土木工程綜合實驗指導(dǎo)書101217-gzs確定

1、PAGE PAGE 42 土土木工程程專業(yè)綜綜合實驗驗指導(dǎo)書書（建筑工工程方向向用）建筑與土土木工程程學(xué)院實實驗中心心土木工程程（房屋屋建筑方方向）綜綜合性教教學(xué)試驗驗?zāi)康暮秃鸵?、教學(xué)學(xué)試驗的的目的土木工程程專業(yè)是是一門實實用性很很強的學(xué)學(xué)科，其其發(fā)展遵遵循著“理論實踐理論實踐”的路線線而成熟熟發(fā)展，要掌握握這門學(xué)學(xué)科，除除有理論論知識的的武裝外外，還必必須加強強實踐環(huán)環(huán)節(jié)。只只有加強強了實踐踐環(huán)節(jié)，才能更更加深化化理論知知識的學(xué)學(xué)習(xí)，也也才能學(xué)學(xué)得深、學(xué)的透透，掌握握的更牢牢固。結(jié)構(gòu)教學(xué)學(xué)試驗，是土木木工程實實踐環(huán)節(jié)節(jié)的一個個重要部部分。通通過四個個基本試試驗，達(dá)達(dá)到以下下目的：（1）通

2、通過試驗驗，應(yīng)使使同學(xué)們們了解和和初步掌掌握結(jié)構(gòu)構(gòu)試驗的的要求及及試驗全全過程，加強同同學(xué)們的的實踐動動手能力力。（2）通通過對試試驗過程程中出現(xiàn)現(xiàn)的各種種現(xiàn)象的的觀察，對試驗驗結(jié)果的的分析和和理論計計算的比比較，可可使同學(xué)學(xué)們對所所學(xué)的結(jié)結(jié)構(gòu)理論論知識與與感性認(rèn)認(rèn)識更好好地結(jié)合合起來，鞏固和和深化所所學(xué)的理理論知識識。（3）通通過試驗驗，使同同學(xué)們對對結(jié)構(gòu)試試驗所用用儀器、儀表和和設(shè)備有有所了解解，并初初步掌握握其使用用原理，為今后后從事土土木工程程專業(yè)的的學(xué)習(xí)、科研、設(shè)計和和施工打打下堅實實的基礎(chǔ)礎(chǔ)。2、試驗驗注意事事項及要要求為達(dá)預(yù)期期目的，必須做做好試驗驗前的準(zhǔn)準(zhǔn)備工作作和試驗驗后的分

3、分析，具具體要求求如下：（1）預(yù)預(yù)習(xí)有關(guān)關(guān)的試驗驗技術(shù)和和結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計理論論，熟悉悉試驗指指導(dǎo)書內(nèi)內(nèi)容，明明確試驗驗?zāi)康?、要求、方法和和步驟。（2）對對試驗采采用的儀儀表和設(shè)設(shè)備的工工作原理理和安裝裝調(diào)試方方法都有有一定的的了解后后才能使使用。（3）試試驗實踐踐是培養(yǎng)養(yǎng)學(xué)生動動手能力力的一個個重要環(huán)環(huán)節(jié)，因因此，每每個學(xué)生生都必須須親自動動手，分分工協(xié)作作，共同同努力完完成試驗驗。（4）試試驗過程程中，要要以科學(xué)學(xué)的態(tài)度度仔細(xì)觀觀察和分分析試驗驗現(xiàn)象，如有異異常現(xiàn)象象，應(yīng)及及時報告告指導(dǎo)老老師。（5）嚴(yán)嚴(yán)格遵守守實驗室室有關(guān)設(shè)設(shè)備儀器器使用的的操作規(guī)規(guī)程，按按照使用用要求使使用試驗驗用儀表表及設(shè)

4、備備。（6）及及時整理理試驗數(shù)數(shù)據(jù)，按按時完成成試驗報報告。目錄實驗一靜靜態(tài)電阻阻應(yīng)變儀儀原理及橋橋路連接接實驗實驗二鋼鋼筋混凝凝土受彎彎構(gòu)件正正截面破破壞試驗驗實驗三 建筑筑物動力力特性測測試實驗四 簡支支鋼桁架架靜載試驗實驗一 靜態(tài)態(tài)電阻應(yīng)應(yīng)變儀原原理及橋橋路連接接實驗一、實驗驗?zāi)康?、熟悉悉靜態(tài)電電阻應(yīng)變變儀的操操作規(guī)程程；2、掌握握電阻應(yīng)應(yīng)變儀單單點測量量方法；3、學(xué)會會電阻應(yīng)應(yīng)變儀半半橋及全全橋接法法。4、測定定等強度度梁上下下表面的的應(yīng)力，驗證梁梁的彎曲曲理論。二、實驗驗儀器設(shè)設(shè)備和工工具1、等強強度梁實實驗臺2、CMM-1LL系列靜靜態(tài)電阻阻應(yīng)變儀儀3、等強強度梁（已粘貼貼好應(yīng)變

