桥梁工程检测技术实验报告.docVIP

《桥梁工程检测技术实验报告》 试验一：小钢梁应变、挠度试验 一、试验目的 通过小钢梁试验，熟悉应变、挠度测试仪器和掌握相应的测试技术。 二、试验内容 1.掌握应变计、应变仪和百分表的安装和使用方法。 2.用位移计测量梁的跨中截面在各级荷载下的挠度值，绘制荷载—挠度的关系曲线，验证理论的计算挠度值。 3.用应变计量测梁的纯弯段上、下缘的应变值，并与理论计算值进行对比。 三、试验梁尺寸及试验方法 1. 受弯试验梁尺寸见图1。 图1 受弯试验梁尺寸 (尺寸单位：mm) 2. 实验设备 ① 小钢梁与法码 ② 磁性表架与大行程百分表 ③ 电阻应变片、数据采集仪DH3818 ④ 钢尺、铅笔等 3. 实验方法 ①一个班(40人左右)可分四组，每组10人左右的规模方式进行。 ②试验在试验台座上进行，用法码和支撑系统组合成加载系统，进行两点加载，加载位置a、b由各小组自己确定。 ③通过数据采集仪对荷载、应变和挠度传感器进行数据采集；用百分表量测挠度。 4. 试验步骤 ①根据自己选定的a、b，安装加载系统，计算各级荷载下理论的变形和应变值。 ②正确连接应变片与应变仪，安装百分表。 ③进行仪器调试，调试好后正式进行试验。 ④未加荷载前读出应变计、位移计。 ⑤试验分四级加载，每次加荷维持3~5分钟后，再读取应变仪和位移计的各级读数。 ⑥最后进行卸载，读取最终读数。 ⑦整理试验器材，处理数据结果，完成试验报告。 四、试验资料整理 1.材料力学性能、荷载分级及实测数据 (1) R235钢材弹性模量= MPa 选定a=0.2m,b=0.4m； 桥电路： 分 级 1 2 3 4 5 6 荷载 0 9.81 19.62 29.43 39.24 0 挠度 13.73 12.25 10.32 8.34 6.36 13.65 应变 103 235 373 511 0 桥电路： 分 级 1 2 3 4 5 6 荷载 0 9.81 19.62 29.43 39.24 0 挠度 13.67 12.24 10.33 8.31 6.38 13.74 应变 218 480 756 1024 0 注：荷载单位为N；挠度为mm；应变为μ。 2.绘制实测及理论荷载—挠度曲线（实测值与理论值在同一坐标系下反映） 答：计算实验数据，各级荷载下的实测及理论挠度见下表（卸载后回零不计入表格中）： 分 级 1 2 3 4 5 荷载 0 9.81 19.62 29.43 39.24 实测挠度 0 1.46 3.38 5.38 7.33 理论挠度 0 1.72 3.43 5.16 6.88 注：理论挠度，其中。 由此绘制实测及理论荷载—挠度曲线如下： 3.绘制实测及理论荷载—应变曲线图（实测值与理论值在同一坐标系下反映）。 答：计算实验数据，各级荷载下的实测及理论应变见下表（卸载后回零不计入表格中）： 分 级 1 2 3 4 5 荷载 0 9.81 19.62 29.43 39.24 实测应变 0 53 119 188 256 理论应变 0 56.06 112.12 168.18 224.24 注：理论应变的计算公式为，其中跨中弯矩计算公式为，。 由此绘制实测及理论荷载—挠度曲线如下： 五、思考题 1.电阻式应变仪采集应变有哪几种桥路接法？各种接法有何特点？本试验中可以采用什么接法？ 答：（1）电阻式应变仪桥路接法：1/4桥电路；1/2桥电路；全桥电路。 （2）其相应的特点见下表所示： 桥路接法 特点 1/4桥 1/2桥 全桥 优 点 只使用一个应变片，节省材料。 线性、准确性较高，使用简单，适用于大多数测量。 线性、准确性高，在特定测量中有很好的抗干扰能力。 缺 点 无温度补偿，准确性、线性关系较差 不适用于某些特殊测量（外接全桥传感器） 使用应变片多，操作复杂。 （3）本试验中可以采用1/4桥和1/2桥。 2.试推导两点对称加载简支梁跨中挠度计算公式。 解： = = 3.本试验中变形、应变实测值与理论值的相对差异有多少？请分析下原因。 答：本实验中各级荷载下变形、应变实测值与理论值汇总如下： 分 级 1 2 3 4 5 荷载 0 9.81 19.62 29.43 39.24 变形 实测挠度 0 1.46 3.38 5.38 7.33 理论挠度 0 1.72 3.43 5.16 6.88 相对误差 —— 15.1% 1.4% 4.3% 6.5% 应变 实测应变 0 53 119 188 256 理论应变 0 56.06 112.12 168.18 224.24 相对误差 —— 5.4% 6.1% 11.8%