由于試件的應(yīng)變，就會(huì)使電阻片產(chǎn)生一個(gè)電阻變化率，而且這個(gè)電阻變化率要比應(yīng)變大K這么多倍。這個(gè)式子是用電阻應(yīng)變片測(cè)量應(yīng)變最基本的一個(gè)轉(zhuǎn)換關(guān)系。大家一定要很好的把它掌握。 共一百一十

15、五頁(yè) 用電阻應(yīng)變片來(lái)測(cè)量應(yīng)變,就是把應(yīng)變片牢牢地貼到試件上,然后去測(cè)量電阻片產(chǎn)生的電阻變化率,通過電阻變化率去換算出來(lái)(ch li)試件的應(yīng)變，根據(jù)前面咱們介紹過的電阻應(yīng)變片的構(gòu)造，那么就可以看出來(lái)(ch li)電阻片有很多優(yōu)點(diǎn)，下面就介紹一下電阻片具體的技術(shù)性能，包括哪幾項(xiàng)。共一百一十五頁(yè) （2）應(yīng)變片的基本(jbn)技術(shù)性能，主要有三項(xiàng)：一個(gè)是標(biāo)距，一個(gè)是電阻值，一個(gè)就是它的靈敏系數(shù)。 所謂標(biāo)距，比如說電阻片，它的標(biāo)距，不是指整個(gè)電阻片的長(zhǎng)度，而是指電阻片當(dāng)中電阻絲柵的長(zhǎng)度，就是說它的基底，要比絲柵長(zhǎng)一些，指的是絲柵的長(zhǎng)度，這個(gè)是它的標(biāo)距，一般標(biāo)距規(guī)格很多，它最小可以做成0.2毫米，最大的

16、一般現(xiàn)在用的就是100毫米左右，再長(zhǎng)的實(shí)際上粘貼起來(lái)就有困難了。選擇標(biāo)距的長(zhǎng)短，取決材料的均勻程度，比如說材料比較均勻，就可以用標(biāo)距比較小的。比如說金屬材料就用標(biāo)距比較小的，那就用在5毫米或者10毫米大的；而對(duì)于混凝土材料，因?yàn)楫?dāng)中有骨料有共一百一十五頁(yè) 沙漿，所以它實(shí)際上應(yīng)變不均勻，它用的標(biāo)距比較大，一般的選擇原則，就是要大于骨料直徑的三倍。那就根據(jù)(gnj)混凝土骨料力徑的大小，來(lái)選擇電阻應(yīng)變片的標(biāo)距的大小。另外一個(gè)方面考慮的，就是看應(yīng)力的變化梯度，比如在這一個(gè)區(qū)域內(nèi)，應(yīng)力變化梯度特別劇烈，那么就應(yīng)該選擇標(biāo)距短的，比如測(cè)量應(yīng)力集中就應(yīng)該用標(biāo)距小的電阻應(yīng)變片。 下面一個(gè)指標(biāo)是電阻值，就是它本

17、身總的電阻值，這個(gè)電阻值一般對(duì)測(cè)量的影響不是很大。電阻片的電阻，一般都是在60歐姆到1000歐姆之間，大多數(shù)都是120歐姆或者是360歐姆左右，它允許從60歐姆到1000歐姆之間。共一百一十五頁(yè) 第三項(xiàng)指標(biāo)就是方才介紹的電阻片的靈敏系數(shù)。 這個(gè)值，當(dāng)然它是固定的，當(dāng)它選擇生產(chǎn)廠家用的某電阻絲，那么它的靈敏系數(shù)就是固定的了。它就測(cè)給你，一般都在2.0左右，比如說1.9-2.1左右，都在2左右這個(gè)上下的波動(dòng)，就是說使用的時(shí)候要利用這個(gè)值，因?yàn)閯偛拍莻€(gè)公式，要利用靈敏系數(shù)值去換算(hun sun)出來(lái)應(yīng)變，所以這個(gè)值很重要，但是確切的具體這個(gè)值的多少對(duì)測(cè)量是影響不大的。共一百一十五頁(yè) （3）電阻片的

18、特點(diǎn) 一個(gè)(y )特點(diǎn)是它的質(zhì)量很輕，剛度很小，這個(gè)是測(cè)量?jī)x器最大的優(yōu)點(diǎn)。 因?yàn)橐獪y(cè)量一個(gè)試件的應(yīng)變，如果測(cè)量?jī)x器剛度很大，實(shí)際上就等于給試件附加上一個(gè)剛度，這樣測(cè)量就影響結(jié)構(gòu)的變形，而且，你質(zhì)量大，假如說加到試件上，那么它本身就變成荷載了，但是對(duì)于咱們做結(jié)構(gòu)的，好像還不是太突出，假如說做的材質(zhì)很輕，做很薄的膜的一個(gè)試驗(yàn)，那么儀器的質(zhì)量和剛度影響就突出了。共一百一十五頁(yè) 另一個(gè)特點(diǎn)就是它的標(biāo)距、規(guī)格很多。方才咱們說了，它可以從0.2做到100，所以它適合各種情況的測(cè)量，它的適用范圍也是很廣泛的，因?yàn)橐话愕碾娮钁?yīng)變片，當(dāng)然是在常溫、常濕這個(gè)條件下，但是它也可以根據(jù)你的要求做，出來(lái)很多適用特別條件