5、變片）梁梁的高度度h55mm，彈性模模量E=2206GGPa，泊松比比0.284、游標(biāo)標(biāo)卡尺、鋼板尺尺三、實驗驗原理和和方法將試件固固定在實實驗臺架架上，梁梁在純彎彎曲時，同一截截面上表表面產(chǎn)生生壓應(yīng)變變，下表表面產(chǎn)生生拉應(yīng)變變，上下下表面產(chǎn)產(chǎn)生的拉拉壓應(yīng)變變絕對值值相等。計算公公式如下下：式中： P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上下表面面分別粘粘貼上應(yīng)應(yīng)變片RR1 、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1-11 等強度度梁外形形

6、圖及布布片圖四、實驗驗步驟1、開箱箱后將實實驗臺搬搬出放到到事先準(zhǔn)準(zhǔn)備好的的桌子上上。2、把實實驗臺的的調(diào)節(jié)腿腿擰到實實驗臺上上，然后后調(diào)平。3、將砝砝碼托盤盤掛到加加載桿上上。4、把砝砝碼準(zhǔn)備備好放到到砝碼托托盤旁邊邊，準(zhǔn)備備就緒。5、將儀儀器開關(guān)關(guān)置開，預(yù)熱110分鐘鐘，并檢檢查該裝裝置是否否處于正正常實驗驗狀態(tài)6、將應(yīng)應(yīng)變片按按1/44橋路、1/22橋路或或全橋，接至應(yīng)應(yīng)變儀，靈敏度度設(shè)置正正確，具具體參考考應(yīng)變儀儀說明書書；如圖圖1-2所所示，等等強度梁梁上五片片分別為為R1、R2、R3、R 44、R55（又稱稱為工作作應(yīng)變片片）和補補償塊上上補償應(yīng)應(yīng)變片RR在應(yīng)變變儀的測測量電橋橋中

7、接線線方法不不同，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1-22 測量電電橋圖1-22為測量量電橋，通過導(dǎo)導(dǎo)線和靜靜態(tài)電阻阻應(yīng)變儀儀相連，根據(jù)電電橋基本本特性，當(dāng)測量量電橋四四臂均為為應(yīng)變片片時，靜靜態(tài)電阻阻應(yīng)變儀儀的讀數(shù)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、R2、R3、R4所所感受的的應(yīng)變值值。由式（1-1）可知，測量電電橋具有有兩相鄰鄰臂橋電電阻所感感受的應(yīng)應(yīng)變代數(shù)數(shù)和相減減、兩相相對橋臂臂電阻所所感受的的應(yīng)變代代數(shù)和相相加的特特

8、性。測測量電橋橋有以下下幾種接接線方法法。半橋接線線與測量量A單臂臂半橋接接線法 單臂臂半橋接接線法是是用一個個工作應(yīng)應(yīng)變片和和一個補補償應(yīng)變變片接成成半橋。取等強強度梁上任一片片應(yīng)變片片作為工工作應(yīng)變變片與一一補償應(yīng)應(yīng)變片按按圖1-2（a）接成成半橋，即為單單臂半橋接線線法。應(yīng)變片RR1接于橋路路AB接接線柱，溫度補補償應(yīng)變變片R補補接于BBC接線線柱，則則構(gòu)成半半橋，如如圖1-2（a）。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、 雙雙臂半橋橋接線法法若取等強強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 和 RR

9、4），接于AAB和BBC接線線柱，則則構(gòu)成雙雙臂半橋橋接線，如圖11-2（b），兩兩電阻應(yīng)應(yīng)變片既既屬工作作片又互互為補償償，應(yīng)變變儀讀出出應(yīng)變值值為： （1-3）又因11=-2，所以以有： （11-4）全橋接線線與測量量 全橋接接線有對對臂全橋橋接線法法和四臂臂全橋接接線法,是用四四個工作作應(yīng)變片片（或補補償片）接成全全橋。A、對臂臂全橋接接線法如果梁上上的拉區(qū)區(qū)（或壓壓區(qū)）應(yīng)應(yīng)變片RR1、R3接于橋橋路ABB、CDD接線柱柱，補償償應(yīng)變片片R補11、R補22接于BBC、DDA接線線柱，構(gòu)構(gòu)成全橋橋，如圖圖1-2（c）。應(yīng)應(yīng)變儀讀讀出應(yīng)變變值為： （11-5）因1=3，故有有： （1-6）B

