土木工程綜合實驗指導(dǎo)書101217-gzs確定

1、PAGE PAGE 52 （建筑工工程方向向用） 建筑與土木木工程學(xué)學(xué)院實驗驗中心 土木工程（房房屋建筑筑方向）綜綜合性教教學(xué)試驗驗?zāi)康暮秃鸵?、教學(xué)試試驗的目目的土木工程專專業(yè)是一一門實用用性很強強的學(xué)科科，其發(fā)發(fā)展遵循循著“理論實踐理論實踐”的路線線而成熟熟發(fā)展，要要掌握這這門學(xué)科科，除有有理論知知識的武武裝外，還還必須加加強實踐踐環(huán)節(jié)。只只有加強強了實踐踐環(huán)節(jié)，才才能更加加深化理理論知識識的學(xué)習(xí)習(xí)，也才才能學(xué)得得深、學(xué)學(xué)的透，掌掌握的更更牢固。結(jié)構(gòu)教學(xué)試試驗，是是土木工工程實踐踐環(huán)節(jié)的的一個重重要部分分。通過過四個基基本試驗驗，達(dá)到到以下目目的：（1）通過過試驗，應(yīng)應(yīng)使同學(xué)們們了解和和

2、初步掌掌握結(jié)構(gòu)構(gòu)試驗的的要求及及試驗全全過程，加加強同學(xué)學(xué)們的實實踐動手手能力。（2）通過過對試驗驗過程中中出現(xiàn)的的各種現(xiàn)現(xiàn)象的觀觀察，對對試驗結(jié)結(jié)果的分分析和理理論計算算的比較較，可使使同學(xué)們們對所學(xué)學(xué)的結(jié)構(gòu)構(gòu)理論知知識與感感性認(rèn)識識更好地地結(jié)合起起來，鞏鞏固和深深化所學(xué)學(xué)的理論論知識。（3）通過過試驗，使使同學(xué)們們對結(jié)構(gòu)構(gòu)試驗所所用儀器器、儀表表和設(shè)備備有所了了解，并并初步掌掌握其使使用原理理，為今今后從事事土木工工程專業(yè)業(yè)的學(xué)習(xí)習(xí)、科研研、設(shè)計計和施工工打下堅堅實的基基礎(chǔ)。2、試驗注注意事項項及要求求為達(dá)預(yù)期目目的，必必須做好好試驗前前的準(zhǔn)備備工作和和試驗后后的分析析，具體體要求如如下：

3、（1）預(yù)習(xí)習(xí)有關(guān)的的試驗技技術(shù)和結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計計理論，熟熟悉試驗驗指導(dǎo)書書內(nèi)容，明明確試驗驗?zāi)康?、要要求、方方法和步步驟。（2）對試試驗采用用的儀表表和設(shè)備備的工作作原理和和安裝調(diào)調(diào)試方法法都有一一定的了了解后才才能使用用。（3）試驗驗實踐是是培養(yǎng)學(xué)學(xué)生動手手能力的的一個重重要環(huán)節(jié)節(jié)，因此此，每個個學(xué)生都都必須親親自動手手，分工工協(xié)作，共共同努力力完成試試驗。（4）試驗驗過程中中，要以以科學(xué)的的態(tài)度仔仔細(xì)觀察察和分析析試驗現(xiàn)現(xiàn)象，如如有異常常現(xiàn)象，應(yīng)應(yīng)及時報報告指導(dǎo)導(dǎo)老師。（5）嚴(yán)格格遵守實實驗室有有關(guān)設(shè)備備儀器使使用的操操作規(guī)程程，按照照使用要要求使用用試驗用用儀表及及設(shè)備。（6）及時時整理試試

4、驗數(shù)據(jù)據(jù)，按時時完成試試驗報告告。目 錄錄實驗一 靜態(tài)電電阻應(yīng)變變儀原理理及橋路路連接實實驗 實驗二 鋼筋混混凝土受受彎構(gòu)件件正截面面破壞試試驗實驗三 建建筑物動動力特性性測試實驗四 簡支鋼鋼桁架靜靜載試驗實驗一 靜態(tài)電電阻應(yīng)變變儀原理理及橋路路連接實實驗 一、實驗?zāi)磕康?、熟悉靜靜態(tài)電阻阻應(yīng)變儀儀的操作作規(guī)程；2、掌握電電阻應(yīng)變變儀單點點測量方方法；3、學(xué)會電電阻應(yīng)變變儀半橋橋及全橋橋接法。4、測定等等強度梁梁上下表表面的應(yīng)應(yīng)力，驗驗證梁的的彎曲理理論。二、實驗儀儀器設(shè)備備和工具具1、等強度度梁實驗驗臺2、CM-1L系系列靜態(tài)態(tài)電阻應(yīng)應(yīng)變儀3、等強度度梁（已已粘貼好好應(yīng)變片片）梁的的高度hh

