《建筑結(jié)構(gòu)試驗指導書》20150519

1、建筑結(jié)構(gòu)試驗試驗指導書土木建筑工程系建筑結(jié)構(gòu)試驗室試 驗 注 意 事 項為了確保試驗順利進行，達到預(yù)定目的，應(yīng)做到以下幾點：一、做好試驗前的準備工作1、試驗指導書，明確本次實驗?zāi)康?、方法、步驟和試驗注意事項。2、預(yù)習與本次試驗有關(guān)的基本原理和其他參考資料等。3、對試驗中所用的儀器、設(shè)備，試驗前應(yīng)有一定的了解和熟悉。4、必須清楚的知道本次試驗所須記錄的項目和數(shù)據(jù)處理方法，事先作好記錄表格等準備工作。二、遵守試驗室的規(guī)章制度1、嚴肅認真、保持安靜。2、愛護儀器設(shè)備，嚴格遵守操作規(guī)程。3、非本試驗所用設(shè)備及儀器切勿隨意動用。4、試驗完畢后，應(yīng)將儀器設(shè)備擦拭干凈，并恢復(fù)到原來正常狀態(tài)。三、認真作好試驗

2、1、認真聽取老師講解。2、清點有關(guān)試驗用設(shè)備、儀表和器材。3、應(yīng)有嚴格的科學作風，認真細致的按照要求的試驗方法和步驟進行。4、對于帶電或貴重的試驗設(shè)備和儀器，在邊接和布置完成時，應(yīng)經(jīng)教師檢查通過后，方可開始試驗。5、試驗過程中，應(yīng)密切觀察試驗現(xiàn)象，隨時進行分析，若發(fā)現(xiàn)異常，應(yīng)及時報告，試驗過程還應(yīng)注意采取防護措施，確保人身、儀器和設(shè)備安全。6、記錄下全部所需測量數(shù)據(jù)，以及儀器型號、精度、量程，試件的尺寸、材料標號、保護層厚度、鋼筋含量和規(guī)格等，如果試驗結(jié)果與溫度有關(guān)還應(yīng)記錄溫度、濕度。原始數(shù)據(jù)不得任意修改。7、教學試驗是培養(yǎng)學生動手能力的一個重要環(huán)節(jié)，在試驗小組中雖有一定的分工，但每個學生都必

3、須自己動手，相互交流，完成全部試環(huán)節(jié)。8、如學生希望觀察一些與本試驗有關(guān)的其他現(xiàn)象，或用其他方案進行試驗，在完成本試驗規(guī)定項目后，經(jīng)教師同意可以進行。四、寫好試驗報告試驗報告，是試驗的總結(jié)，通過對它的書寫，可以提高分析問題的能力，因此必需獨立完成。報告要求整潔清楚，要有分析和自己的觀點，并進行討論。一般試驗報告應(yīng)具有下列內(nèi)容：1、試驗名稱，試驗?zāi)康?，試驗者及同組人員。2、試驗?zāi)康摹?、試驗的基本原理、方法及步驟。4、設(shè)備及儀器型號、精度、量程等。5、試驗數(shù)據(jù)及其處理（應(yīng)包括全部原始數(shù)據(jù)，并注明量測單位，最好以表格形式列出數(shù)據(jù)的運算過程，并根據(jù)數(shù)據(jù)處理和誤差分析的要求給出試驗誤差）。最后將所得的

4、試驗結(jié)果作出曲線或給出經(jīng)驗公式。6、討論。應(yīng)根據(jù)試驗結(jié)果及試驗中觀察到的現(xiàn)象，結(jié)合基本原理進行分析討論，如試驗涉及的問題有理論解，則應(yīng)與計算結(jié)果進行比較，并提出見解。試驗一 電阻應(yīng)變片的粘貼技術(shù)一、試驗?zāi)康?、掌握電阻應(yīng)變片的選用原則和方法。2、學習常溫用電阻應(yīng)變片的粘貼技術(shù)。二、試驗儀表及器材1、萬用電表2、粘結(jié)劑（使用502快干膠水）3、等強度梁4、常溫用電阻應(yīng)變片5、電烙鐵、焊錫及其他工具6、導線若干7、丙酮或酒精三、試驗方法及步驟1、檢查、分選電阻應(yīng)變片剔除絲柵有形狀缺陷，片內(nèi)有氣泡、霉班、銹點等缺陷的應(yīng)變片。用萬用表測量阻值，進行電阻值選配。同一測區(qū)用電阻值相差不得超過儀器可調(diào)平范圍