10、、四臂臂全橋接接線法取等強度度梁上應(yīng)應(yīng)變片RR1 、R2、R3、R4按按圖1-2（dd）接成成全橋，即為全全橋接法法。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，而壓區(qū)區(qū)貼應(yīng)變變片R22、R4并接于于BC和和DA接接線柱組組成全橋橋，如圖圖1-2（d）。則則應(yīng)變儀儀讀出應(yīng)應(yīng)變值為為： （1-7）因，故有有： （11-8）7、對每每片應(yīng)變變片用零零讀法，預(yù)調(diào)平平衡或記記錄下各各應(yīng)變片片的初讀讀數(shù)； 8、測量量梁的寬寬度b 和高度度h、載載荷作用用點到測測試點距距離L 及各各應(yīng)變片片到中性性層的距距離yii。9、擬定定加載方方案首先先對應(yīng)變變片的讀讀數(shù)進(jìn)行行清零。然后分分級加載載

11、，以每每級10000gg（10NN），加加至40000gg（40NN），記記錄各級級載荷。10、按按實驗要要求接好好線，調(diào)調(diào)整好儀儀器，檢檢查整個個測試系系統(tǒng)是否否處于正正常工作作狀態(tài)。11、加加載應(yīng)輕輕拿輕放放，然后后分級等等量加載載，每增增加一級級載荷，待數(shù)值值穩(wěn)定后后，依次次記錄各各點電阻阻應(yīng)變片片的應(yīng)變變值 ，直到最最終載荷荷。實驗驗至少重重復(fù)三次次。12、作作完實驗驗后，卸卸掉載荷荷，關(guān)閉閉電源，整理好好所用儀儀器設(shè)備備，清理理實驗現(xiàn)現(xiàn)場，將將所用儀儀器設(shè)備備復(fù)員，實驗資資料交指指導(dǎo)老師師檢查簽簽字。五、實驗驗報告1、分析析在操作作過程中中發(fā)生的的故障原原因及排排除方法法。2、測量量

12、梁的寬寬度b 和高度度h、載載荷作用用點到測測試點距距離L 及各應(yīng)應(yīng)變片到到中性層層的距離離yi。填入入下表中中。表1-11 梁上應(yīng)應(yīng)變片編編號項目R1R2R3R4R5測點處梁梁寬度bb測點處梁梁高度hh載荷作用用點到測測試點距距離L應(yīng)變片到到中性層層的距離離yi3、按試試驗要求求整理出出各種測測量數(shù)據(jù)據(jù)，將實實驗結(jié)果果填入表表1-2，表1-3中中。并作應(yīng)應(yīng)變儀按按半橋和和全橋接接線測量量的比較較。表1-22 試試驗數(shù)據(jù)據(jù)記錄表表接 法法半橋接法法（1）單補半橋接法法（2）互補砝碼重量量 （g）次數(shù)010000200003000040000010000200003000040000123平 均

13、表1-33 試驗數(shù)數(shù)據(jù)記錄錄表接 法法全橋接法法（1）單補全橋接法法（2）互補砝碼重量量（g）次序010000200003000040000010000200003000040000123平 均4、討論論不同橋橋路接法法的優(yōu)缺缺點和使使用條件件。5、按試試驗等強強度標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)梁的參參數(shù)和支支承條件件作出理理論計算算，填入入下表，并分析析計算值值與實測測值的差差異原因因。表1-44測點處應(yīng)應(yīng)力值R1R2R3R4實測值理論值實測/理理論實驗二鋼鋼筋混凝凝土受彎彎構(gòu)件正正截面破破壞試驗驗一、實驗驗?zāi)康?、直觀觀認(rèn)識鋼鋼筋混凝凝土簡支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

14、壞過程程及最終終破壞特特征。3、測量量受彎構(gòu)構(gòu)件正截截面的開開裂荷載載和極限限承載力力，驗證證梁正截截面承載載力計算算公式。3、測量量鋼筋混混凝土受受彎構(gòu)件件的撓度度，并和和計算值值進(jìn)行比比較。4、通過過試驗，驗證梁梁正截面面設(shè)計理理論中的的平截面面假定。二、量測測內(nèi)容1量測測各級荷荷載作用用下試驗驗梁的截截面應(yīng)變變。2觀察察裂縫的的出現(xiàn)，實測試試驗梁的的開裂荷荷載。3量測測試驗梁梁各級荷荷載下裂裂縫的寬寬度和間間距，記記錄試驗驗梁破壞壞時裂縫縫的分布布情況。4量測測試驗梁梁在各級級荷載作作用下的的撓度。5觀察察試驗梁梁的破壞壞形態(tài)，實測試試驗梁的的破壞荷荷載。三、試件件設(shè)計1、設(shè)計計依據(jù)混凝

15、土土結(jié)構(gòu)試試驗方法法標(biāo)準(zhǔn)GB5501552-92；混凝土土結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計規(guī)范范GBB500010-20002；普通混混凝土力力學(xué)性能能試驗方方法標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)GBB/T5500881-220022。2、試件件設(shè)計試件為一一鋼筋混混凝土簡簡支梁。截面尺尺寸為1120mmm2500，梁梁長23300mmm,試試驗跨度度為20000mmm，混混凝土等等級為CC30，主筋HHRB3335，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