5、5mmm，彈性模模量E=2206GGPa，泊松比比0.284、游標(biāo)卡卡尺、鋼鋼板尺三、實驗原原理和方方法將試件固定定在實驗驗臺架上上，梁在在純彎曲曲時，同同一截面面上表面面產(chǎn)生壓壓應(yīng)變，下下表面產(chǎn)產(chǎn)生拉應(yīng)應(yīng)變，上上下表面面產(chǎn)生的的拉壓應(yīng)應(yīng)變絕對對值相等等。計算算公式如如下：式中： PP 梁上所所加的載載荷； L 載荷荷作用點點到測試試點的距距離 E 彈性性模量；b 測試試點處梁梁的寬度度 ；h 測試試點處的的厚度在梁的上下下表面分分別粘貼貼上應(yīng)變變片R11 、RR2 ；如如圖1-1所示示，當(dāng)對對梁施加加載荷PP時，梁梁產(chǎn)生彎彎曲變形形，在內(nèi)內(nèi)引起應(yīng)應(yīng)力。圖1-1 等等強度梁梁外形圖圖及布片片圖

6、四、實驗步步驟 1、開箱后后將實驗驗臺搬出出放到事事先準(zhǔn)備備好的桌桌子上。2、把實驗驗臺的調(diào)調(diào)節(jié)腿擰擰到實驗驗臺上，然然后調(diào)平平。3、將砝碼碼托盤掛掛到加載載桿上。4、把砝碼碼準(zhǔn)備好好放到砝砝碼托盤盤旁邊，準(zhǔn)準(zhǔn)備就緒緒。5、將儀器器開關(guān)置置開，預(yù)預(yù)熱100分鐘，并并檢查該該裝置是是否處于于正常實實驗狀態(tài)態(tài)6、將應(yīng)變變片按11/4橋橋路、1/22橋路或或全橋，接接至應(yīng)變變儀，靈靈敏度設(shè)設(shè)置正確確，具體體參考應(yīng)應(yīng)變儀說說明書；如圖11-2所所示，等等強度梁梁上五片片分別為為R1、RR2、RR3、RR 4、RR5（又又稱為工工作應(yīng)變變片）和和補償塊塊上補償償應(yīng)變片片R在應(yīng)應(yīng)變儀的的測量電電橋中接接線

7、方法法不同，則則組成的的測量電電橋也不不同，通通過本實實驗可進(jìn)進(jìn)一步鞏鞏固對測測量電橋橋基本特特性的理理解。(a) (b)(c) (b)圖1-2 測測量電橋橋圖1-2為為測量電電橋，通通過導(dǎo)線線和靜態(tài)態(tài)電阻應(yīng)應(yīng)變儀相相連，根根據(jù)電橋橋基本特特性，當(dāng)當(dāng)測量電電橋四臂臂均為應(yīng)應(yīng)變片時時，靜態(tài)態(tài)電阻應(yīng)應(yīng)變儀的的讀數(shù)儀與各橋橋臂應(yīng)變變片的應(yīng)應(yīng)變值有有下列關(guān)關(guān)系： （1-1）式中、分別為為相應(yīng)為為測量電電橋上四四臂電阻阻R1、RR2、RR3、RR4所感感受的應(yīng)應(yīng)變值。由式（1-1）可可知，測測量電橋橋具有兩兩相鄰臂臂橋電阻阻所感受受的應(yīng)變變代數(shù)和和相減、兩兩相對橋橋臂電阻阻所感受受的應(yīng)變變代數(shù)和和相加的

8、的特性。測測量電橋橋有以下下幾種接接線方法法。半橋接線與與測量A單臂半半橋接線線法 單臂半半橋接線線法是用用一個工工作應(yīng)變變片和一一個補償償應(yīng)變片片接成半半橋。取取等強度度梁上任一片應(yīng)應(yīng)變片作作為工作作應(yīng)變片片與一補補償應(yīng)變變片按圖圖1-2（aa）接成成半橋，即即為單臂臂半橋接線法法。應(yīng)變片R11接于橋路路AB接接線柱，溫溫度補償償應(yīng)變片片R補接于BBC接線線柱，則則構(gòu)成半半橋，如如圖1-2（aa）。另內(nèi)內(nèi)半橋由由應(yīng)變儀儀內(nèi)部兩兩個無感感繞線電電阻構(gòu)成成。應(yīng)變變儀讀出出的應(yīng)變變值為： （1-2）B、 雙臂臂半橋接接線法若取等強度度梁上同一一截面處處的拉區(qū)區(qū)和壓區(qū)區(qū)應(yīng)變片片R1和R2（或 R3

9、和 RR4），接于AB和BC接線柱，則構(gòu)成雙臂半橋接線，如圖1-2（b），兩電阻應(yīng)變片既屬工作片又互為補償，應(yīng)變儀讀出應(yīng)變值為： （1-3）又因1=-2，所以以有： （1-4）全橋接線與與測量 全全橋接線線有對臂臂全橋接接線法和和四臂全全橋接線線法,是是用四個個工作應(yīng)應(yīng)變片（或或補償片片）接成成全橋。A、對臂全全橋接線線法如果梁上的的拉區(qū)（或或壓區(qū)）應(yīng)變片R1、R3接于橋路AB、CD接線柱，補償應(yīng)變片R補1、R補2接于BC、DA接線柱，構(gòu)成全橋，如圖1-2（c）。應(yīng)變儀讀出應(yīng)變值為： （1-5）因1=3，故有有： （11-6）B、四臂全全橋接線線法取等強度梁梁上應(yīng)變變片R11 、RR2、RR3

