挠度、应力、应变的几种测试方法
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钢筋混凝土梁正截面抗弯实验一、引言钢筋混凝土梁是建筑结构中常见的承重构件,其正截面的抗弯强度是评价梁的性能指标之一。
为了确定梁的正截面抗弯性能,需要进行相应的实验研究。
本文将详细介绍钢筋混凝土梁正截面抗弯实验,包括实验目的、实验步骤、实验装置及方法、实验数据处理等内容。
二、实验目的通过本次实验,旨在研究钢筋混凝土梁正截面的抗弯性能,并得出相应的结论。
具体目的包括: 1. 掌握梁正截面抗弯实验的基本原理和方法; 2. 测定梁在不同加载荷载下的挠度和应变; 3. 绘制梁在不同荷载下的弯曲应力-应变曲线; 4. 对比分析不同梁的抗弯性能。
三、实验步骤1. 实验准备1.根据设计要求制作梁模具;2.准备好所需的混凝土和钢筋材料;3.检查实验装置和测量仪器的工作状态。
2. 梁制作1.在模具内放置钢筋,按照设计要求确定钢筋的布置方式和数量;2.注入混凝土,在振捣混凝土的同时,注意排除气泡;3.需要制作多个相同规格的梁,以保证实验结果的可靠性。
3. 实验装置与测试途径1.将制作好的梁放置在抗弯实验机的两个支座上,并调整支座的间距;2.通过加载装置施加荷载于梁上,使其弯曲;3.使用传感器测量梁的挠度和应变。
4. 实验进行1.自由挠度测量:在没有加载荷载作用时,测量梁的自由挠度;2.逐级加荷:依次增加加载荷载,记录每一级荷载下梁的挠度和应变;3.荷载卸载:依次减小荷载直至荷载卸载。
5. 实验数据处理1.计算梁的弯矩、弯曲应力和应变等参数;2.绘制荷载-挠度曲线和应力-应变曲线;3.分析比较不同梁之间的抗弯性能。
四、实验装置与方法1. 实验装置•抗弯实验机:用于施加加载荷载于梁上,实现梁的弯曲。
•挠度传感器:用于测量梁的挠度变化,通常采用电阻应变片传感器。
•应变传感器:用于测量梁中钢筋和混凝土的应变变化,通常采用电阻应变片传感器。
2. 实验方法•自由挠度测量方法:在没有加载荷载时,测量梁的自由挠度。
•加载荷载方法:逐级增加加载荷载,记录每一级荷载下梁的挠度和应变。
桥梁结构检测与评估技术的研究【摘要】随着我国经济水平的不断提升,科学水平的不断进步,促进了桥梁技术发展水平的整体发展,桥梁结构检测与评估技术得到了越来越广泛的应用。
本文从阐桥梁检测和状态评估的内容入手,结合工程实例,对桥梁结构检测与评估技术的应用进行了分析。
【关键词】混凝土结构桥梁;结构检测;评估技术引言道路桥梁工程是公路和铁路运输的重要组成部分,在我国的交通体系中占据着十分重要的地位,在对道路桥梁工程的施工过程中,需要对桥梁结构检测和评估技术就行研究,只有全面对桥梁的坚固性和安全情况进行把控,才能为桥梁结构检测和评估技术提供有力的依据,促进桥梁行业的健康蓬勃发展。
1.桥梁检测和状态评估的内容1.1检测评估桥梁的承载能力一般对桥梁的结构、主要材料如钢筋混凝土的配比状态以及桥梁主要部件的维护等是承载能力检测评估的主要内容。
公路或铁路、钢结构桥或砖石结构桥或混凝土结构桥,能力评估的标准和重点是截然不同的,因此,不同类型的桥梁、不同用途的桥梁在测评时需要根据各自类型所规定的标准来测评,如果超出桥梁的合理承载力,那么桥梁的使用年限就会缩短,只有在合理的承载范围内,并定期进行维修,才可有限延长桥梁的使用年限。