16、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)。根據(jù)材材性試驗驗將主要要參數(shù)列列入表22-1。圖2-11 少筋筋試驗梁梁配筋圖圖圖2-22適筋試驗驗梁配筋筋圖圖2-33超筋試驗驗梁配筋筋圖表2-11試驗梁參參數(shù)表試件類別截面尺寸寸混凝土受拉鋼筋筋bmmhmmh0mmfcuN/mmm2EcN/mmm2公稱直徑Asmm2fyN/mmm2tN/mmm2EsN/mmm210%少筋梁適筋梁超筋梁表中：bb截面寬寬度；hh截面高高度；hho有效截截面高度度；fcu

17、砼立方方體抗壓壓強度實測值；fc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。（2-11）四、試驗驗設(shè)備裝裝置與測測量儀器器試驗設(shè)備備裝置：試驗反力力剛架、支墩、支座、千斤頂頂、分配配梁、荷荷載傳感感器、量測儀器器：CMM-1LL系列電電阻應(yīng)變變儀、千千分表、百分表表、讀數(shù)數(shù)放大鏡鏡及電筒筒、鋼板板尺、鋼鋼卷尺、應(yīng)變儀儀等。試驗梁支支承于支支座上，支座支支承于支支墩上，通過千千斤頂和和分配梁梁施加荷荷載，千千斤頂?shù)牡姆戳τ捎稍囼灧捶戳偧芗艹惺?，用荷載載傳感器器和電阻阻應(yīng)變儀儀量測荷荷載

18、，用用千分表表量測試試驗梁純純彎段的的截面應(yīng)應(yīng)變，用用百分表表量測試試驗梁跨跨中撓度度，用放放大鏡觀觀察裂縫縫的出現(xiàn)現(xiàn)，用讀讀數(shù)放大大鏡量測測裂縫寬寬度，用用鋼板尺尺及鋼卷卷尺量測測裂縫間間距。實驗裝置置如圖33-4所示圖2-44 鋼筋混混凝土梁梁試驗裝裝置圖五、試驗驗過程在進(jìn)行試試驗前應(yīng)應(yīng)認(rèn)真閱閱讀本試試驗指導(dǎo)導(dǎo)書，復(fù)復(fù)習(xí)材料料力學(xué)試試驗中的的有關(guān)知知識；了了解各種種測試設(shè)設(shè)備和測測試儀表表的性能能、原理理、操作作方法及及使用時時的注意意事項。試驗按以以下步驟驟進(jìn)行：1由教教師預(yù)先先安裝或或在教師師指導(dǎo)下下由學(xué)生生安裝試試驗梁，布置安安裝試驗驗儀表。2記錄錄試驗梁梁編號、量測并并記錄試試驗梁

19、尺尺寸、記記錄試驗驗梁配筋筋數(shù)量、所用材材料的強強度指標(biāo)標(biāo)、千分分表安裝裝位置和和標(biāo)距以以及經(jīng)標(biāo)標(biāo)定的電電阻應(yīng)變變儀讀數(shù)數(shù)和荷載載傳感器器的轉(zhuǎn)換換關(guān)系等等有關(guān)數(shù)數(shù)據(jù)，記記錄試件件與加荷荷裝置重重量。3檢查查試驗儀儀表并調(diào)調(diào)整儀表表初讀數(shù)數(shù)。電阻阻應(yīng)變儀儀預(yù)熱至至少155分鐘再再調(diào)零，注意應(yīng)應(yīng)變儀靈靈敏系數(shù)數(shù)指示值值與電阻阻應(yīng)變片片靈敏系系數(shù)應(yīng)相相同。百百分表、千分表表要檢查查預(yù)壓值值是否正正確，長長短針指指示位置置應(yīng)配合合一致。4根據(jù)據(jù)試驗梁梁的截面面尺寸、配筋數(shù)數(shù)量和實實測的材材料基本本力學(xué)性性能值，按有關(guān)關(guān)公式估估算出裂裂彎矩、破壞彎彎矩，相相應(yīng)地計計算出裂裂載荷22、破壞壞荷載22。出裂

20、彎矩矩按公式式（2-2）計算算 （22-2）其中：為為梁截面面高度，當(dāng)截面面高度時時，取，當(dāng)截面面高度時時，??；為混凝凝土抗拉拉強度標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值；為換算算截面受受拉邊緣緣的彈性性抵抗矩矩。5、確定定承載力力極限狀狀態(tài)設(shè)計計荷載。根據(jù)混混凝土、鋼筋的的設(shè)計強強度，計計算受彎彎承載力力極限狀狀態(tài)設(shè)計計抵抗彎彎矩，并并計算出出相應(yīng)的的設(shè)計荷荷載2PP。6、首先先進(jìn)行預(yù)預(yù)加載。進(jìn)行11-3次次預(yù)加載載，預(yù)荷載值值取出裂裂荷載22的300%。預(yù)預(yù)載時，測讀數(shù)數(shù)據(jù)，注注意觀察察試件、加荷裝裝置、儀儀表工作作是否正正常，然然后卸去去預(yù)荷載，排除故故障，儀儀表重新新調(diào)零或或記錄初初讀數(shù)。應(yīng)特別別注意：預(yù)載值值中應(yīng)