10、、RR4按圖圖1-2（dd）接成成全橋，即即為全橋橋接法。即梁上拉拉區(qū)應(yīng)變變片R11、R3仍接于于AB和和CD接接線柱，而而壓區(qū)貼貼應(yīng)變片片R2、R4并接于于BC和和DA接接線柱組組成全橋橋，如圖圖1-2（dd）。則則應(yīng)變儀儀讀出應(yīng)應(yīng)變值為為： （1-7）因，故有： （1-8）7、對每片片應(yīng)變片片用零讀讀法，預(yù)預(yù)調(diào)平衡衡或記錄錄下各應(yīng)應(yīng)變片的的初讀數(shù)數(shù)； 8、測量梁梁的寬度度b 和和高度hh、載荷荷作用點點到測試試點距離離L 及各各應(yīng)變片片到中性性層的距距離yii。9、擬定加加載方案案首先對對應(yīng)變片片的讀數(shù)數(shù)進(jìn)行清清零。然然后分級級加載，以以每級110000g（10NN），加加至40000gg

11、（40NN），記記錄各級級載荷。10、按實實驗要求求接好線線，調(diào)整整好儀器器，檢查查整個測測試系統(tǒng)統(tǒng)是否處處于正常常工作狀狀態(tài)。11、加載載應(yīng)輕拿拿輕放，然然后分級級等量加加載，每每增加一一級載荷荷，待數(shù)數(shù)值穩(wěn)定定后，依依次記錄錄各點電電阻應(yīng)變變片的應(yīng)應(yīng)變值 ，直到到最終載載荷。實實驗至少少重復(fù)三三次。12、作完完實驗后后，卸掉掉載荷，關(guān)關(guān)閉電源源，整理理好所用用儀器設(shè)設(shè)備，清清理實驗驗現(xiàn)場，將將所用儀儀器設(shè)備備復(fù)員，實實驗資料料交指導(dǎo)導(dǎo)老師檢檢查簽字字。五、實驗報報告1、分析在在操作過過程中發(fā)發(fā)生的故故障原因因及排除除方法。2、測量梁梁的寬度度b 和和高度hh、載荷荷作用點點到測試試點距離離

12、L 及及各應(yīng)變變片到中中性層的的距離yyi。填入入下表中中。表1-1 梁上上應(yīng)變片片編號項目R1R2R3R4R5測點處梁寬寬度b測點處梁高高度h載荷作用點點到測試試點距離離L應(yīng)變片到中中性層的的距離yyi3、按試驗驗要求整整理出各各種測量量數(shù)據(jù)，將實驗結(jié)果填入表1-2，表1-3中。并作應(yīng)變儀按半橋和全橋接線測量的比較。表1-2 試驗驗數(shù)據(jù)記記錄表接 法半橋接法（11）單補補半橋接法（22）互補補砝碼重量 （gg）次數(shù)0100020003000400001000200030004000123平 均均表1-3 試試驗數(shù)據(jù)據(jù)記錄表表接 法全橋接法（11）單補補全橋接法（22）互補補 砝碼重量量 （g

13、）次序0100020003000400001000200030004000123平 均均4、討論不不同橋路路接法的的優(yōu)缺點點和使用用條件。5、按試驗驗等強度度標(biāo)準(zhǔn)梁梁的參數(shù)數(shù)和支承承條件作作出理論論計算，填填入下表表，并分分析計算算值與實實測值的的差異原原因。表1-4測點處應(yīng)力力值R1R2R3R4實測值理論值實測/理論論實驗二 鋼筋混混凝土受受彎構(gòu)件件正截面面破壞試試驗一、實驗?zāi)磕康?、直觀認(rèn)認(rèn)識鋼筋筋混凝土土簡支梁在集中荷載載作用下下變形發(fā)發(fā)展過程程的三個個工作階階段、正正截面破破壞過程程及最終終破壞特特征。3、測量受受彎構(gòu)件件正截面面的開裂裂荷載和和極限承承載力，驗驗證梁正正截面承承載力計

14、計算公式式。3、測量鋼鋼筋混凝凝土受彎彎構(gòu)件的的撓度，并并和計算算值進(jìn)行行比較。4、通過試試驗，驗驗證梁正正截面設(shè)設(shè)計理論論中的平截面面假定。二、量測內(nèi)內(nèi)容1量測各各級荷載載作用下下試驗梁梁的截面面應(yīng)變。2觀察裂裂縫的出出現(xiàn)，實實測試驗驗梁的開開裂荷載載。3量測試試驗梁各各級荷載載下裂縫縫的寬度度和間距距，記錄錄試驗梁梁破壞時時裂縫的的分布情情況。4量測試試驗梁在在各級荷荷載作用用下的撓撓度。5觀察試試驗梁的的破壞形形態(tài)，實實測試驗驗梁的破破壞荷載載。三、試件設(shè)設(shè)計1、設(shè)計依依據(jù)混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)試驗驗方法標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)GGB5001522-92；混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計計規(guī)范GB50010-2002；普通混凝凝土

15、力學(xué)學(xué)性能試試驗方法法標(biāo)準(zhǔn)GGB/TT500081-20002。2、試件設(shè)設(shè)計試件為一鋼鋼筋混凝凝土簡支支梁。截截面尺寸寸為1220mmm2500，梁梁長23300mmm,試試驗跨度度為20000mmm，混混凝土等等級為CC30，主主筋HRRB3335，箍筋、架立筋筋為HPPB2335，箍箍筋直徑徑為8mmm，架架立筋直直徑為112mmm，縱向受受力鋼筋筋的混凝凝土凈保保護(hù)層厚厚度為225mmm。試件分分別設(shè)計計為少筋筋梁、適適筋梁和和超筋梁梁，其尺寸寸及配筋筋分別如如圖2-1圖圖2-3所所示。為為了得到到實測混混凝土立立方強度度,需與與梁同時時制作33組立方方體標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)試樣，同樣為為了得到到受