19、的應(yīng)變片，比如說可以做高溫的應(yīng)變片，所以應(yīng)變片的應(yīng)用是很廣泛的，不單在結(jié)構(gòu)試驗(yàn)(shyn)上，在其它的各種試驗(yàn)(shyn)上也都經(jīng)常要用到的。共一百一十五頁(yè) （4）應(yīng)變計(jì)的種類： 按柵極分：絲式、箔式、半導(dǎo)體； 按基底材料(cilio)分：紙基、膠基； 按使用極限溫度分：低溫、常溫、高溫。共一百一十五頁(yè) 3應(yīng)變儀的原理 前面我們介紹了應(yīng)變(yngbin)片能夠把試件的應(yīng)變(yngbin)反應(yīng)成電阻變化，那么我們通過什么辦法來(lái)把電阻變化來(lái)測(cè)量出來(lái)呢？那當(dāng)然這樣就得有應(yīng)變(yngbin)儀。下面就介紹一下應(yīng)變(yngbin)儀，介紹一下應(yīng)變(yngbin)儀的測(cè)量原理。應(yīng)變(yngbin)儀里面最

20、基本的也是與我們使用應(yīng)變(yngbin)儀最有直接關(guān)系的部分就是慧斯登電橋，這部分與我們使用應(yīng)變(yngbin)儀關(guān)系最大了。共一百一十五頁(yè) 電阻應(yīng)變儀量測(cè)應(yīng)變的原理是：通過粘貼在試件測(cè)點(diǎn)的感受元件電阻應(yīng)變計(jì)與試件同步變形，輸出電信號(hào)(xnho)進(jìn)行量測(cè)和處理。主要是把應(yīng)變計(jì)輸出的信號(hào)(xnho)進(jìn)行轉(zhuǎn)換、放大、檢波以至指標(biāo)或記錄，應(yīng)變儀的測(cè)量電路，一般采用惠斯登電橋，把電阻變化轉(zhuǎn)化為電壓或電流輸出，并解決溫度補(bǔ)償問題。共一百一十五頁(yè) （1）慧斯登電橋(din qio)共一百一十五頁(yè) 那就是說其中有一條回路是從A、B到C,一條回路是從A、D到C,這樣我們就可以用簡(jiǎn)單的電路(dinl)來(lái)進(jìn)行分析

21、。那么主要分析A、C之間有一個(gè)恒定的電壓以后,看看B、D之間輸出的電壓究竟是多少。假定C為0,那么B、D間的電壓，實(shí)際就是A、C之間電壓被和來(lái)分壓。它這個(gè)公式就是 ，就是B、C之間電壓，等于U*R2/(R1+R2),同樣, 就是D、C之間電壓，等于U*R3/(R3+R4),而B、D兩點(diǎn)的電壓之差就是輸出的電壓，把這兩個(gè)式子相減,然后整理就可以得到這么一個(gè)關(guān)系了，就是：U*(R1*R3-R2*R4)/(R1+R2)*(R3+R4)。 那么從公式中可以看到如果分子等于零,實(shí)際輸出就是零,也就是(R1*R3-R2*R4)等于零,輸出就是零,這個(gè)時(shí)候叫做電橋平衡。共一百一十五頁(yè) （2）慧斯登電橋的特點(diǎn)

22、 就是當(dāng)這個(gè)電阻關(guān)系成立的時(shí)候,輸出就是零,把這個(gè)稱為電橋平衡，等于零這個(gè)關(guān)系也可以寫成比例關(guān)系,就可以寫成R1:R2=R3:R4，那從圖上就可以看出,只要(zhyo)相鄰橋壁的電阻，比如說R1、R2這兩個(gè)電阻和R3、R4這兩個(gè)電阻要是成比例的話，實(shí)際電橋輸出就是零，這是電橋的平衡。用電阻應(yīng)變測(cè)量最初使的狀態(tài)，也就是說沒有應(yīng)變的狀態(tài)，就要調(diào)整電橋讓它處于平衡狀態(tài)，那么要使平衡，在應(yīng)變里實(shí)際上是用兩種特殊情況，一種情況就是這四個(gè)電阻完全相等，就是R1=R2=R3=R4這是一種狀況；還有一種狀況就是讓R1=R2,R3=R4，當(dāng)然R1和R3之間不一定相等,只要(zhyo)R1=R2，R3=R4就可以

23、了。那么這時(shí)候這電橋就是平衡了。共一百一十五頁(yè) 總結(jié)：電橋由四個(gè)電阻組成(z chn)，橋路接法有兩種： a四個(gè)橋路均外接應(yīng)變計(jì)的，稱為全橋接法； 設(shè)電阻變化分別為 、 、 、 橋路輸出電壓（或電流）增量為： 若 ，則 共一百一十五頁(yè) b、只R1和R2為外接，R3和R4為應(yīng)變儀內(nèi)無(wú)感電阻的，稱為半橋接法。 由電橋特性(txng)知道，其平衡（ ）條件為 ，橋路電阻發(fā)生變化，即失去平衡產(chǎn)生信號(hào)輸出 。 可見：電橋的鄰臂電阻變化的符號(hào)相反，成相減輸出；對(duì)臂符號(hào)相同，成相加輸出。共一百一十五頁(yè)（3）應(yīng)變片的熱效應(yīng)及其補(bǔ)償 溫度補(bǔ)償： 實(shí)際測(cè)量中應(yīng)變片粘貼在受力構(gòu)件表面，若溫度發(fā)生變化，因應(yīng)變片的線膨