21、包括試件件的自重重和加荷荷設(shè)備重重量。7正式式試驗，分級加加荷。利利用荷載載傳感器器進(jìn)行控控制，取取設(shè)計荷荷載的220%為為第一級級荷載，試件的的自重和和加荷設(shè)設(shè)備重量量等應(yīng)作作為第一一級荷載載的一部部分；在在接近出出裂荷載載時應(yīng)加加密，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。每次都都要讀數(shù)數(shù)。開始始加荷，每級荷荷載加到到后，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，記錄裂裂縫出現(xiàn)現(xiàn)前一級級荷載下下的電阻阻應(yīng)變儀儀讀數(shù)。在每級級加載后后的間歇歇時間內(nèi)內(nèi)，認(rèn)真真觀察試試驗梁上上原有裂裂縫的發(fā)發(fā)展和新

22、新裂縫的的出現(xiàn)等等情況并并進(jìn)行標(biāo)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)續(xù)加載，當(dāng)所加加荷載約約為破壞壞荷載值值的600%770%時時，用讀讀數(shù)放大大鏡測讀讀最大裂裂縫寬度度和用直直尺量測測裂縫間間距并記記錄。9加載載至試驗驗梁破壞壞，千分分表及百百分表梁梁破壞前前拆除，防止損損壞，搶搶時間記記錄電阻阻應(yīng)變儀儀讀數(shù)。10卸卸載。記記錄試驗驗梁破壞壞時裂縫縫的分布布情況。六、試驗驗結(jié)果分分析及試試驗報告告（一）試試驗基本本情況及及有關(guān)參參數(shù)用圖、表表說明自自己所在在小組試試驗梁的的尺寸、配筋、混凝土土和鋼筋筋的力學(xué)學(xué)性能、h0、加荷荷簡圖，梁正截截面試驗驗儀表布布置圖。試件編

23、號號:，制作日日期:，試驗日日期:表2-22 試驗驗梁參數(shù)數(shù)表試件類別截面尺寸寸混凝土受拉鋼筋筋bmmhmmh0mmfcuN/mmm2EcN/mmm2公稱直徑Asmm2fyN/mmm2tN/mmm2EsN/mmm210%少筋梁適筋梁超筋梁加荷簡圖圖：加荷裝置置及梁自自重：梁正截面面試驗儀儀表布置置圖：（二）試試驗分級級加載值值試驗前按按從小到到大的順順序計算算好2PP值的各各級荷載載值，每每個數(shù)值值減去梁梁自重和和加荷裝裝置的重重量，即即為千斤斤頂應(yīng)加加的每級級荷載值值。試驗機(jī)應(yīng)應(yīng)加的荷荷載值=2P荷載等等級加荷設(shè)設(shè)備重量量表2-33分類加載方案案荷載等級級0.2000.2550.3000.3

24、550.4000.4550.5002P荷荷載等級級試驗機(jī)應(yīng)應(yīng)加的荷荷載值續(xù)表2-3分類加載方案案荷載等級級0.5550.6000.8001.0001.2001.4001.4552P荷荷載等級級試驗機(jī)應(yīng)應(yīng)加的荷荷載值續(xù)表2-3分類加載方案案荷載等級級1.5001.5551.6001.6551.7001.7551.8002P荷荷載等級級試驗機(jī)應(yīng)應(yīng)加的荷荷載值續(xù)表2-3分類加載方案案荷載等級級1.8551.9002.0002P荷荷載等級級試驗機(jī)應(yīng)應(yīng)加的荷荷載值（三）、試驗記記錄1、電阻阻應(yīng)變儀儀量測得得到的受受拉鋼筋筋應(yīng)變實實測記錄錄表2-44電阻應(yīng)應(yīng)變儀測測定應(yīng)變變記錄表表（10-66）序號測點讀

25、數(shù)數(shù)荷載1234平均值讀數(shù)讀數(shù)讀數(shù)讀數(shù)0123456789101112131415161718192021222、試驗驗梁整體體撓度測測試記錄錄利用百分分表測定定梁整體體撓度，數(shù)數(shù)據(jù)記錄錄填入表表2-55。表2-55百分表表測定撓撓度記錄錄表（單單位：mmm）序號荷載kN百分表11百分表22百分表33支座沉陷陷跨中撓度度讀數(shù)差值讀數(shù)差值讀數(shù)差值01234567891011121314151617181920213、千分分表記錄錄表表2-66千分表表記錄表表（單位位：mmm）序號測點讀數(shù)荷載千分表11千分表22千分表33千分表44千分表55千分表66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