16、拉鋼鋼筋的實實測力學(xué)學(xué)性能，受拉鋼鋼筋取33個試樣樣(長5500mmm)。根根據(jù)材性性試驗將將主要參參數(shù)列入入表2-1。圖2-1 少筋試試驗梁配配筋圖圖2-2 適筋試驗驗梁配筋筋圖圖2-3 超筋試驗驗梁配筋筋圖表2-1 試驗驗梁參數(shù)數(shù)表試件類別截面尺寸混凝土受 拉 鋼鋼 筋bmmhmmh0mmfcuN/mm22EcN/mm22公稱直徑Asmm2fyN/mm22tN/mm22EsN/mm2210%少筋梁適筋梁超筋梁表中：b截面寬寬度；hh截面高高度；hho有效截截面高度度；fcu砼立方方體抗壓壓強度實測值；ffc砼軸心心抗壓強強度；Ec砼彈性性模量；As受拉區(qū)區(qū)鋼筋面面積；ffy鋼筋實實測屈服服

17、強度；t鋼筋實實測抗拉拉強度；Es鋼筋彈彈性模量量；10鋼筋延延伸率。 （2-1）四、試驗設(shè)設(shè)備裝置置與測量量儀器試驗設(shè)備裝裝置：試試驗反力力剛架、支墩墩、支座座、千斤斤頂、分分配梁、荷荷載傳感感器、量測儀器：CM-11L系列列電阻應(yīng)應(yīng)變儀、千千分表、百百分表、讀數(shù)放大鏡及電筒、鋼板尺、鋼卷尺、應(yīng)變儀等。試驗梁支承承于支座座上，支支座支承承于支墩墩上，通通過千斤斤頂和分分配梁施施加荷載載，千斤斤頂?shù)姆捶戳τ稍囋囼灧戳α偧艹谐惺?，用用荷載傳傳感器和和電阻應(yīng)應(yīng)變儀量量測荷載載，用千千分表量量測試驗驗梁純彎彎段的截截面應(yīng)變變，用百百分表量量測試驗驗梁跨中中撓度，用用放大鏡鏡觀察裂裂縫的出出現(xiàn)，用用

18、讀數(shù)放放大鏡量量測裂縫縫寬度，用用鋼板尺尺及鋼卷卷尺量測測裂縫間間距。實驗裝置如如圖3-4所示圖2-4 鋼鋼筋混凝凝土梁試試驗裝置置圖五、試驗過過程在進(jìn)行試驗驗前應(yīng)認(rèn)認(rèn)真閱讀讀本試驗驗指導(dǎo)書書，復(fù)習(xí)習(xí)材料力力學(xué)試驗驗中的有有關(guān)知識識；了解解各種測測試設(shè)備備和測試試儀表的的性能、原原理、操操作方法法及使用用時的注注意事項項。試驗按以下下步驟進(jìn)進(jìn)行：1由教師師預(yù)先安安裝或在在教師指指導(dǎo)下由由學(xué)生安安裝試驗驗梁，布布置安裝裝試驗儀儀表。2記錄試試驗梁編編號、量量測并記錄試試驗梁尺尺寸、記記錄試驗驗梁配筋筋數(shù)量、所所用材料料的強度度指標(biāo)、千千分表安安裝位置置和標(biāo)距距以及經(jīng)經(jīng)標(biāo)定的的電阻應(yīng)應(yīng)變儀讀讀數(shù)和

19、荷荷載傳感感器的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換關(guān)系系等有關(guān)關(guān)數(shù)據(jù)，記記錄試件件與加荷荷裝置重重量。3檢查試試驗儀表表并調(diào)整整儀表初初讀數(shù)。電阻應(yīng)變儀預(yù)熱至少15分鐘再調(diào)零，注意應(yīng)變儀靈敏系數(shù)指示值與電阻應(yīng)變片靈敏系數(shù)應(yīng)相同。百分表、千分表要檢查預(yù)壓值是否正確，長短針指示位置應(yīng)配合一致。4根據(jù)試試驗梁的的截面尺尺寸、配配筋數(shù)量量和實測測的材料料基本力力學(xué)性能能值，按按有關(guān)公公式估算算出裂彎彎矩、破破壞彎矩矩，相應(yīng)應(yīng)地計算算出裂載載荷2、破壞壞荷載22。出裂彎矩按按公式（22-2）計算算 （2-2）其中：為梁梁截面高高度，當(dāng)當(dāng)截面高高度時，取取，當(dāng)截截面高度度時，取?。粸榛炷量估瓘姸葮?biāo)標(biāo)準(zhǔn)值；為換算算截面受受拉邊緣