1.2测评估桥梁的耐久性随着我国工业化进程的加快,一些大型的建筑设备或重型的卡车增多,增加了交通的压力,另外加油一些如火灾或地震等自然灾害都能等这些对桥梁都存在这一定程度的损伤,测量评估桥梁的的耐久性是对桥梁的抗疲劳和损伤能力进行研究,从而找出桥梁具体损害的部件,全面掌握桥梁的安全状况。
1.3测评估桥梁的适应性桥梁的适应性是指要结合桥梁日常定期维修记录和其他一些专业的特殊检查资料作为依据,通过各种试验及受力分析来评定出桥梁的桥梁抵御风险的能力和实际承载能力来出具报告的,根据报告可以生成桥梁的养护或改进报告。
1.4测评估桥梁材料桥梁材料评估顾名思义就是针对桥梁具体所用材料来看,像钢结构桥梁、砖石桥梁、混凝土梁式桥梁所用的材料不同,那么检测的对象也不同。
混凝土连续梁长期徐变挠度的控制措施一、引言说明混凝土连续梁在使用过程中由于受到荷载作用、温度变化等因素,会产生徐变现象。
徐变会导致梁的挠度增大,影响结构的使用性能和安全性。
因此,研究混凝土连续梁长期徐变挠度的控制措施是必要的。
二、混凝土连续梁徐变的特点1.梁的徐变机理2.徐变对梁的挠度的影响特点3.混凝土连续梁徐变的时间与荷载响应特点三、控制混凝土连续梁徐变挠度的方法1.提高混凝土的质量2.控制混凝土梁的应力水平3.增加预应力4.使用轻质骨料混凝土5.使用纤维增强混凝土四、徐变挠度的可靠性评估方法1.梁的监测方法2.挠度监测的数据分析方法3.徐变挠度的可靠性评估方法五、结论总结控制混凝土连续梁徐变挠度的方法和徐变挠度的可靠性评估方法,并展望未来研究的方向。
一、引言混凝土连续梁是在高速公路、城市轨道交通等大型工程中广泛使用的一种结构形式。
在使用过程中,混凝土连续梁所受到的荷载、温度、湿度等环境因素会导致它产生徐变现象。
徐变是混凝土材料在持续受载的情况下发生迟缓的变形,具有时间性和累积效应,长期存在的徐变变形会引起连续梁的挠度增大,影响结构的使用性能和安全性。
因此,对混凝土连续梁徐变挠度的控制措施进行研究具有重要意义。
本章将介绍混凝土连续梁徐变的特点。
首先,介绍混凝土连续梁的徐变机理,包括材料基础、荷载水平、温度等多种因素的共同作用。
其次,介绍徐变对梁的挠度的影响特点,探究徐变造成的梁的挠度增大的原因。
最后,介绍混凝土连续梁徐变的时间与荷载响应特点。
二、混凝土连续梁徐变的特点1. 梁的徐变机理混凝土材料的徐变机理是比较复杂的,包括多种因素的共同作用。
在混凝土连续梁中,混凝土材料会收到外界环境的影响,如温度、湿度等非机械因素,以及荷载、应变等机械因素的影响。
这些因素的共同作用会导致混凝土产生徐变现象。
特别地,荷载是混凝土连续梁徐变的主要原因,持续荷载会引起混凝土内部微观结构的变化,其相对位移产生了很小的应变,由于混凝土非线性,导致了徐变。
6.测量以下截面的内力值,哪一种应变计布置不符合测量要求?,测轴力〔N〕测轴力与弯短〔N.MJ 测轴力〔N〕测轴力与弯矩〔N,M R,M,〕7、钢筋混凝土梁受集中荷载作用,按以下图各截面的测点布置,哪一组应变测点可作为校核测点?〔D〕7.铜筋混凝土梁受集中荷载作用,按以下图各截面的测点布置,哪一组应变测点可作为校核测点? 〔N:AA.①B.②C.③D.④8、用以下方法检查混凝土强度等级,哪一种最可靠?〔B〕8.用以下方法检测混凝土强度等级,哪一种最可靠?〔〕A.用超声法测定混凝土强度等级B.用钻芯法测定混凝土强度等级C.