26、值012345678910111213141516171819202122續(xù)表2-6 千分分表記錄錄表（單單位：mmm）序號測點讀數(shù)荷載千分表77千分表88均值均值均值均值讀數(shù)差值讀數(shù)差值0123456789101112131415161718192021224、試件件裂縫分分布圖 梁正面梁 底梁背面用裂縫展展開圖表表示試驗驗梁裂縫縫出現(xiàn)及及展開過過程，裂裂縫間距距等。圖 2-5 裂裂縫分布布圖表2-77 裂裂縫過程程記錄表表序號荷載（KN）裂縫最大大寬度（mm）梁正面梁正面梁底1234567891011121314155、試驗驗數(shù)據(jù)匯匯總表 表22-8 數(shù)據(jù)匯匯總表序號荷載混凝土應(yīng)應(yīng)變（10

27、0-6）混凝土頂頂面纖維應(yīng)變變ts（10-66）受壓區(qū)高度x(mmm)受拉鋼筋筋應(yīng)變ts（10-66）跨中撓度度（mm）1234012345678910111213141516171819202122出裂荷載載 22Pc= 出裂彎彎矩Mcc= 破壞荷載載 22Pu= 破破壞彎矩矩Mu= （四）、試驗數(shù)數(shù)據(jù)分析析1、繪制制梁的荷荷載撓度曲曲線在整理撓撓度實測測值時，應(yīng)計入入梁的自自重和加加荷設(shè)備備（千斤斤頂、荷荷載傳感感器及分分配量）重量。（1）梁梁的撓度度實測值值f1）加載載設(shè)備產(chǎn)產(chǎn)生的撓撓度 =2）=3) 各各級荷載載下梁的的跨中撓撓度實測測值=（2）繪繪制荷載載撓度曲曲線 PP-ff(mm

28、)P(kN)0圖2-66 荷載載撓度曲曲線圖2、撓度度分析將0.772P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，分析計計算結(jié)果果并得出出結(jié)論。注：公式式符號含含義參見見混凝凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計規(guī)規(guī)范GGB5000100-20002第88.2節(jié)節(jié)“受彎構(gòu)構(gòu)件撓度度驗算。3、繪制制受拉鋼鋼筋應(yīng)變變與荷載載曲線FF-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2-77 受拉鋼鋼筋應(yīng)變變-荷載曲曲線圖圖2-88 受拉拉鋼筋應(yīng)應(yīng)力-彎矩矩曲線圖圖5、平截截面假定定驗證（自備米米格紙繪繪圖）繪制各級級荷載下下沿梁截截面高度度混凝土土應(yīng)變分分布及受受拉鋼筋筋應(yīng)變圖圖，

29、驗證證平截面面假定，并對此此圖進(jìn)行行分析（如平截截面情況況、中和和軸隨荷荷載變動動情況等等）格式式參看圖圖2-99。圖2-99 應(yīng)變變沿截面面高度分分布圖（自備米米格紙繪繪圖，并并粘貼于于相應(yīng)位位置）6、描述述試驗梁梁的整個個加荷過過程直至至破壞。如P等等于多少少時，出出現(xiàn)第一一條裂縫縫，此時時測得的的混凝土土平均拉拉應(yīng)變、鋼筋的的應(yīng)變?yōu)闉槎嗌?破壞時時鋼筋是是否達(dá)到到流限，混凝土土邊緣纖纖維壓應(yīng)應(yīng)變達(dá)到到多少等等。7、強度度驗算將計算所所得試驗驗梁的破破壞荷載載（按混混凝土與與鋼筋實實測值計計算）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

30、計算算值對于適筋筋梁對于超筋筋梁(3)計計算試驗驗破壞彎彎矩(4)計計算，并并展開討討論（五）思思考題、裂縫縫出現(xiàn)前前跨中應(yīng)應(yīng)變是否否成比例例？、裂縫縫出現(xiàn)后后有何變變化，為為什么？、中和和軸變化化情況？實驗三 建筑物物動力特特性測試試一、實驗驗?zāi)康呐c與要求1、學(xué)習(xí)習(xí)用脈動動法測量量建筑物物動力特特性的儀儀器布置置和測量量程序；2、學(xué)習(xí)習(xí)用主諧諧量法分分析建筑筑物的低低階固有有頻率和和振型；3、學(xué)習(xí)習(xí)傳感器器、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、實驗驗所用的的儀器和和設(shè)備1.傳感感器：CCD-77S（水水平） 66只；2.放大大器: GZZ5 1臺臺；3.數(shù)據(jù)據(jù)采集系系統(tǒng)