5、，進行電阻值選配。同一測區(qū)用電阻值相差不得超過儀器可調(diào)平范圍（0.6W）。給選好的8片應(yīng)變片編號，并記錄下每片應(yīng)變片的電阻值。2、試件測點表面準備用棉球醮丙酮沿一方向?qū)⒌葟姸攘赫?、反面擦拭干凈?、定測點位置用鉛筆按圖示要求在等強度梁上定出R1R6的貼片位置。如圖1-1所示。R7、R8為溫度補償片，另貼于與等強度梁材料相同的溫度補償塊上。4、貼片使用502快干膠水。要掌握時機，左手捏住應(yīng)變片引出線，右手上膠。膠水應(yīng)均勻而?。ǘ嘤梅炊缓茫４环昼娮笥?，待膠水發(fā)粘時，將非級性塑料片蓋在應(yīng)變片上，用一個手指朝一個方向滾壓應(yīng)變片，擠出氣泡和過量的膠液，保證膠層盡可能的薄而均勻。5、固定導線應(yīng)變片與

6、靜態(tài)電阻應(yīng)變儀用導線連接。將導線與應(yīng)變片的引出線焊接好后，注意將導線固定好，防止扯壞應(yīng)變片，連接焊點應(yīng)光滑、牢固、防止虛焊。同一測區(qū)導線應(yīng)同規(guī)格、同型號、等長、排列整齊，分測點成束捆扎。6、編號將導線與相應(yīng)的應(yīng)變片編好號。以方便接入靜態(tài)電阻應(yīng)變儀時找相對應(yīng)的測點。四、試驗報告1、簡述選片原則和貼片、焊接、防潮防水處理的注意事項。2、分析在操作過程中發(fā)生的故障原因及排除方法。詳見試驗報告書附：電阻應(yīng)變片在等強度梁上的粘貼位置示意圖R7 R8R5(R3)R6(R4)R4(R3)R6(R5)R1(R2)6×1R11X1X2100170R2圖1-1 電陰應(yīng)變片在等強度梁上的粘貼位置示意圖溫度

7、補償片6×2試驗二 鋼筋掃描試驗一、試驗?zāi)康?、掌握鋼筋掃描儀使用方法。二、試驗儀表及器材1、鋼筋位置測定儀2、梁、板三、試驗方法及步驟1獲取資料獲取被測構(gòu)件的設(shè)計施工資料，確定被測構(gòu)件中鋼筋的大致位置、走向和直徑，并將儀器的鋼筋直徑參數(shù)設(shè)置為設(shè)計值。如上述資料無法獲取，將鋼筋直徑設(shè)置為系統(tǒng)默認值，用網(wǎng)絡(luò)掃描或剖面掃描和直徑測試功能來檢測鋼筋直徑和其保護層厚度。2確定檢測區(qū)根據(jù)需要在被測構(gòu)件上選擇一塊區(qū)域作為檢測區(qū)，盡量選擇表面光滑的區(qū)域，以便提高檢測精度。3確定主筋（或上層筋）位置選擇一個起始點，沿主筋垂向（對于梁、柱等構(gòu)件）或上層筋垂向（對于網(wǎng)狀布筋的板、墻等）進行掃描，以確定主

8、筋或上層筋的位置，然后平移一定距離，進行另一次掃描，如圖1-1所示，將兩次掃描到的點用直線連起來。注意：如果掃描線恰好在箍筋或下層筋上方，如圖1-2，則有可能出現(xiàn)找不到鋼筋或鋼筋位置判定不準確的情況，表現(xiàn)為重復(fù)掃描時鋼筋位置判定偏差較大。 此時應(yīng)將該掃描線平移兩個鋼筋直徑的距離，再次掃描。4確定箍筋（或下層筋）位置在已經(jīng)確定的兩根鋼筋的中間位置沿箍筋（或下層筋）垂向進行掃描，以確定箍筋（或下層筋）的位置，然后選擇另兩根的中間位置進行掃描，如圖1-3所示，將兩次掃描到的點用直線連接起來。5檢測保護層厚度和鋼筋直徑已知鋼筋直徑檢測保護層厚度：選擇儀器的厚度測試功能，設(shè)置好編號和鋼筋直徑參數(shù)，在兩根