24、脹系數(shù)與構(gòu)件的并不相同，且應(yīng)變片電阻絲的電阻也隨溫度變化而改變，所以，測(cè)得的應(yīng)變將包含溫度變化的影響(yngxing)，不能真實(shí)地反映構(gòu)件因受載荷引起的應(yīng)變。共一百一十五頁(yè) 補(bǔ)償計(jì)方法： 該方法是用電阻溫度系數(shù),線膨脹系數(shù)都相同的應(yīng)變片來(lái)進(jìn)行溫度補(bǔ)償?shù)姆椒? 即用一個(gè)應(yīng)變片作為工作片,貼在試件上測(cè)應(yīng)變,而在另一塊和被測(cè)試件結(jié)構(gòu)材料相同而不受應(yīng)力的補(bǔ)償塊上貼上和工作片規(guī)格和性能相同的另一補(bǔ)償應(yīng)變片.使補(bǔ)償塊和被測(cè)試件處于相同的溫度環(huán)境,將工作片和補(bǔ)償片分別(fnbi)接入電橋的相鄰兩臂.共一百一十五頁(yè) 溫度補(bǔ)償(bchng)原理半橋測(cè)量R1R2R1R2ABC共一百一十五頁(yè) 溫度補(bǔ)償塊法 將一個(gè)與

25、測(cè)量(cling)應(yīng)變計(jì)相同(型號(hào)/電阻值/靈敏系數(shù)均相同)的應(yīng)變片,粘貼在與測(cè)點(diǎn)材料相同的小塊上,實(shí)驗(yàn)時(shí)將該小塊放在測(cè)點(diǎn)附近,使其溫度與測(cè)點(diǎn)溫度相同,把粘貼在小塊上的應(yīng)變片(補(bǔ)償片)接在電橋的BC臂上。 設(shè)電橋處于平衡狀態(tài),即共一百一十五頁(yè) 當(dāng)環(huán)境溫度變化時(shí),由于粘貼在測(cè)點(diǎn)的應(yīng)變(yngbin)片和補(bǔ)償片的條件相同,他們因溫度變化所產(chǎn)生的變化完全相同,即 因此如果測(cè)點(diǎn)沒有應(yīng)變時(shí),注意補(bǔ)償應(yīng)變片的電阻和工作片的電阻相同,容易看出電橋四橋臂的電阻值仍滿足平衡條件:共一百一十五頁(yè) 即溫度變化不破壞電橋的平衡狀態(tài)。 當(dāng)測(cè)點(diǎn)有應(yīng)變時(shí)補(bǔ)償(bchng)塊沒有應(yīng)變,電橋不平衡只是由于測(cè)點(diǎn)應(yīng)變所引起的,這就

26、消除溫度變化對(duì)應(yīng)變測(cè)量的影響。 注意 1）補(bǔ)償塊材料與試件材料相同。 2）補(bǔ)償片與工作片必須為同批產(chǎn)品。 3）貼片工藝完全相同。共一百一十五頁(yè) 溫度自補(bǔ)償應(yīng)變片： 由電阻溫度系數(shù)為正值、負(fù)值的兩種電阻絲串聯(lián)而成。溫度變化時(shí)，電阻增量相互抵消。從而(cng r)減少以致不產(chǎn)生虛假溫度應(yīng)變。共一百一十五頁(yè) 獨(dú)立(dl)補(bǔ)償法共一百一十五頁(yè) 4測(cè)量橋路 下面第一就介紹在軸相拉壓的情況下，在軸向拉壓實(shí)際上它表面(biomin)的應(yīng)力狀況就是單相應(yīng)力狀態(tài)。 在軸向拉壓實(shí)際上它表面的應(yīng)力狀況就是單相應(yīng)力狀態(tài)，單相應(yīng)力狀態(tài)的情況下它的應(yīng)變是在軸向是拉壓應(yīng)變,它的橫相應(yīng)變是和它的軸向應(yīng)變成比例的,這個(gè)比值當(dāng)然

27、就是波長(zhǎng)比,利用這一點(diǎn)就可以把橋路改變另外一種形式。共一百一十五頁(yè) 下面介紹第一種情況就是測(cè)量(cling)應(yīng)變片互補(bǔ)的半橋測(cè)量(cling)方案。如圖2-12所示。共一百一十五頁(yè) 在拉壓的情況(qngkung)下，第二種情況(qngkung)就是，測(cè)量應(yīng)變片也是互補(bǔ)全橋測(cè)試方案。 如圖2-13所示。共一百一十五頁(yè) 下面第三種情況就是彎曲的情況，彎曲的試件由于它加力的力對(duì)中不好，為了其它的條件引起了除了彎曲之外可能還有軸力的影響，為了消除軸力的影響，就可以按照下面的辦法來(lái)粘貼電阻片。 其中第一個(gè)就是測(cè)量(cling)應(yīng)變片互補(bǔ)的半橋測(cè)試方案。圖2-14。共一百一十五頁(yè)共一百一十五頁(yè) 在彎曲的應(yīng)