20、緣的彈性性抵抗矩矩。5、確定承承載力極極限狀態(tài)態(tài)設(shè)計荷荷載。根根據(jù)混凝凝土、鋼鋼筋的設(shè)設(shè)計強度度，計算算受彎承承載力極極限狀態(tài)態(tài)設(shè)計抵抵抗彎矩矩，并計計算出相相應(yīng)的設(shè)設(shè)計荷載載2P。6、首先進(jìn)進(jìn)行預(yù)加加載。進(jìn)進(jìn)行1-3次預(yù)預(yù)加載，預(yù)荷載值取出裂荷載2的30%。預(yù)載時，測讀數(shù)據(jù)，注意觀察試件、加荷裝置、儀表工作是否正常，然后卸去預(yù)荷載，排除故障，儀表重新調(diào)零或記錄初讀數(shù)。應(yīng)特別注意：預(yù)載值中應(yīng)包括試件的自重和加荷設(shè)備重量。7正式試試驗，分分級加荷荷。利用用荷載傳傳感器進(jìn)進(jìn)行控制制，取設(shè)設(shè)計荷載載的200%為第第一級荷荷載，試試件的自自重和加加荷設(shè)備備重量等等應(yīng)作為為第一級級荷載的的一部分分；在接

21、接近出裂裂荷載時應(yīng)應(yīng)加密，取取設(shè)計荷荷載的55%為荷荷載增量量；試件件塊破壞壞時，亦亦應(yīng)適當(dāng)當(dāng)加密。每每次都要要讀數(shù)。開開始加荷荷，每級級荷載加加到后，持持荷約33-5分分鐘后讀讀數(shù)。在在試驗梁梁上發(fā)現(xiàn)現(xiàn)第一條條裂縫后后，在試試驗梁表表面對裂裂縫進(jìn)行行標(biāo)記，記記錄裂縫縫出現(xiàn)前前一級荷荷載下的的電阻應(yīng)應(yīng)變儀讀讀數(shù)。在在每級加加載后的的間歇時時間內(nèi)，認(rèn)認(rèn)真觀察察試驗梁梁上原有有裂縫的的發(fā)展和和新裂縫縫的出現(xiàn)現(xiàn)等情況況并進(jìn)行行標(biāo)記，記記錄電阻阻應(yīng)變儀儀、百分分表和千千分表讀讀數(shù)。8繼續(xù)加加載，當(dāng)當(dāng)所加荷荷載約為為破壞荷荷載值的的60%700%時，用用讀數(shù)放放大鏡測測讀最大大裂縫寬寬度和用用直尺量量測

22、裂縫縫間距并并記錄。9加載至至試驗梁梁破壞，千分表及百分表梁破壞前拆除，防止損壞，搶時間記錄電阻應(yīng)變儀讀數(shù)。10卸載載。記錄錄試驗梁梁破壞時時裂縫的的分布情情況。六、試驗結(jié)結(jié)果分析析及試驗驗報告（一）試驗驗基本情情況及有有關(guān)參數(shù)數(shù)用圖、表說說明自己己所在小小組試驗驗梁的尺尺寸、配配筋、混混凝土和和鋼筋的的力學(xué)性性能、hh0、加荷荷簡圖，梁正截截面試驗驗儀表布布置圖。試件編號: ，制作日日期: ，試驗日日期: 表2-2 試驗梁參參數(shù)表試件類別截面尺寸混凝土受 拉 鋼鋼 筋bmmhmmh0mmfcuN/mm22EcN/mm22公稱直徑Asmm2fyN/mm22tN/mm22EsN/mm2210%少

23、筋梁適筋梁超筋梁加荷簡圖：加荷裝置及及梁自重重：梁正截面試試驗儀表表布置圖圖：（二）試驗驗分級加加載值試驗前按從從小到大大的順序序計算好好2P值值的各級級荷載值值，每個個數(shù)值減減去梁自自重和加加荷裝置置的重量量，即為為千斤頂頂應(yīng)加的的每級荷荷載值。試驗機(jī)應(yīng)加加的荷載載值=22P荷載等等級加荷設(shè)設(shè)備重量量表2-3分類加載方案荷載等級0.200.250.300.350.400.450.502P荷載載等級試驗機(jī)應(yīng)加加的荷載載值續(xù)表2-33分類加載方案荷載等級0.550.600.801.001.201.401.452P荷載載等級試驗機(jī)應(yīng)加加的荷載載值續(xù)表2-33分類加載方案荷載等級1.501.551.

24、601.651.701.751.802P荷載載等級試驗機(jī)應(yīng)加加的荷載載值續(xù)表2-33分類加載方案荷載等級1.851.902.002P荷載載等級試驗機(jī)應(yīng)加加的荷載載值（三）、試試驗記錄錄1、電阻應(yīng)應(yīng)變儀量量測得到到的受拉拉鋼筋應(yīng)應(yīng)變實測測記錄表2-4 電電阻應(yīng)變變儀測定定應(yīng)變記記錄表（10-6）序號測點讀數(shù)荷載1234平均值讀數(shù)讀數(shù)讀數(shù)讀數(shù)0123456789101112131415161718192021222、試驗梁梁整體撓撓度測試試記錄利用百分表表測定梁梁整體撓撓度，數(shù)數(shù)據(jù)記錄錄填入表表2-55。表2-5 百百分表測測定撓度度記錄表表（單位位：mmm）序號荷載kN百分表1百分表2百分表3支