用回弹法测定混凝土强度等级D,用超声一回弹法测定混凝土强度等级9、用以下四种量测方法测量梁的正截面裂缝宽度,哪一种最标准?〔C)9.用以下四种量测方法测量梁的正截面裂缝宽度,哪一种最标准?〔〕A,取侧面三条最大裂缝的平均宽度区取底面三条最大裂缝的平均宽度C取受拉主钢筋重心处的最大裂缝宽度D.取侧面和底面三条最大裂缝平均宽度1、结构静力试验加载分级是为了便于观察变形与荷载的关系〔对〕.4、结构静力实验时,安装在结构上的仪表,要求刚度小,不影响被测结构的工作性能.〔对〕5、测量结构振动时,安装在结构上的振动传感器的质量尽可能大,才能不影响结构的振动特性.〔错〕2、生产检验性试验与研究性试验,荷载分级有哪些不相同的?2,答事①生产检验性试般当加载至破坏荷载计算值的90%后,每级应取不大于承载力检监荷载值的5%逐级加荷至结构破坏F②研究性试验当加载至计算破坏荷载的9.%后•为了求得精确的破晶荷载值,每级应取不大于标准荷载的5%逐级加荷至结构破坏13、静力试验中,各级荷载下的恒载持续时间是如何规定的?工答土①混凝土结构的级间停留时间不得少于10〜15min,例结构取lOmin,物体和木结构也可参照执行.②在正常使用极限状态标准荷载作用下的持续时间不应少于30向力,钢结构也不宜少于30min,砌体为30小时#木结构不小于24小时[拱式矿石结构或混凝土结构不小于72小时工③对于预应力混廉土构件的研究性试验,到达开裂荷载计算值仍未开裂,应持续30向口〔检验性构件不受此限制建④对于果用新材料、新工艺、新结梅形式的结构构件,或肾度较大〔大于12m〕的屋架.桁架等结构构件,为了保证使用期间的平安,要求在正常使用极限状态短期试验荷载作用下的持续时间不宜少于12h,在这段时间内变形继续增长而无稳定趋势时+还应延长持续时间直至变形开展稳定为止.4、样确定开裂荷载实测值?4.答;①如果在规定的荷载持载时间结束后出现裂缝,那么将此级荷载定为开裂荷载实测值.②如果在规定的荷载持载时间内出现裂缝,那么将此级荷载与前一级荷载的平均值定为开裂荷载实测值.③如果没有及时发现第一条裂健,可取荷载一挠度曲线上的转折点〔曲线第一弯转段两端点切线的交点〕的荷载值作为构件的开裂荷载实测值,5、一个截面对称的构件,承受弯矩与轴力共同作用,如下图,用电阻应变仪测量弯矩引起的最大应变.试拟定一个测试方案,并列出应变仪读书与实际应变的关系?S. 一个截面对称的构件,承受弯矩与轴力共同作用,如下图,用电阻应变仪测也弯矩弓起的最大应变.试拟定一个测试方案,并列出应变仪读数与实际应变的关系?答:①如图,在截面的受拉及受压边缘各贴一片电阻片*②按半桥接法,将受拉边缘电阻片接于电桥端,将受压边缀电阻片接于电桥B、C 端*③Ei ~ 2e *〔或:①如右图,在裁面的受拉及受压边缀各贴两片电阻片।②按全桥接法•将受拉边煤电阻片接于电桥A、B及端,将受压边缘电阻片接于电桥B、C及D、A端,③七L=4E,〕6、测定结构的动力特性的方法有哪几种?6.答:①自由振动法;②共振法;③脉动法.7、下面为低周反复荷载试验的结果.试说明图中所示四点的强度的定义.7,以下图为低周反复荷载试验的结果.试说明图中所示四点的强度的定义.M( /V.7,答:①开裂强度试件出现垂直裂缝或斜裂建时的截面内力〔防,%〕或应力㈤,口〕值.