28、變(yngbin)片接法第二種,就是測(cè)量應(yīng)變(yngbin)片互補(bǔ)的全橋方案，圖2-15。共一百一十五頁(yè) 二.位移的測(cè)量 位移測(cè)量第一個(gè)問題，就是百分表及電子百分表。 1.機(jī)械百分表 百分表是利用齒條齒輪或杠桿齒輪傳動(dòng),將測(cè)桿的直線位移變?yōu)橹羔樀慕俏灰频挠?jì)量器具。主要用于測(cè)量制件(zhjin)的尺寸和形狀、位置誤差等。分度值為0.01mm,測(cè)量范圍為0-3、0-5、0-10mm。 百分表的結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單,傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是齒輪系,外廓尺寸小,重量輕,傳動(dòng)機(jī)構(gòu)惰性小,傳動(dòng)比較大,可采用圓周刻度,并且有較大的測(cè)量范圍,不僅能作比較測(cè)量,也能作絕對(duì)測(cè)量。共一百一十五頁(yè) 百分表的工作原理,是將被測(cè)尺寸引起的測(cè)桿微

29、小直線移動(dòng)(ydng),經(jīng)過齒輪傳動(dòng)放大,變?yōu)橹赣?jì)在刻度盤上的轉(zhuǎn)動(dòng),從而讀出被測(cè)尺寸的大小。(如圖2-16） 百分表的構(gòu)造主要由3個(gè)部件組成：表體部分、傳動(dòng)系統(tǒng)、讀數(shù)裝置。圖2-16 百分表及傳動(dòng)(chundng)原理 共一百一十五頁(yè) 使用(shyng)與注意事項(xiàng) （1）百分表的使用 百分表常裝在表架上使用，如圖2-17所示。 圖2-17 百分表表架 共一百一十五頁(yè) 百分表可用來(lái)精確測(cè)量零件圓度、圓跳動(dòng)、平面(pngmin)度、平行度和直線度等形位誤差，也可用來(lái)找正工件，如圖2-18所示。 圖2-18 百分表應(yīng)用(yngyng)舉例共一百一十五頁(yè) （2）注意事項(xiàng) 1）使用前，應(yīng)檢查測(cè)量桿活動(dòng)的

30、靈活性。即輕輕推動(dòng)測(cè)量桿時(shí)，測(cè)量桿在套筒內(nèi)的移動(dòng)要靈活，沒有如何軋卡現(xiàn)象，每次手松開后，指針能回到原來(lái)的刻度位置。 2）使用時(shí)，必須把百分表固定在可靠的夾持架上。切不可貪圖省事，隨便夾在不穩(wěn)固的地方，否則容易造成測(cè)量(cling)結(jié)果不準(zhǔn)確，或摔壞百分表。 3）測(cè)量時(shí)，不要使測(cè)量桿的行程超過它的測(cè)量范圍，不要使表頭突然撞到工件上，也不要用百分表測(cè)量表面粗糙度或有顯著凹凸不平的工作。 4）測(cè)量平面時(shí)，百分表的測(cè)量桿要與平面垂直，測(cè)量圓柱形工件時(shí)，測(cè)量桿要與工件的中心線垂直，否則，將使測(cè)量桿活動(dòng)不靈或測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確。 5）為方便讀數(shù)，在測(cè)量前一般都讓大指針指到刻度盤的零位。 6）百分表不用時(shí)，應(yīng)使

31、測(cè)量桿處于自由狀態(tài)，以免使表內(nèi)彈簧失效。共一百一十五頁(yè) 所謂撓度計(jì)，是這樣，百分表的基本(jbn)用途是在機(jī)械測(cè)量上的，就是測(cè)量機(jī)械加工精度的，所以它的量程只有10毫米，一般這個(gè)稱為百分表，但是我們?cè)谧鼋Y(jié)構(gòu)試驗(yàn)的時(shí)候，測(cè)變形有時(shí)候很大，因此就把它量程加大了，比如說我拿著的這個(gè)百分表實(shí)際上它就是個(gè)撓度計(jì)了,它的量程實(shí)際上是3厘米,也就是30毫米了，所以一般把量程大的就稱為撓度計(jì),就是說它是專門為測(cè)量撓度而設(shè)計(jì)的。共一百一十五頁(yè) 2.電子百分表 所謂(suwi)電子百分表,就是在百分表里面又加了一套機(jī)構(gòu),可以通過測(cè)量它的應(yīng)變,實(shí)際上就是把位移信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào),所以把它叫電子百分表。共一百一十五頁(yè)