31、1套套；4.萬用用表 1臺臺；5. 指指南針 1只只；6.溫度度計 1只只；7.風(fēng)速速風(fēng)向儀儀 11臺；8.導(dǎo)線線 66條。三、試驗驗方案及及方法利用環(huán)境境隨機(jī)激激振測定定結(jié)構(gòu)動動力特性性的方法法稱為脈脈動法。這種方方法不用用專門的的激振設(shè)設(shè)備,而而是通過過測量建建筑物由由于外界界不規(guī)則則的干擾擾而產(chǎn)生生的微小小震動,即”脈動”來確定定建筑物物的特性性。用儀器將將建筑物物的脈動動記錄下下來,經(jīng)經(jīng)過一定定的分析析工作,可以確確定出建建筑物的的基本頻頻率和振振型。四、試驗驗對象本試驗以以道橋館館五層辦辦公樓為為測試對對象,并并根據(jù)結(jié)結(jié)構(gòu)特性性進(jìn)行布布點。五、試驗驗步驟1、若測測振系統(tǒng)統(tǒng)尚未標(biāo)標(biāo)定過

32、,為測量量振型、可采用用系統(tǒng)相相對標(biāo)定定。即把把拾振器器集中放放于同一一位置,同時記記錄下各各點信號號。由于于各通道道的放大大倍數(shù)不不一樣,故各波波形幅值值不同。而在同同一瞬間間時記下下的信號號均代表表同一位位移值,故可由由波形找找出各通通道間的的放大倍倍數(shù)比例例關(guān)系。2、試驗驗裝置和和儀器系系統(tǒng)方框框圖見圖圖3-1和和圖3-2所示示。612345傳感器圖3-1：傳感器布置圖將各個拾拾振器安安置在各各層樓板板上，地地面和屋屋頂也要要同時布布置。2ch3ch4ch5ch6ch6ch5ch4ch3ch2ch1ch1# 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

33、系統(tǒng)1ch圖3-2：儀器系統(tǒng)方框圖3、根據(jù)據(jù)房屋結(jié)結(jié)構(gòu)的特特點,要要分別考考慮彎曲曲振動和和扭轉(zhuǎn)振振動的作作用。本本試驗測測量橫向向彎曲振振動,各各個拾振振器的拾拾振方向向均要一一致指向向橫向。4、分別別把拾振振器編號號,對應(yīng)應(yīng)于測振振儀、記記錄儀相相連。5、將拾拾振器調(diào)調(diào)到工作作狀態(tài)。6、用記記錄儀進(jìn)進(jìn)行記錄錄,記錄錄的時間間要滿足足數(shù)據(jù)分分析的要要求。7、判讀讀脈動記記錄圖,確定建建筑物第第一固有有頻率并并匯出振振型圖。本試驗要要求采用用主諧量量法直接接判讀。建筑物物基頻諧諧量是脈脈動里最最主要的的成分,在脈動動記錄圖圖中凡是是振幅較較大、波波形較規(guī)規(guī)則且光光滑的部部分,并并多次重重復(fù)出現(xiàn)

34、現(xiàn),頻率率相等,量出這這個頻率率就是建建筑物的的第一固固有頻率率,即基基頻。另另外,選選各記錄錄曲線都都比較規(guī)規(guī)律的區(qū)區(qū)段,根根據(jù)各線線的放大大倍數(shù)和和衰減檔檔數(shù),量量出各點點振幅,在建筑筑物簡圖圖上按比比例將相相位相同同的畫在在一邊, 相位位相反的的畫在另另一邊,連接起起來即得得出相應(yīng)應(yīng)的振型型曲線。六、傳感感器的位位置及儀儀器設(shè)置置參數(shù)請將傳感感器的位位置及儀儀器設(shè)置置參數(shù)填填入表33-1文件名： 表3-11CH2CH3CH4CH5CH6CH傳感器的的放置位位置傳感器的的旋鈕位位置小位移小位移小位移小位移小位移小位移傳感器拾拾振方向向東東東東東東放大器工工作選擇擇X1X1X1X1X1X1放

35、大器衰衰減采樣頻率率（HZZ）100100100100100100文件名： 表3-21CH2CH3CH4CH5CH6CH傳感器的的放置位位置傳感器的的旋鈕位位置小位移小位移小位移小位移小位移小位移傳感器拾拾振方向向南南南南南南放大器工工作選擇擇X1X1X1X1X1X1放大器衰衰減采樣頻率率（HZZ）100100100100100100七、試驗驗結(jié)果整整理與試試驗報告告1.在實實驗過程程中應(yīng)記記錄好下下列資料料（1）實實驗日期期；記錄者者；（2）建建筑物名名稱：；（3）溫溫度；風(fēng)向；風(fēng)速；（4）結(jié)結(jié)構(gòu)特征征及簡圖圖，并標(biāo)標(biāo)出測點點位置、拾振方方向；2. 根根據(jù)測試試的原始始曲線圖圖，簡單單標(biāo)注每

