结构实验报告.doc

结构试验小论文

组号:第 5 组
姓名:刘华
学号:1011250129
指导教师:董雪花
日期:5月30日
一、概述:
在混凝土大作业(少筋梁,适筋梁,超筋梁设计)的基础上,班级分为六个小组,每个大组各进行一种的梁的破坏试验。本小组负责第二小组适筋梁的试验及相关的数据记录和分析。为配合班级的原料(钢筋,水泥,砂石)获取,尽可能使用同种钢筋,水泥,我对混凝土适筋梁的设计书进行了一定的修改,包括混凝土强度的调整,钢筋尺寸的调整,截面尺寸的调整等。
前期充分的准备让小组在第九周顺利完成了混凝土梁的制作,也包括了梁内应变片的粘贴等,为后续的试验打下基础。随后的几周,一边抽空学习实验所需的相关技术理论,一边关注梁的养护情况,完成拆模等工作。
第十三周,在完成一些列准备实验后,我们开始适筋梁的破坏试验。梁破坏时有明显的适筋破坏特征,虽然部分应变片没有工作,未传出数据,但依然获得了大量的实验数据,为后面的结果分析积累了数据基础。
总体而言,我们认为小组的试验获得了成功。
二、实验目的:
通过前期设计书的撰写,熟悉混凝土梁设计的相关设计思想、理论及公式,并在后续试验中检验设计的正确性;
了解混凝土梁浇筑过程中的各项工艺,体会钢筋下料、弯曲、绑扎,混凝土的配合比计算、搅拌、浇筑,制模,振捣等工序;
熟悉应变片、应变仪的安装、使用,了解其工作原理,测得实验中应变片粘贴处钢筋的应变值,分析数据走向;
测得混凝土梁外侧截面的应变,求出中性层高度变化;
熟悉力传感器的使用,了解其工作原理;
熟悉百分表的使用;
观察适筋梁破坏时的现象,记录裂缝发展情况。
三、实验设备与仪器
1、静力试验台座、反力架、支座及支墩
2、50T手动式液压千斤顶
3、50T荷重传感器
4、YD-21型动态电阻应变仪
5、X-Y函数记录仪
6、YJ-26型静态电阻应变仪及平衡箱
7、显微镜及放大镜
8、位移计(百分表)及磁性表座
9、电阻应变片、导线等
四、实验对象
我们组的梁采用的是C30的混凝土,所采用的材料如下:
普通硅酸盐水泥()
中砂,符合Ⅱ区级配,()
碎石,粒级,()
自来水,现场砂含水率,石含水率
纵筋为2Φ18(二级带肋钢筋)
箍筋为Φ******@80(一级光圆钢筋)。
梁的尺寸为150×300×1500mm。试验加载过程中我们希望看到的是正截面的破坏形态。
试件构造特征
1) 根据试验要求,试验梁的混凝土强度等级为C30,纵向受力钢筋强度等级Ⅱ级。
2) 试件尺寸及配筋如图所示,纵向受力钢筋的混凝土净保护层厚度为25mm。
(3) 梁的中间700mm区段内无腹筋,其余区域配有***@80的箍筋,以保证不发生斜截面破坏。
(4) 梁的受压区配有两根f8架立筋,通过箍筋与受力筋绑扎在一起,形成骨架,保证受力钢筋处在正确的位置。
五、实验原理
1)电阻应变片电桥连接原理

电阻应变片(简称应变片)是由很细的电阻丝绕成栅状或用很薄的金属箔腐蚀成栅状,井用胶水粘在两层绝缘薄片中制成的,栅的两端各焊一小段引线,以供试时与导线联接。
实验时,将应变片用专门的胶水牢固地粘贴在构件表面需测应变片。当该部位沿应变片L方向产生线变形时,应变片亦随之一起变形,应变片的电阻值也产生了相应的变化。实验证明,在一定范围内应变片的电阻变化率与该处构件的长度变率成正比。

由电阻应变片将构件应变转换成电阻片的电阻变化R,而应变片所产生的电阻变化是很微小的。通常用惠斯顿电桥方法来测量,电阻R1,R2, R3、和R4和构成电桥的四个桥臂。在对角节点接上电桥工作电压E,另一对角点则为电桥输出端,输出端电压UBD。当四个桥臂上电阻值满足一定关系时,电桥输出电压为零,此时,称电桥平衡。由电工原理可知,若电桥的四个桥臂为粘贴在构件上的四个应变片,其初始电阻都相等,构件受力前,电桥保持平衡,即UBD=0。构件受力后,应变片各自受到应变后分别有微小电阻变化△R1、△R2、△R3、和△R4。这时,电桥的输出电压将有增量△R BD,即若四个电阻应变片的灵敏系数K都相同,则上式表明,应变片感受到的应变通过电桥可以线性转变为电压(或电流)信号,将此信号进一步放大,处理就可用应变仪读数表示出来。
若四个桥臂都接入应变片,称“全桥接法”。若只在A和B,B和C上接入应变片,而另外两个桥臂利用仪器内部的标准电阻,则称“半桥接法”。
应变片的电阻值对温度的变化十分敏感,在测量过程中若温度有变化,将影响测试精度。在半桥测试中,将应变变1,贴在被测试件表面,而R为温度补偿片。电阻应变片R粘贴在与被测试件材料相同的小试块上,放置在被测试件附近,但其不受力,可知,电阻应变片1与R由于温度变化而