32、3. 位移傳感器（位移計(jì)） 電阻應(yīng)變式位移傳感器：精度高，品種全，穩(wěn)定性好，使用方便，可廣泛應(yīng)用于水利電力、土木建筑、橋梁隧道(sudo)、公路檢測(cè)、機(jī)械工程、材料力學(xué)等科研教學(xué)中。 共一百一十五頁(yè) 在測(cè)量位移除了電阻(dinz)應(yīng)變式位移傳感器之外，還有一種差動(dòng)變壓器式位移傳感器 。（如圖2-19）共一百一十五頁(yè) 位移計(jì)使用時(shí)需要注意(zh y)的技術(shù)問題是： （1）固定位移計(jì)的不動(dòng)支架（萬(wàn)用表座）要有足夠的剛性，位移計(jì)、測(cè)桿上下移動(dòng)靈敏 （2）位移計(jì)測(cè)桿與所觀測(cè)的位移方向一致，非勻質(zhì)材料的測(cè)點(diǎn)處應(yīng)粘貼小的玻璃片 （3）符合觀測(cè)所需的量程及精度共一百一十五頁(yè) 三、電阻應(yīng)變來(lái)測(cè)量力 因?yàn)樵诮Y(jié)構(gòu)

33、試驗(yàn)里除了測(cè)應(yīng)變、測(cè)位移,還一個(gè)重要方向就是測(cè)力，用電阻應(yīng)變片來(lái)測(cè)力就是叫做合重傳感器，合重傳感器它的構(gòu)造是各種各樣的，由于它的用處不同，比如把它可以做成壓力(yl)傳感器，它就只測(cè)壓力(yl)，或者是拉壓傳感器，它兩面都是螺旋的，可以接上桿，所以它可以受拉，也可以受壓，那么合重傳感器的原理就是：利用彈性元件的彈性變形或應(yīng)變反應(yīng)與其所受外力構(gòu)成一定的比例關(guān)系而制成繁榮測(cè)力元件。共一百一十五頁(yè) 四、裂縫測(cè)量（受拉區(qū)混凝土裂縫） 1.放大鏡（目測(cè)），目測(cè)有主觀性和局限性； 2.應(yīng)變計(jì)搭接，從某一應(yīng)變計(jì)讀數(shù)突變來(lái)發(fā)現(xiàn)裂縫； 3.聲發(fā)射(fsh)技術(shù)，把傳感器放在試件表面或內(nèi)部，由于開裂聲能所形成的聲

34、波檢測(cè)裂縫。 裂縫寬度的測(cè)量： 1.刻度放大鏡：由光學(xué)透鏡與游標(biāo)刻度等組成的復(fù)合式儀器 2.對(duì)照卡：與裂縫對(duì)比量測(cè)，粗略但能滿足一定要求共一百一十五頁(yè) 五、記錄儀器： 常用XY記錄儀：把電測(cè)傳感器輸入的信號(hào)，經(jīng)衰減后輸入，用直角坐標(biāo)的函數(shù)(hnsh)關(guān)系曲線記錄。 現(xiàn)在： 實(shí)時(shí)“采樣” 共一百一十五頁(yè)2.3 試驗(yàn)荷載(hzi)和加載方法 1.靜載試驗(yàn)荷載分類：（1）按作用的形式分：集中荷載和均布荷載（2）根據(jù)作用的方向分：垂直荷載和水平荷載、任意方向 荷載圖式：試驗(yàn)荷載在試驗(yàn)結(jié)構(gòu)(jigu)或構(gòu)件上的布置形式（包括荷載類型和分布情況），叫荷載圖式。（荷載圖式應(yīng)與理論計(jì)算簡(jiǎn)圖相一致，若不一致，應(yīng)

35、采用等效荷載） 等效荷載：是指加在試件上，使試件產(chǎn)生的內(nèi)力圖形與計(jì)算簡(jiǎn)圖相近，控制截面的內(nèi)力植相等的荷載。共一百一十五頁(yè) 2.加載程序 （1）預(yù)載（2）標(biāo)準(zhǔn)荷載試驗(yàn)（3）破壞試驗(yàn) 分三級(jí)，必須分級(jí)加載，主要是為了方便控制加（卸）載速度和觀測(cè)(gunc)分析各種變化，也為了統(tǒng)一各點(diǎn)加載的步調(diào)。（每級(jí)取標(biāo)準(zhǔn)荷載的20%） 預(yù)載目的： 調(diào)整好，使試件各部接觸良好； 檢驗(yàn)裝置的可靠性； 檢驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)，儀器設(shè)備好不好用。共一百一十五頁(yè) 柱子加載：按 （計(jì)算破壞荷栽）分級(jí) 砌體：按10%（預(yù)期破壞荷栽）分級(jí)，恒載1-2分鐘內(nèi)加完，加至預(yù)期80%（破壞荷載），不分級(jí) 破壞。 在抗震中的加載程序： （1）變位

36、移加載（位移控制） 變幅加載：對(duì)構(gòu)件(gujin)作探索性研究或強(qiáng)度、變形和耗能的性質(zhì)研究 等幅加載：構(gòu)件的強(qiáng)度降低率和剛度的退化規(guī)律的研究 混合加載：綜合地研究構(gòu)件的性能 （2）變力加載：以荷載變化作為控制值，較少用 （3）變力-變位移加載：先是力控制，因剛性大；后是位移控制，因變形大，常用。共一百一十五頁(yè)2.4 試驗(yàn)(shyn)準(zhǔn)備一、程序：1、調(diào)查研究，收集資料2、試驗(yàn)大綱擬訂(ndng)概述試件的設(shè)計(jì)及制作要求試件的安裝與就位加載方法和設(shè)備量測(cè)方法和內(nèi)容輔助試驗(yàn)安裝措施試驗(yàn)進(jìn)度計(jì)劃試驗(yàn)組織，大型試驗(yàn)開協(xié)調(diào)會(huì)附錄共一百一十五頁(yè) 3.試件準(zhǔn)備（1）具體的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件（2）模型或局部構(gòu)件 4.

