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箱梁钢桥静载测试试验报告班级：房建三班组别：三组成员：牛放彭佳俊王玉朋姜森日期：2016年5月一、试验目的1.熟练掌握磁性表座与百分表的安装与读数2.复习应变片的粘贴技术3.掌握数字静态电阻应变仪的使用方法。4.利用静态应变仪测试箱梁钢桥的挠度及应变，得出整个梁的挠度曲线以及跨中侧面同一截面处的应变规律，并找到中和轴位置。二、试验仪器万用表、静态电阻应变仪、百分表、千斤顶、测力传感器、电阻应变片、502粘贴剂、20瓦电烙铁、镊子三、试验原理1.电阻应变测量原理用电阻应变片测量应变时，要将应变片粘贴到试件上，当试件发生变形，应变片就会跟随一起变形，这时应变片中的电阻丝就会因其机械变形而导致电阻丝的电阻发生变化，电阻的变化也就反应了结构的变形情况，这就是用电阻应变片测量应变的基本原理。2.电阻应变基本原则从电阻应变片测量应变的基本原理中可以看出，首先要保证应变片与被测物体共同产生变形，其次，要保证电阻应变片本身的电阻值的稳定，才能得到准确的应变测量结果，这是应变片粘贴的基本原则。因此应变片本身的质量和粘贴质量的好坏对测量结果影响很大，应变片必须牢固地粘贴在试件的被测测点上，因此对粘贴的技术要求十分严格。为保证粘贴质量和测量正确，要求如下：1.认真检查、分选电阻应变片，保证应变片的质量；2.测点基底平整、清洁、干燥，使应变片能够牢固地粘贴到试件上，不脱落，不翘曲，不含气泡；3.粘结剂的电绝缘性好、化学性质稳定，工艺性能良好，并且蠕变小，粘贴强度高，温、湿度影响小，确保粘贴质量，并使应变片与试件绝缘，且不发生蠕变，保证电阻应变片电阻值的稳定；4.粘贴的方向和位置必须准确无误，因为试件上不同位置、不同方向的应变是不同的，应变片必须粘贴到要测试的应变测点上，也必须是要测试的应变方向。5.做好防潮工作，使应变片在使用过程中不受潮，以保证应变片电阻值的稳定3.百分表测量挠度原理百分表分度值为0.01mm,测量范围为0-10mm，构造主要由3个部件组成：表体部分、传动系统、读数装置。利用齿条齿轮或杠杆齿轮传动,将测杆的直线位移变为指针的角位移的计量器具。百分表结构较简单,传动机构是齿轮系,外廓尺寸小,重量轻,传动机构惰性小,传动比较大,可采用圆周刻度,并且有较大的测量范围,能进行绝对测量。四、测点布置1.百分表的布置此次试验我们设置了三个测点，在1/4跨及3/4跨各一个、跨中一个。同时为了消除支座处转动对实验所测挠度的影响，已提前用砖石卡紧，最大程度减少支座影响。（由于现场实验时，只有两个百分表能正常使用，因此我们只测了图中（1）（2）两点）支座百分表布置图支墩百分表百分表百分表(1)(2)(3)2.应变片的布置主要测定跨中侧面均匀分布的五个点的应变，如图所示：挠度应变布置图支座支墩支座支墩应变片4.荷载选择主要进行单人、双人、三人等的组合荷载，在不同荷载作用下各对应点的应变和挠度。四、试验步骤1.电阻应变片的粘贴1）在应变片灵敏数K相同的一批应变片中，剔除电阻丝栅有形状缺陷，片内有气泡、霉斑、锈点等缺陷的应变片。