25、座沉陷跨中撓度讀數(shù)差值讀數(shù)差值讀數(shù)差值01234567891011121314151617181920213、千分表表記錄表表表2-6 千千分表記記錄表（單位：mm）序號測點 讀數(shù)數(shù)荷載千分表1千分表2千分表3千分表4千分表5千分表6讀數(shù)差值讀數(shù)差值讀數(shù)差值讀數(shù)差值讀數(shù)差值讀數(shù)差值012345678910111213141516171819202122續(xù)表2-66 千分表表記錄表表（單位位：mmm）序號測點 讀數(shù)數(shù)荷載千分表7千分表8均值均值均值均值讀數(shù)差值讀數(shù)差值0123456789101112131415161718192021224、試件裂裂縫分布布圖 梁正面梁 底梁背面用裂縫展開開圖表

26、示示試驗梁梁裂縫出出現(xiàn)及展展開過程程，裂縫縫間距梁正面梁 底梁背面 圖 2-55 裂縫縫分布圖圖表2-7 裂縫縫過程記記錄表序號荷載（KN）裂縫最大寬寬度（mmm）梁正面梁正面梁底1234567891011121314155、試驗數(shù)數(shù)據(jù)匯總總表 表2-8 數(shù)據(jù)匯匯總表序號荷載混凝土應(yīng)變變（10-6）混凝土頂面面纖維應(yīng)變ts（10-66）受壓區(qū)高度x(mm)受拉鋼筋應(yīng)應(yīng)變ts（10-66）跨中撓度（mm）1234012345678910111213141516171819202122出裂荷載 2PPc= 出裂裂彎矩MMc= 破壞荷載 2PPu= 破壞壞彎矩MMu= （四）、試試驗數(shù)據(jù)據(jù)分析1、繪

27、制梁梁的荷載載撓度曲曲線在整理撓度度實測值值時，應(yīng)應(yīng)計入梁梁的自重重和加荷荷設(shè)備（千千斤頂、荷荷載傳感感器及分分配量）重重量。（1）梁的的撓度實實測值ff1）加載設(shè)設(shè)備產(chǎn)生生的撓度度 =2）=3) 各級級荷載下下梁的跨跨中撓度度實測值值=（2）繪制制荷載撓撓度曲線線 P-ff(mm)P(kN)f(mm)P(kN)0 圖圖2-6 荷載撓撓度曲線線圖2、撓度分分析將0.72P荷荷載下的的撓度實實測值與與短期剛剛度下?lián)蠐隙鹊墓接嬎闼阒颠M(jìn)行行比較，分分析計算算結(jié)果并并得出結(jié)結(jié)論。注：公式符符號含義義參見混混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計計規(guī)范GB50010-2002第8.2節(jié)“受彎構(gòu)件撓度驗算。3、繪制受受拉鋼筋

28、筋應(yīng)變與與荷載曲曲線F-s。繪制制受拉鋼鋼筋應(yīng)變變（或應(yīng)應(yīng)力）與與彎矩曲曲線。圖2-7 受受拉鋼筋筋應(yīng)變-荷載曲曲線圖 圖2-8 受拉鋼筋筋應(yīng)力-彎矩矩曲線圖圖5、平截面面假定驗驗證（自自備米格格紙繪圖圖）繪制各級荷荷載下沿沿梁截面面高度混混凝土應(yīng)應(yīng)變分布布及受拉拉鋼筋應(yīng)應(yīng)變圖，驗驗證平截截面假定定，并對對此圖進(jìn)進(jìn)行分析析（如平平截面情情況、中中和軸隨隨荷載變變動情況況等）格格式參看看圖2-9。圖2-9 應(yīng)變沿沿截面高高度分布布圖（自備米格格紙繪圖圖，并粘粘貼于相相應(yīng)位置置）6、描述試試驗梁的的整個加加荷過程程直至破破壞。如如P等于于多少時時，出現(xiàn)現(xiàn)第一條條裂縫，此此時測得得的混凝凝土平均均拉

29、應(yīng)變變、鋼筋筋的應(yīng)變變?yōu)槎嗌偕?破壞壞時鋼筋筋是否達(dá)達(dá)到流限限，混凝凝土邊緣緣纖維壓壓應(yīng)變達(dá)達(dá)到多少少等。7、強度驗驗算將計算所得得試驗梁梁的破壞壞荷載（按按混凝土土與鋼筋筋實測值值計算）與與試驗結(jié)結(jié)果進(jìn)行行比較。 (1)判判斷是超超筋還是是適筋梁梁(2) 梁梁正截面面破壞強強度的公公式計算算值對于適筋梁梁對于超筋梁梁(3) 計計算試驗驗破壞彎彎矩(4) 計計算，并并展開討討論（五）思考考題、裂縫出出現(xiàn)前跨跨中應(yīng)變變是否成成比例？、裂縫出出現(xiàn)后有有何變化化，為什什么？、中和軸軸變化情情況？實驗三 建建筑物動動力特性性測試一、實驗?zāi)磕康呐c要要求1、學(xué)習(xí)用用脈動法法測量建建筑物動動力特性性的儀器器

30、布置和和測量程程序；2、學(xué)習(xí)用用主諧量量法分析析建筑物物的低階階固有頻頻率和振振型；3、學(xué)習(xí)傳傳感器、測振放放大器以以及數(shù)據(jù)據(jù)采集系系統(tǒng)的操操作和使使用。二、實驗所所用的儀儀器和設(shè)設(shè)備1.傳感器器：CDD-7SS（水平平） 6只只；2.放大器器: GZ55 1臺；3.數(shù)據(jù)采采集系統(tǒng)統(tǒng) 1套；4.萬用表表 1臺；5. 指南南針 1只；6.溫度計計 1只；7.風(fēng)速風(fēng)風(fēng)向儀 1臺臺；8.導(dǎo)線 6條條。三、試驗方方案及方方法利用環(huán)境隨隨機(jī)激振振測定結(jié)結(jié)構(gòu)動力力特性的的方法稱稱為脈動動法。這這種方法法不用專專門的激激振設(shè)備備,而是是通過測測量建筑筑物由于于外界不不規(guī)則的的干擾而而產(chǎn)生的的微小震震動,即即