37、材料力學(xué)性能測(cè)定 （1）做工程和做模型一樣，試驗(yàn)前都必須做材料性能試驗(yàn)（強(qiáng)度、變形性能、彈性摸量、泊松比、應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系）（2）以混凝土為例（3）普通材料試驗(yàn)機(jī)（4）剛性試驗(yàn)機(jī) 5.試驗(yàn)設(shè)備與試驗(yàn)場(chǎng)地準(zhǔn)備 試驗(yàn)加載設(shè)備有重物加載和千斤頂加載等（1）試驗(yàn)設(shè)備要根據(jù)(gnj)加載設(shè)備與加載方法選擇（2）試驗(yàn)場(chǎng)地要因地制宜，根據(jù)試驗(yàn)要求選場(chǎng)地 6.試件的安裝就位 7.試件大，就位成為重要，在吊裝過程中以免試件破壞或損壞，注意合理的受力情況。共一百一十五頁(yè) 二、試驗(yàn)觀測(cè)方案的制定： 1.按照試驗(yàn)的要求，確定量測(cè)區(qū)段和布置位置 選點(diǎn)易少不易多，避免財(cái)力，也不必要 測(cè)點(diǎn)分：等間距和不等間距（中間少，受壓、

38、受拉區(qū)密） 2.測(cè)讀的原則 (1)精度和量程 (2)機(jī)械和電測(cè) 機(jī)械使用百分表，安裝(nzhung)好就不會(huì)受影響 電測(cè)時(shí)，在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意，有時(shí)機(jī)械比電測(cè)更穩(wěn)定，因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境條件差，噪聲等干擾源多，電測(cè)的測(cè)試信號(hào)受干擾。共一百一十五頁(yè)2.5 一般結(jié)構(gòu)(jigu)的靜載試驗(yàn) 一、梁的靜載試驗(yàn) （一）撓度觀測(cè) 對(duì)于一個(gè)結(jié)構(gòu)來(lái)講，最主要的是它的整體變形。對(duì)于梁就是撓度，撓度是梁性能當(dāng)中很重要的一個(gè)性質(zhì)。同時(shí)通過撓度的變化，也能看出(kn ch)梁中間某一部分，局部出現(xiàn)破壞的部分，它在撓度上也有很明顯的反應(yīng)。因此，對(duì)于觀測(cè)撓度，實(shí)際上是觀測(cè)梁變形當(dāng)中最基本的觀測(cè)。 1最大撓度觀測(cè) 在觀測(cè)梁的撓度

39、的時(shí)候,要充分考慮兩個(gè)支座的沉陷。（如圖2-20）共一百一十五頁(yè)共一百一十五頁(yè) 2轉(zhuǎn)角的觀測(cè)。 測(cè)量梁的轉(zhuǎn)角主要是測(cè)量梁的曲率，實(shí)際上目的是測(cè)量梁的曲率。一般就是在一根梁沒有變截面的情況下，等截面的某一段要取兩個(gè)(lin )截面，然后分別測(cè)出這兩個(gè)(lin )截面的相對(duì)轉(zhuǎn)角，當(dāng)然就可以求出曲率了。那么測(cè)量相對(duì)轉(zhuǎn)角的時(shí)候，就是傾角儀了，測(cè)什么呢？測(cè)每一個(gè)截面轉(zhuǎn)角，然后把這兩個(gè)(lin )轉(zhuǎn)角之差求出來(lái)，那么就是這兩個(gè)(lin )截面的相對(duì)轉(zhuǎn)角。共一百一十五頁(yè) （二）測(cè)量(cling)梁的應(yīng)變 1選取測(cè)量應(yīng)變截面的原則 應(yīng)變是反應(yīng)梁局部變形的一個(gè)量，所以測(cè)出來(lái)就是某一個(gè)截面的應(yīng)變，因此這個(gè)截面要選

40、擇的有代表性，一般選擇這么幾個(gè)部位。 （1）要選擇在彎矩或者剪力最大的地方。 （2）彎矩和剪力均比較大的截面。 （3）要觀測(cè)的是截面面積突變的地方。 （4）要觀測(cè)的位置，就是抗彎或者抗剪控制截面，就是我們?cè)谧鲈O(shè)計(jì)的時(shí)候的控制截面。（如圖2-21） 共一百一十五頁(yè)共一百一十五頁(yè) 2純彎區(qū)域的應(yīng)變測(cè)量 在純彎曲段應(yīng)變的測(cè)量里面有這么幾項(xiàng)，最大應(yīng)變的測(cè)量，應(yīng)變的分布測(cè)量，受壓區(qū)高度測(cè)量，還有受拉主筋的應(yīng)變測(cè)量。（如圖2-21（b） 測(cè)量受拉主筋的應(yīng)變也是很重要的一個(gè)項(xiàng)目，一般(ybn)測(cè)量受拉主筋上的應(yīng)變采用下面的辦法來(lái)張貼應(yīng)變片。 （1）在混凝土上預(yù)留上一個(gè)洞。 （2）用手持式測(cè)量，就是留兩個(gè)圓的