36、每條曲線線。3、用文文字簡述述分析過過程，將將分析的的數(shù)據(jù)填填入下表表。表3-33建筑物物的固有有頻率、振型樓層?xùn)|方向的的水平振振動南方向的的水平振振動第一振型型f= Hz第一振型型f= Hz幅值振型幅值振型屋頂5層4層3層2層1層4. 根根據(jù)測得得的建筑筑物基頻頻、振型型等參數(shù)數(shù)，對建建筑物作作出評述述。5.當(dāng)拾拾振器數(shù)數(shù)量不夠夠時，又又如何完完成建筑筑物的振振型測量量呢？請請自行設(shè)設(shè)計一試試驗方案案。實驗四 簡支支鋼桁架架靜載試驗一、試驗驗?zāi)康?.進(jìn)一一步學(xué)習(xí)習(xí)和掌握握幾種常常用儀器器儀表的的性能、安裝和和使用方方法；2.通過過對桁架架的節(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

37、量量對桁架架結(jié)構(gòu)的的工作性性能作出出分析，并驗證證理論計計算的正正確性。二、試驗驗內(nèi)容 1、通通過指導(dǎo)導(dǎo)教師講講解及演演示并結(jié)結(jié)合鋼桁桁架的全全過程試試驗，了了解下列列各種儀儀器設(shè)備備的工作作原理及及其使用用方法。 2、通通過對簡簡支組合合鋼桁架架結(jié)構(gòu)靜靜力試驗驗，量測測桁架在在彈性階階段內(nèi)的的桿件應(yīng)應(yīng)變（），下下弦節(jié)點點豎向位位移（），上弦弦桿轉(zhuǎn)角角（），并驗驗證其理理論計算算的正確確性。三、試件件、試驗驗設(shè)備和和儀器儀儀表1.試件件鋼桁架。跨度33.6mm，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，球尺寸寸為D3

38、3008.00和D22508.00，,測測點布置置見圖44-1。1傾角角儀 2電阻應(yīng)應(yīng)變計 33.撓度度計圖4-11鋼桁架架尺寸與與測點布布置圖2.試驗驗加載設(shè)設(shè)備(1)AAmsller試試驗機(jī)；(2)220噸千千斤頂11臺；3.試驗驗所選用用的測量量儀器和和儀表(1)靜靜態(tài)電阻阻應(yīng)變儀儀 2臺；(2)百百分表 66個；(3)表表架 6套；(4)傾傾角儀 22個；(5)撓撓度計支支架 6個。三、試驗驗方案桁架試驗驗時支座座的構(gòu)造造采用梁梁試驗的的支承方方法，支支承中心心線的位位置要準(zhǔn)準(zhǔn)確，其其偏差對對桁架端端節(jié)點的的局部受受力影響響較大，故應(yīng)嚴(yán)嚴(yán)格控制制。桁架架受荷后后，活動動支座的的水平位位

39、移往往往較大，因此支支座墊板板應(yīng)有足足夠的尺尺寸。試驗時應(yīng)應(yīng)使桁架架受力穩(wěn)穩(wěn)定、對對稱、防防止出現(xiàn)現(xiàn)平面失失穩(wěn)破壞壞。觀測項目目有桁架架整體撓撓度、傾傾角及桿桿件應(yīng)變變。撓度度測量，本試驗驗采用百百分表位位移計量量測，測測點布置置于下弦弦節(jié)點。為測量量支座沉沉陷，在在桁架兩兩支座的的中心線線上安裝裝2個垂垂直方向向的百分分表位移移計，另另外在上上弦兩端端安裝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)力力的測量量，本試試驗采用用電阻應(yīng)應(yīng)變計，桿件的的應(yīng)變測測點均設(shè)設(shè)置在每每一桿件件的中間間區(qū)段，為消除除自重彎彎矩的影影

40、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。在水平桿桿AE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。荷載采用用五級加加載，滿滿載為1100KKN，每每級200KN。本試驗采采用垂直直加荷方方式中點點加載。見圖4-3所示示。圖4-22圓形截面面軸向應(yīng)應(yīng)變測點點的布置置圖4-33 鋼桁桁架試驗驗加載圖圖四、試驗驗步驟1.檢查查試件和和試驗裝裝置，裝裝上儀表表，將應(yīng)應(yīng)變計（電阻應(yīng)應(yīng)變計已已預(yù)先貼貼好）的的引線連連接到電電阻應(yīng)變變儀接線線箱上。2.加110kN荷載載，作預(yù)預(yù)載試驗驗，檢查查裝置、試件和和儀表工工作是否否正常，然后卸卸載。如如發(fā)現(xiàn)問問題應(yīng)及及時排除除。3.儀器器、儀表表重新調(diào)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.正式式試驗。采用55級加載載，每級級20kN，每每級持荷荷10分鐘鐘，持荷荷時間內(nèi)內(nèi)讀數(shù)。5.本試試驗最大大加載量量為1000kN，滿滿載后分分二級卸卸載，并并記下讀讀數(shù)。五、試驗驗結(jié)果的的整理、分析及及試驗報報告1.原始始資料（1）