用数字万用表的电阻档测量应变片的电阻值R，将电阻值在120±2Ω范围内的应变片选出待用，记录该片的阻值和灵敏系数用数字万用表测量各应变片电阻值，选择电阻值差在0.5Ω内的5枚应变片供粘贴使用；2）用200目砂纸对试件需要粘贴应变片的部位进行打磨，打磨方向与试件轴线成45度角，单向打磨，保证试件表面平整光滑，无锈点，并用棉球蘸乙醇将贴片位置擦洗干净；3）将选好的应变片背面均匀地涂上适量的粘贴剂，然后把电阻应变片贴在需测量的位置，轻轻校正方向，盖上一小片四氟乙烯薄膜，用手指按应变片挤出多余粘结剂，手指保持不动约一分钟后再放开，轻轻掀开薄膜。接下来粘贴引线端子，引线端子需提前打磨，以确保更加牢固地粘贴在钢桥表面；4）焊接导线：待应变片和引线端子粘贴牢固后，利用焊锡把导线和应变片的引线焊于引线端子上；5）用电烙铁融化石蜡覆盖应变片区域，作防潮层，再用万用表检查应变片电阻，保证电路接触良好。应变片贴好后，先检查有无气泡、翘曲、脱胶等现象，再用数字万用表的电阻档检查应变片有无短路、断路和阻值发生突变(因应变片粘贴不平整导致)的现象，如发生上述现象，就会影响测量的准确性，这时要重贴。2.测试钢桥挠度、应力及应变1）按应变片的粘贴步骤在箱梁试件的周围粘贴应变片、接线端子并连接导线，把试件表面擦干净，仔细调整试件的加荷荷载，并连好静态电阻应变仪的通道；2）分组施加不同的的人体荷载，尽可能保持不动，待各个仪器示数稳定后进行记录，整个过程中，确保各测点的变形可测；3.数据记录与整理实验过程中，通过静态电阻应变仪得到钢桥五个不同位置的应变值，以及两个位置对应的挠度最后再根据三个百分表的读数得到挠度值，绘出箱梁钢桥的挠度曲线。六、试验数据整理箱梁钢桥加载应变及挠度记录表质量/kg应变/με百分表读数/mm挠度/mm12345跨中1/4跨跨中1/4跨0000002.500.670069-20-8311202.620.720.120.05150.61021012212.700.770.200.102076-25-108332.790.900.290.23由表中数据可得结论：1.钢箱梁桥中跨中挠度随着跨中施加荷载的增加而增加，挠度跨中最大，从跨中向两边逐渐减少。2.从第一组荷载下所测得的各个点的应变与挠度，基本符合实验预期结果，在跨中位置，沿高度方向呈直线变化。同时挠度也是跨中最大，大于1/4处挠度值。但是由于实验场地下部是混凝土地面，百分表下部的磁性底座无法发挥作用，同时又由于人员的来回转动，加大百分表误差；而且在实验开始时，仅有的三个百分表有一个不能正常使用，导致实际仅仅测了两个位置，测点太少，无法得出准确结论，只能作定性判断。3.第二组双人荷载与第三组三人荷载，所测得五个点的应变状态不再符合理论假设结果，但百分表读数符合预期效果，造成这种现象的原因推测如下：①由于原实验是建立在空心薄壁钢梁的理论前提下，但是，实际所测的钢梁是由桁架梁和外包铁皮组成，二者并未充分接触，而且，只有在边缘部位有几点处焊接，二者不能协调变形，因此，在跨中位置，该界面并不符合平截面假定，所测数据也充分证实这个结论。②由于本次实验采用的是人体荷载，并非严格意义上的静荷载，导致，钢梁一直在承受动荷载，应变仪，百分表示数一直在不断变化，给实验造成很大误差。③在理想模型下，钢梁应当承受集中荷载，也就是认为荷载集中于一点之上，但是实际实验当中，无法满足这一点，人体荷载通过两只脚施加压力，在实验过程当中，我们已尽可能将双脚并拢，但是从实验数据来看，误差依然很大。④在二人，三人荷载作用是，由于无法看做集中于一点的荷载，钢梁实际所受力为多作用点荷载，导致跨中位置有可能上部处于受拉状态，钢梁侧面起拱，就会出现所选测五个点，有的受拉，有的受压，无规律可循。