31、”脈動”來確定定建筑物物的特性性。用儀器將建建筑物的的脈動記記錄下來來,經(jīng)過過一定的的分析工工作,可可以確定定出建筑筑物的基基本頻率率和振型型。四、試驗對對象本試驗以道道橋館五五層辦公公樓為測測試對象象,并根根據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)特性進(jìn)進(jìn)行布點點。五、試驗步步驟1、若測振振系統(tǒng)尚尚未標(biāo)定定過,為為測量振振型、可可采用系系統(tǒng)相對對標(biāo)定。即即把拾振振器集中中放于同同一位置置,同時時記錄下下各點信信號。由由于各通通道的放放大倍數(shù)數(shù)不一樣樣,故各各波形幅幅值不同同。而在在同一瞬瞬間時記記下的信信號均代代表同一一位移值值,故可可由波形形找出各各通道間間的放大大倍數(shù)比比例關(guān)系系。2、試驗裝裝置和儀儀器系統(tǒng)統(tǒng)方框圖圖見

32、圖33-1和和圖3-2所示示。612345傳感器圖3-1：傳感器布置圖將各個拾振振器安置置在各層層樓板上上，地612345傳感器圖3-1：傳感器布置圖2ch2ch3ch4ch5ch6ch6ch5ch4ch3ch2ch1ch1# 傳感器2# 傳感器3# 傳感器4# 傳感器5# 傳感器6# 傳感器放大器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)1ch圖3-2：儀器系統(tǒng)方框圖3、根據(jù)房房屋結(jié)構(gòu)構(gòu)的特點點,要分分別考慮慮彎曲振振動和扭扭轉(zhuǎn)振動動的作用用。本試試驗測量量橫向彎彎曲振動動,各個個拾振器器的拾振振方向均均要一致致指向橫橫向。4、分別把把拾振器器編號,對應(yīng)于于測振儀儀、記錄錄儀相連連。5、將拾振振器調(diào)到到工作狀狀態(tài)。6、用

33、記錄錄儀進(jìn)行行記錄,記錄的的時間要要滿足數(shù)數(shù)據(jù)分析析的要求求。7、判讀脈脈動記錄錄圖,確確定建筑筑物第一一固有頻頻率并匯匯出振型型圖。本試驗要求求采用主主諧量法法直接判判讀。建建筑物基基頻諧量量是脈動動里最主主要的成成分,在在脈動記記錄圖中中凡是振振幅較大大、波形形較規(guī)則則且光滑滑的部分分,并多多次重復(fù)復(fù)出現(xiàn),頻率相相等,量量出這個個頻率就就是建筑筑物的第第一固有有頻率,即基頻頻。另外外,選各各記錄曲曲線都比比較規(guī)律律的區(qū)段段,根據(jù)據(jù)各線的的放大倍倍數(shù)和衰衰減檔數(shù)數(shù),量出出各點振振幅,在在建筑物物簡圖上上按比例例將相位位相同的的畫在一一邊, 相位相相反的畫畫在另一一邊,連連接起來來即得出出相應(yīng)

34、的的振型曲曲線。六、傳感器器的位置置及儀器器設(shè)置參參數(shù)請將傳感器器的位置置及儀器器設(shè)置參參數(shù)填入入表3-1文件名： 表表3-111CH2CH3CH4CH5CH6CH傳感器的放放置位置置傳感器的旋旋鈕位置置小位移小位移小位移小位移小位移小位移傳感器拾振振方向東東東東東東放大器工作作選擇X1X1X1X1X1X1放大器衰減減采樣頻率（HHZ）100100100100100100文件名： 表表3-221CH2CH3CH4CH5CH6CH傳感器的放放置位置置傳感器的旋旋鈕位置置小位移小位移小位移小位移小位移小位移傳感器拾振振方向南南南南南南放大器工作作選擇X1X1X1X1X1X1放大器衰減減采樣頻率（H

35、HZ）100100100100100100七、試驗結(jié)結(jié)果整理理與試驗驗報告1.在實驗驗過程中中應(yīng)記錄錄好下列列資料（1）實驗驗日期 ；記錄者者 ；（2）建筑筑物名稱稱： ；（3）溫度度 ；風(fēng)向 ；風(fēng)速 ；（4）結(jié)構(gòu)構(gòu)特征及及簡圖，并并標(biāo)出測測點位置置、拾振振方向；2. 根據(jù)據(jù)測試的的原始曲曲線圖，簡簡單標(biāo)注注每條曲曲線。3、用文字字簡述分分析過程程，將分分析的數(shù)數(shù)據(jù)填入入下表。 表3-3 建筑物物的固有有頻率、振振型 樓層?xùn)|方向的水水平振動動南方向的水水平振動動第一振型ff= HHz第一振型ff= HHz幅值振型幅值振型屋頂5層4層3層2層1層4. 根據(jù)據(jù)測得的的建筑物物基頻、振振型等參參數(shù)，