9、箍筋（下層筋）的中間位置沿主筋（上層筋）的垂線方向掃描，確定被測主筋（上層筋）的保護層厚度；在兩根主筋（上層筋）的中間位置沿箍筋（下層筋）的垂線方向掃描，確定被測箍筋（下層筋）的保護層厚度。注意設(shè)置相應(yīng)的網(wǎng)格鋼筋狀態(tài)。未知鋼筋直徑檢測保護層厚度和鋼筋直徑：選擇儀器的直徑測試功能，設(shè)置好編號，在兩根箍筋（下層筋）的中間位置探頭平行于鋼筋沿主筋（上層筋）的垂線方向掃描，確定被測主筋（上層筋）的精確位置，然后將探頭平行放置在被測鋼筋的正上方，檢測鋼筋的直徑和該點保護層厚度，在兩根主筋（上層筋）的中間位置沿箍筋（下層筋）的垂線方向掃描，確定被測箍筋（下層筋）的精確位置，然后將探頭平行放置在被測鋼筋的正

10、上方，設(shè)置相應(yīng)的網(wǎng)格筋狀態(tài)，檢測鋼筋的直徑和該點保護層厚度。 四、試驗報告1、簡述鋼筋掃描注意事項。2、畫出掃描構(gòu)件的鋼筋分布圖。詳見試驗報告書試驗三 回彈法檢測混凝土強度試驗一、實驗原理： 回彈法是用以彈簧驅(qū)動的重錘，通過彈擊桿（傳力桿），彈擊混凝土表面，并測出重錘被反彈回來的距離，以回彈值（反彈距離去彈擊錘沖擊長度之比）作為與強度相關(guān)的指標，來推定混凝土強度的一種方法。由于混凝土的抗壓強度與其表面硬度之間存在某種相關(guān)系，而回彈儀的彈擊錘被一定的彈力打擊在混凝土表面上，其回彈高度（通過回彈儀讀得回彈值）與混凝土表面硬度成一定的比例關(guān)系。根據(jù)表面硬度則可推求混凝土的抗壓強度。 二、實驗?zāi)康模?

11、、掌握用回彈儀測定混凝土強度的基本方法與實際操作； 2、推定試件的混凝土強度值； 三、實驗儀器：混凝土回彈儀、游標卡尺尺、粉筆、1的酚酞酒精試劑 、鑿子、錘子四、實驗方法： (一) 用回彈儀測定混凝土的強度 選擇試驗用鋼筋混凝土構(gòu)件平面尺寸較大的面作為測試面，記錄測試面為構(gòu)件澆注的哪一面。將測試面向上平放在一平坦地面上，用粉筆在測試面上畫線，均勻布置10個測區(qū)。 每一構(gòu)件的測區(qū)，應(yīng)符合下列要求：1對長度不小于3m的構(gòu)件，其測區(qū)數(shù)不少于10個，對長度小于3m且高度低于0.6m的構(gòu)件，其測區(qū)數(shù)量可適當減少，但不應(yīng)少于5個；2相鄰，兩測區(qū)的間距應(yīng)控制在2m以內(nèi)，測區(qū)離構(gòu)件邊緣的距離不宜大于0.5m，