41、空洞 。（如圖2-22）共一百一十五頁(yè)共一百一十五頁(yè) 3彎矩與剪力共同作用區(qū)域 彎矩與剪力共同作用區(qū)域，也就是從支座到受力點(diǎn)這個(gè)區(qū)域內(nèi)它的應(yīng)變測(cè)量。這個(gè)區(qū)域內(nèi)因?yàn)樗屑袅蛷澗氐墓餐饔?，所以它的?yīng)力狀態(tài)是個(gè)復(fù)雜(fz)的應(yīng)力狀態(tài)。你要想測(cè)復(fù)雜(fz)的應(yīng)力狀態(tài)的應(yīng)力，那當(dāng)然就得要貼應(yīng)變花才能測(cè)量。如圖2-21（a）的2-2截面。 共一百一十五頁(yè) 上面說的是彈性階段的。假如說在極限狀態(tài)下，當(dāng)然混凝土已經(jīng)都開裂了，鋼筋承受主要拉力，那么同時(shí)還要測(cè)在這個(gè)區(qū)域內(nèi)的各種( zhn)鋼筋的作用，這里包括受拉的主筋，包括附筋，也就是箍筋或彎起鋼筋。（如圖2-23） 共一百一十五頁(yè) 在測(cè)量過程當(dāng)中，為了能夠

42、正確的掌握測(cè)量有沒有錯(cuò)誤或者是不是正常，一般要設(shè)置校核測(cè)點(diǎn)，這個(gè)校核測(cè)點(diǎn)大多選擇(xunz)它的應(yīng)力是已知或者應(yīng)力為零的位置。對(duì)于簡(jiǎn)支梁，應(yīng)力為零就是這個(gè)角上的這個(gè)位置它的應(yīng)力是零，因此把3-3這個(gè)截面也可以貼電阻片，見圖2-21。 共一百一十五頁(yè) 4其它測(cè)點(diǎn) 其它測(cè)點(diǎn)就包括在研究梁的時(shí)候(sh hou)，比如說有的時(shí)候(sh hou)要研究應(yīng)力集中。（如圖2-24） 共一百一十五頁(yè) （三）裂縫觀測(cè) 1裂縫觀測(cè)和它的描繪 在裂縫觀測(cè)里有這么幾項(xiàng)內(nèi)容，第一個(gè)是發(fā)現(xiàn)第一條裂縫，第二項(xiàng)是裂縫寬度(kund)的測(cè)量，第三項(xiàng)就是裂縫開展的描繪。 （1）發(fā)現(xiàn)第一條裂縫 發(fā)現(xiàn)第一條裂縫對(duì)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)來(lái)講是很重要

43、的。因?yàn)椋P(guān)系到正確的確定開裂荷載?；炷两Y(jié)構(gòu)的開裂荷載是它一個(gè)重要的性能指標(biāo)，根據(jù)現(xiàn)在的試驗(yàn)技術(shù)發(fā)現(xiàn)第一條裂縫，最基本的就是用普通的放大鏡，一般要求能放大四倍以上的普通放大鏡，用肉眼去觀測(cè)到的裂縫。共一百一十五頁(yè) 為了使發(fā)現(xiàn)能夠及時(shí)，也可能采取一些補(bǔ)充手段。補(bǔ)充手段是這樣，一般在純彎段的受拉區(qū)，可以用手持式也可能用電阻應(yīng)變片來(lái)輔助觀測(cè)(gunc)裂縫的出現(xiàn)。一般說來(lái)在標(biāo)距內(nèi)，用手持式測(cè)量或者用應(yīng)變片測(cè)量，在你測(cè)量的標(biāo)距內(nèi)，要出現(xiàn)裂縫的話，當(dāng)然它的應(yīng)變會(huì)急劇增長(zhǎng)，所以這也可以看出來(lái)這個(gè)地方出現(xiàn)裂縫了。（如圖2-25) 共一百一十五頁(yè)共一百一十五頁(yè) （2）裂縫寬度的測(cè)量 裂縫寬度測(cè)量，現(xiàn)在用的

44、主要是刻度放大鏡。 刻度放大鏡現(xiàn)在有兩種：一種本來(lái)是用在紡織行業(yè)檢察布匹質(zhì)量的，那么它的刻度值是0.05毫米，也就是5%毫米。還一種是機(jī)械行業(yè)用的測(cè)量，它的精度可以(ky)到0.01毫米，也就是1%毫米，就是一般可以(ky)用這個(gè)來(lái)測(cè)量裂縫的寬度。共一百一十五頁(yè) （3）裂縫的開展和描繪 1）裂縫的開展和描繪，這也是做梁的試驗(yàn)很重要的一項(xiàng)工程。因?yàn)榱芽p的開展情況，例如，最后裂縫的距離以至裂縫分布的密度情況都與混凝土結(jié)構(gòu)的性能有關(guān)系。 描繪的辦法就是距離這個(gè)裂縫1毫米到3毫米之間用鉛筆描一個(gè)裂縫的開展情況，而且在這個(gè)裂縫的末端畫一條小橫線，這條橫線附近要注上這級(jí)荷載是哪一級(jí)，同時(shí)要量出裂縫寬度，把