36、對對建筑物物作出評評述。5.當(dāng)拾振振器數(shù)量量不夠時時，又如如何完成成建筑物物的振型型測量呢呢？請自自行設(shè)計計一試驗驗方案。實驗四 簡支支鋼桁架架靜載試驗一、試驗?zāi)磕康?.進(jìn)一步步學(xué)習(xí)和和掌握幾幾種常用用儀器儀儀表的性性能、安安裝和使使用方法法；2.通過對對桁架的節(jié)點位位移、桿桿件內(nèi)力力、支座座處上弦弦桿轉(zhuǎn)角角的測量量對桁架架結(jié)構(gòu)的的工作性性能作出出分析，并并驗證理理論計算算的正確性。二、試驗內(nèi)內(nèi)容 11、通過過指導(dǎo)教教師講解解及演示示并結(jié)合合鋼桁架架的全過過程試驗驗，了解解下列各各種儀器器設(shè)備的的工作原原理及其其使用方方法。 22、通過過對簡支支組合鋼鋼桁架結(jié)結(jié)構(gòu)靜力力試驗，量量測桁架架在彈性

37、性階段內(nèi)內(nèi)的桿件件應(yīng)變（），下弦節(jié)點豎向位移（），上弦桿轉(zhuǎn)角（），并驗證其理論計算的正確性。三、試件、試試驗設(shè)備備和儀器器儀表1.試件鋼桁架。跨跨度3.6m，上、下弦桿采用無縫縫鋼管10226.00，腹桿桿采用無無縫鋼管管63.53.55,節(jié)點采采用球節(jié)節(jié)點和鋼鋼管相貫貫節(jié)點，球球尺寸為為D30008.00和D22508.00，,測測點布置置見圖44-1。1傾角儀儀 2電阻應(yīng)應(yīng)變計 33.撓度度計圖4-1 鋼桁架架尺寸與與測點布布置圖2.試驗加加載設(shè)備備(1)Ammsleer試驗驗機(jī)； (2)200噸千斤斤頂1臺臺； 3.試驗所所選用的的測量儀儀器和儀儀表(1)靜態(tài)態(tài)電阻應(yīng)應(yīng)變儀 2臺；(2)

38、百分分表 6個；(3)表架架 66套；(4)傾角角儀 2個個；(5)撓度度計支架架 66個。三、試驗方方案桁架試驗時時支座的的構(gòu)造采采用梁試試驗的支支承方法法，支承承中心線線的位置置要準(zhǔn)確確，其偏偏差對桁桁架端節(jié)節(jié)點的局局部受力力影響較較大，故故應(yīng)嚴(yán)格格控制。桁架受荷后，活動支座的水平位移往往較大，因此支座墊板應(yīng)有足夠的尺寸。試驗時應(yīng)使使桁架受受力穩(wěn)定定、對稱稱、防止止出現(xiàn)平平面失穩(wěn)穩(wěn)破壞。觀測項目有有桁架整整體撓度度、傾角角及桿件件應(yīng)變。撓撓度測量量，本試試驗采用用百分表表位移計計量測，測測點布置置于下弦弦節(jié)點。為為測量支支座沉陷陷，在桁桁架兩支支座的中中心線上上安裝22個垂直直方向的的百分

39、表表位移計計，另外外在上弦兩端端安裝22個水平平方向的的百分表表位移計計，用以以測量在在荷載作作用下的的固定鉸鉸支座和和滾動鉸鉸支座的的水平側(cè)側(cè)移值。桿件內(nèi)力的的測量，本本試驗采采用電阻阻應(yīng)變計計，桿件件的應(yīng)變變測點均均設(shè)置在在每一桿桿件的中中間區(qū)段段，為消消除自重重彎矩的的影響，電電阻應(yīng)變變計均布布置在截截面的形形心連線線上，見見圖4-2。在水平桿AAE及BG的支座座處安裝裝傾角儀儀，量測測在各級級荷載下下的支座座處上弦弦桿轉(zhuǎn)角角變化。荷載采用五五級加載載，滿載載為1000KNN，每級級20KNN。本試驗采用用垂直加加荷方式式中點加加載。見見圖4-3所示示。圖4-2 圓形截面面軸向應(yīng)應(yīng)變測點點的布置置圖4-3 鋼桁架架試驗加加載圖四、試驗步步驟1.檢查試試件和試試驗裝置置，裝上上儀表，將將應(yīng)變計計（電阻阻應(yīng)變計計已預(yù)先先貼好）的的引線連連接到電電阻應(yīng)變變儀接線線箱上。2.加100kN荷載載，作預(yù)預(yù)載試驗驗，檢查查裝置、試試件和儀儀表工作作是否正正常，然然后卸載載。如發(fā)發(fā)現(xiàn)問題題應(yīng)及時時排除。3.儀器、儀儀表重新新調(diào)零、記記取初讀讀數(shù)，做做好記錄錄和描繪繪試驗曲曲線的準(zhǔn)準(zhǔn)備。4.正式試試驗。采采用5級級加載，每每級200kN，每每級持荷荷10分鐘鐘，持荷荷時間內(nèi)內(nèi)讀數(shù)。5.本試驗驗最大加加載量為為1000kN，滿滿載后分分二級卸卸載，并并記下讀讀數(shù)。五、試驗