12、且不宜小于0.2m；3測區(qū)應(yīng)選在使回彈儀處于水平方向，砼澆筑的側(cè)面。當不能滿足這一要求時，方可選用在使回彈儀處于平方向，粒測澆筑側(cè)面，表面或底面；4測區(qū)宜選在構(gòu)件的兩邊對稱可測面上，且應(yīng)均勻分布。在構(gòu)件的受力部位及薄弱部位必須布置測區(qū)，并應(yīng)避開預(yù)埋件；5測區(qū)的面積宜控制在0.04m²6檢測面應(yīng)為原狀砼面，并應(yīng)有疏松層、浮漿、沒垢以及蜂窩、麻面，必要時可用砂輪清除疏松層和雜物，且不應(yīng)有殘留的粉未或碎屑；7對于彈擊時會產(chǎn)生顫動的薄壁，小型構(gòu)件應(yīng)設(shè)置固定。五、回彈值的測量1緩慢施壓，準確讀數(shù)，復(fù)位。2測點宜在測區(qū)范圍內(nèi)均勻分布，相鄰兩側(cè)點的凈距一般不小于20mm，測點距構(gòu)件邊緣或外露鋼筋、

13、預(yù)埋件的距離一般不小于30mm。測點不應(yīng)在氣孔或外露石子上，同一測點只允許彈出一次。每一測區(qū)應(yīng)記取16個回彈值，每一測點回彈讀數(shù)精確至1。3回彈值測量完畢后，應(yīng)選擇不少于構(gòu)件的30測區(qū)在有代表性的位置上測量碳化深度值。4測量碳化深度值時，可用合適的工具在測區(qū)表面形成直徑約15mm的孔洞，其深度大于砼的碳化深度。然后除凈孔洞中的粉未和碎屑，不得用水沖冼。立即用濃度為1酚酞灑精溶液滴在孔洞內(nèi)壁的邊緣處，再用深度測量工具測量已碳化與未碳化砼交界面到砼表面的垂直距離多次，取其平均值，該距離即為砼的碳化深度值。每次讀數(shù)精確至0.5mm。六、數(shù)據(jù)的處理1計算測區(qū)平均回彈值時，應(yīng)從該測區(qū)的16個回彈值中剔除

14、3個最大值和3個最小值，余下的10個回彈值按下列公式計算： 10 Ri i=1 Rm = 10式中：Rm測區(qū)平均回彈值,精確至0.1； Ri 第i個測點的回彈值。2回彈儀非水平方向檢測混凝土澆筑側(cè)面時,應(yīng)按下列公式修正：Rm=RmÕ+RaÕ式中：RmÕ非水平方向檢測時測區(qū)的平均回彈值，精確至0.1；RaÕ非水平方向檢測時回彈值的修正值，按JGJT23-2011的附錄表C采用。3回彈儀水平方向檢測混凝土澆筑表面或底面時，應(yīng)按下列公式修正：Rm=Rmt+Rt Rm= Rmb+Rb ： 式中：Rmt 、Rt水平方向檢測混凝土澆筑表面、底面時，測區(qū)的平均回彈值，

15、精確至0.1；Rmb、Rb混凝土澆筑表面、底面回彈值的修正值，按JGJT23-20011附錄表D采用。4當檢測時儀器為非水平方向且測試面為非混凝土澆筑側(cè)面時，則應(yīng)先按附錄表C對回彈值進行角度修正，然后再按附錄表D對修正后的值進行澆筑面修正。5因未建立地區(qū)測強曲線，目前采用全國統(tǒng)一測強曲線，故所測結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的混凝土必須符合下列條件：a符合普通混凝土用材料，拌和用水的質(zhì)量標準；b. 不摻外加劑或僅摻非引氣型外加劑；c采用普通成型工藝；d采用符合國家現(xiàn)行標準混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范規(guī)定的鋼模、木模及其它材料制作的模板；e自然養(yǎng)護或蒸汽養(yǎng)護出池后經(jīng)自然養(yǎng)護7d以上，且混凝土表層為干燥狀態(tài)；f齡期為

16、141000d；g抗壓強度為1060Mpa。6結(jié)構(gòu)或構(gòu)件第i個測區(qū)混凝土強度換算值，可根據(jù)求得的平均回彈值Rm和平均碳化深度值dm，按統(tǒng)一測強曲線換算表(JGJT232001的附錄A表)得出，泵送混凝土還應(yīng)按課本附表進行修正。7由各測區(qū)的混凝土強度換算值可計算得出結(jié)構(gòu)或構(gòu)件混凝土的強度平均值。測區(qū)混凝土強度換算值是指按JGJT23200l規(guī)程檢測的回彈值和碳化深度值，換算成相當于被測結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的測區(qū)在該齡期下的混凝上抗壓強度值。8 回彈法測混凝土強度記錄表格混凝土抗壓強度回彈法測試原始記錄表 編號工程名稱：設(shè)計強度：攪拌方式：澆筑時間：澆筑方式：測試部位測區(qū)回彈值Ri碳化深度di（mm）123