45、這一級(jí)荷載下的裂縫寬度也注在旁邊，這樣一級(jí)一級(jí)注下去，直到最后梁已經(jīng)做到破壞了，那么把荷載都卸掉，有的裂縫就可能閉合(b h)了。但是你這個(gè)描繪的鉛筆線還保留，所以你可以根據(jù)這個(gè)鉛筆線最后描繪一張很詳細(xì)的裂縫開展圖。同時(shí)，對(duì)裂縫要編號(hào)。 共一百一十五頁(yè) 2）開裂荷載實(shí)測(cè)值的確定 開裂荷載實(shí)際上是構(gòu)件在正常使用狀態(tài)下一種承載能力的表現(xiàn)。實(shí)際上是這個(gè)構(gòu)件不開裂的情況下能承受最大的荷載。 這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定它是這樣的： 首先加荷，然后要維持(wich)一個(gè)持續(xù)荷載，維持(wich)一個(gè)持續(xù)時(shí)間（這個(gè)持續(xù)時(shí)間一般來(lái)說是十到十五分鐘，它做生產(chǎn)檢驗(yàn)的時(shí)候就是十分鐘），假如說本級(jí)在持續(xù)時(shí)間之后，十分鐘之后開裂，那

46、么就把本級(jí)荷載作為開裂荷載值。共一百一十五頁(yè) 第二條是這樣，如果在規(guī)定的荷載持續(xù)時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)裂縫，則將此級(jí)荷載與前一級(jí)荷載的平均值定為開裂荷載實(shí)測(cè)值。 還有一個(gè)特殊情況，如果沒有及時(shí)(jsh)的發(fā)現(xiàn)每一個(gè)條裂縫，就可以取荷載撓度曲線上的轉(zhuǎn)折點(diǎn)的荷載值作為構(gòu)件的開裂荷載實(shí)測(cè)值。 共一百一十五頁(yè) 二、鋼筋的應(yīng)變測(cè)試方法： 1.預(yù)埋：鋼筋局部打平，貼上應(yīng)變片，進(jìn)行防潮處理放在混凝土中 2.后處理：用白的泡沫用鐵絲繃緊打混凝土，把泡沫拔出，在打平處貼應(yīng)變片（預(yù)留孔洞） 3.手持式應(yīng)變儀：用短鋼筋焊在被測(cè)鋼筋上，短鋼筋長(zhǎng)度等于混凝土保護(hù)層厚度，使短鋼筋與中和軸平行。 測(cè)點(diǎn)選擇： 1.測(cè)點(diǎn)宜少不宜多 2.測(cè)

47、點(diǎn)位置應(yīng)有代表性（跨中應(yīng)力、應(yīng)變最大、反應(yīng)工作性能） 3.有一定(ydng)校核點(diǎn) 4.測(cè)點(diǎn)方便、安全。共一百一十五頁(yè) 三、桁架試驗(yàn) 1、正位試驗(yàn) 避免支撐立桿參與工作，且保證桁架在平面內(nèi)自由變形，故應(yīng)加滾筒。滾動(dòng)摩擦與平動(dòng)摩擦差一個(gè)數(shù)量積0.20.02。 2、異位（臥位） 為減少摩擦，使桁架在平面內(nèi)自由變形，桁架側(cè)面應(yīng)墊平，并設(shè)有滾筒。此法可避免高空作業(yè)和有利于解決上弦的側(cè)向穩(wěn)定，但自重(zzhng)帶來(lái)的影響很難克服。 非破壞性試驗(yàn)： 加載方案：重物加載（吊欄的形式） 荷載大時(shí)要用錨樁（比較費(fèi)勁）共一百一十五頁(yè)2.6 靜載試驗(yàn)資料的整理(zhngl)和分析 結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與分析包括：試驗(yàn)資料的整理，生產(chǎn)檢驗(yàn)(jinyn)時(shí)進(jìn)行結(jié)構(gòu)性能的評(píng)定；研究性實(shí)驗(yàn)時(shí)，進(jìn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析、繪制圖表與曲線、求取經(jīng)驗(yàn)公式等工作案。 試驗(yàn)原始數(shù)據(jù)是研究和分析試驗(yàn)結(jié)果的主要依據(jù)，必須保持原始資料的完整性、科學(xué)性和嚴(yán)肅性，不得隨意更改，實(shí)行科學(xué)管理。試驗(yàn)原始數(shù)據(jù)包括下列主要內(nèi)容：共一百一十五頁(yè) 試驗(yàn)的原始數(shù)據(jù)往往不是試驗(yàn)所要求測(cè)量的物理量，需經(jīng)一定的運(yùn)算、處理才能得到所要求的物理量。下面舉幾方面的實(shí)例來(lái)加以說明。 一、原始數(shù)據(jù)（廣義的） 數(shù)據(jù)有差異