17、45678910111213141516Rm12345678910測面狀態(tài)側(cè)面、 表面 、底面回彈儀型號 回彈儀檢驗證號干 、濕 、潮編號 測試角度水平、 向上 、向下測試人員上崗證號率定值 測試記錄計算測試日期： 年 月 日回彈法混凝土強度計算表回彈值強度換算泵送修正強度平均值強度標準差測試部位測區(qū)測區(qū)平均值角度修正值角度修正后澆筑面修正值澆筑面修正后碳化深度mm回彈-碳化換算值Mpa泵送修正值Mpa泵送修正后Mpa12345678910 推定結(jié)果（Mpa） n=10推定值： 測區(qū)強度換算表名稱：地區(qū) 專用備注：泵送混凝土（ ） 測試 計算 復(fù)核 計算日期 四、試驗報告1、簡述回彈儀操作。2

18、、分析所測構(gòu)件混凝土強度。詳見試驗報告書試驗四 靜態(tài)電阻應(yīng)變儀操作試驗一、試驗?zāi)康?、熟悉靜態(tài)電阻應(yīng)變儀的操作規(guī)程。2、掌握靜態(tài)電阻應(yīng)變儀單點測量的基本原理。3、學會電阻應(yīng)變片作半橋及全橋測量的接線方法。二、試驗設(shè)備及儀表1、做試驗一時貼好應(yīng)變片的等強度梁。2、TS3860型靜態(tài)電阻應(yīng)變儀。三、試驗原理及方法R3R4R1R2BCAUUBDD原理：如圖1所示，B、D端輸出電壓為DUBD=0.25·U·K(e1e2e3e4)。輸出電壓DUBD經(jīng)過信號轉(zhuǎn)換、放大，在靜態(tài)電阻應(yīng)變儀顯示的讀數(shù)e儀與各橋臂的應(yīng)變值eI即有如下關(guān)系：e儀=e1e2e3e4 。式中e1、e2、e3、e4分

19、別為各橋臂上的應(yīng)變片的應(yīng)變值。如下圖：1、半橋接線與測量（1）如果應(yīng)變片R1接于靜態(tài)電阻應(yīng)變儀的A、B接線柱，溫度補償片R7接于B、C接線柱，則構(gòu)成外半橋，如圖2-1所示。另外內(nèi)半橋由應(yīng)變儀內(nèi)部的兩個無感繞線電阻組成（注：應(yīng)變儀內(nèi)部的無感繞線電阻阻值為120W，其阻值不會發(fā)生變化。將靜態(tài)電阻應(yīng)變儀面板上的B點接線柱用多點連接片連接并旋緊各接線柱，即是接通了內(nèi)半橋的兩個無感繞線電阻）。該橋路接法也即為我們通常所指的1/4橋。靜態(tài)電阻應(yīng)變儀讀出的應(yīng)變值為：e儀=e1。R1PR7 R1圖2-1 彎曲應(yīng)變半橋互補償接線與測量R1R7BAUDC（2）若梁上同一截面處的壓區(qū)和拉區(qū)分別貼片R1和R2，接于A

20、、B和B、C接線柱，則構(gòu)成外半橋，如圖2-2。兩電阻應(yīng)變片即屬測量工作片又互為溫度補償片。另外內(nèi)半橋由應(yīng)變儀內(nèi)部的兩個無感繞線電阻組成。靜態(tài)電阻應(yīng)變儀讀出的應(yīng)變值為：e儀=e1e2。又因為e1=-e2（等強度梁度拉應(yīng)變值為正，受壓為負），所以有：PR1（R2）圖2-2 彎曲應(yīng)變半橋互補償接線與測量R1R2R1R2BAUDC e儀=2e12、全橋接線與測量（1）如果梁同一截面的壓區(qū)貼片R3、R5接于A、B和C、D接線柱，溫度補償片R7、R8接于B、C和D、A接線柱，構(gòu)成全橋。如圖2-3。靜態(tài)電阻應(yīng)變儀讀出的應(yīng)變值為：e儀=e3e5。R5(R3)PR7 R8(R5)BR5R8R3R7CAUD（R3

21、）又因為e3=e5，故有e儀=2e3=2e5。圖2-3彎曲應(yīng)變?nèi)珮騿窝a償接線與測量（2）若梁上同一截面的壓區(qū)應(yīng)變片R3、R5接于A、B和C、D接線柱，而拉區(qū)貼應(yīng)變片R4、R6，并接于B、C和D、A接線柱組成全橋。如圖2-4。則靜態(tài)電阻應(yīng)變儀讀出的應(yīng)變值為：e儀=e3e4e5e6。R4(R3)R6(R5)PR5(R3)R6(R4)R5R6R3R4BCAUD又因為e4=e6=e3=e5，故有：e儀=4e3=4e4=4e5=4e6。圖2-4 彎曲應(yīng)變?nèi)珮蚧パa償接線與測量四、試驗步驟1、將靜態(tài)電阻應(yīng)變儀預(yù)熱30分鐘后。 2、一臺靜態(tài)電阻應(yīng)變儀有24個通道，任選一個作為本次試驗的測量橋路通道。如果選擇第

22、1通道作為測量通道，將通道選定為1通道。（以下均以1通道舉例說明）3、先在靜態(tài)電阻應(yīng)變儀后面板上將所選通道設(shè)置為本次試驗所需的測量橋路，再在靜態(tài)電阻應(yīng)變儀前面板上選擇應(yīng)變片電阻為120，靈敏系數(shù)K為2.00，按上述方法接通橋路，以上所述的橋路的A、B、C、D接線柱即相應(yīng)于靜態(tài)電阻應(yīng)變儀后面板上“1”測量橋的接線端子A、B、C、D。 即：將接有相應(yīng)應(yīng)變片的導線與應(yīng)變儀后面板上“1”測量橋的接線端子A、B、C、D連接。檢查是否有短路或斷路的情況發(fā)生。4、加載前用按測量鍵，使靜態(tài)電阻應(yīng)變儀的讀數(shù)顯示為0m e。即是將應(yīng)變的初始讀數(shù)定為“0m e”。5、試驗前，先作13級預(yù)加荷載試驗，每級P

23、=5N。通過預(yù)載試驗檢查儀表和裝置，所發(fā)現(xiàn)的問題逐一解決。6、正式試驗，每級加載10N，逐一記取讀數(shù)。共3級，重復(fù)3次。7、整理出試驗數(shù)據(jù)，并比較應(yīng)變儀與接橋的關(guān)系。8、為計算應(yīng)力的理論值 理（理=6PX/bh2），用游標卡尺分別測量每片應(yīng)變片所對應(yīng)測點距加載點的距離X（X1和X2）、測點的載面寬度b(bx1和bx2)，以及等強度梁的厚度h。五、試驗報告1、按試驗要求整理出各種試驗數(shù)據(jù)，并作應(yīng)變儀按半橋和全橋接線測量的比較。2、討論不同橋路接法的優(yōu)缺點和使用條件。3、按等強度梁的參數(shù)作出理論計算，并分析計算值與實測值的差異原因。試驗五 使用自動裂縫測寬儀測量裂縫寬度一、試驗?zāi)康恼莆樟芽p測寬儀測量結(jié)構(gòu)裂縫的方法。二、試驗設(shè)備及儀表DJCK-3全自動裂縫測寬儀。三、試驗原理儀器將視頻采集的數(shù)據(jù)存儲在存儲器中，通過對數(shù)據(jù)進行處理，計算裂縫寬度。裂縫測寬儀可廣泛用于混凝土建筑物、金屬表面等裂縫寬度的檢測。設(shè)備主要由手持式24位真彩色液晶屏主機、彩色圖像采集探頭（帶1.5米連接纜)構(gòu)