②屈服强度试件刚度开始明显变化时的截面内力〔My,N「V\〕或施力〔八,八〕值&③极限强度试件到达最大承载水平时的截面内力〔Ma.NwiWmJ或应力值1t④破损强度试件经历最大承载水平后,到达某一辆余承载水平时的截面内力〔Mp,Np,%>〕或应力〔仃,门〕值.目前试验标准和规程规定可取极限强度的既%.,,… q —3E1 ',, _ ,_S F=jF = Tjta = r _ _8、一根端部作用着荷载的悬臂梁,按最大挠度相似设计模型,设已经确定上o简述确定相似常数的过程.8.一根端部作用着荷载的悬臂梁,按最大挠度〔看钻〕相似设计模型,设已经确定$E =】"=0.1 *0=1.篇述确定相似常数的过程,乱答:①按公式求相似判据心由最大挠度公式可得西=假设=3②将相似判据换算成相似指标,并令其为1,即:组J L=I 町③确定相应的相似常数:设材料相同介=1闻=0,1,最大挠度相同$p=h那么可求得士Si ~10试卷代号:1142中央播送电视大学2006 2007学年度第一学期“开放本科〞期末测试土木工程专业建筑结构试验试题一、选择题〔每题3分,共45分〕1.建筑结构模型试验的优点,做如下表述中.〔〕是不对的.A.制作容易,节省材料、时间、人力8.可以根据试验目的,突出主要因素,针对性强C.可以严格限制其主要参数,防止许多外界因素干扰,保证数据准确D.能表达实体的一切特征9.按试验的目的可将建筑结构试验分为〔〕.A.生产检验性试验和科学研究性试验B.真型试验和模型试验C.短期荷载试验和长期荷载试验D.静力试验与动力试验10以下〔〕方法属于动荷加载方法.A.液压加载B.重物加载C.激振器加载D .机械式加载11〔〕和限制系统投资较大,维修费用较高,使川条件比拟苛刻,对试验人员的试验技能要求较高,因此,它的使用受到一定限制.A.电液伺服作动器B.单向作用液压加载器C.双向作用液压加载器D.液压千斤顶12贴电阻片处的应变为1500 vf电阻片的灵敏系数K=2.0,在这个电阻片上应产生的电阻变化率应是〔〕.A. 0. 2%B. 0. 4%C. 0. 1%D. 0. 3%6.在轴向拉压状态下,〔〕布置应变片的形式和测量桥路的特点是:消除了温度的影响,使用的应变片较少,不能消除偏心荷载的影响和不能提升测量灵敏度.A.外设补偿片的半桥测试方案B.测量应变片互相补偿的半桥测试方案C.外设补偿片的全桥测试方案D.测量应变片互相补偿的全桥测试方案7.用非破损检测混凝土强度等级,〔〕是不当的.A.用超声法测定混凝土强度等级8.用钻芯法测定混凝土强度等级C.用回弹法测定混凝土强度等级D.用超声一回弹法测定混凝土强度等级8.利用〔〕检测技术,可在混凝土结构中用于检测混凝土的强度、检测裂缝的深度、检测混凝土内部的缺陷,即混凝土结合面的质量检测和混凝土内部空洞和疏松等缺陷的检测.A.超声法B.钻芯法C.回弹法D.扁顶法9.结构试验包括〔〕等主要环节.I .结构试验设计口 .结构试验准备m.结构试验实施iv.结构试验分析A. I、口、WB. I、口、IVC. I、W. IVD. I、口、皿、IV10.以下〔〕不包括在建筑结构试验设计内容之内.A.试件设计B.试验加载设计C.试验观测设计D.试件制作与安装11.以下钢筋混凝土结构的承载力极限标志中,〔〕条不正确.A.跨中最大挠度到达跨度的1/50B.受拉主筋重心处裂缝宽度到达2. OmmC.剪力区,受压混凝土剪压破坏或斜压破坏D.主筋端部相对混凝土滑移达0. 2mm12.以下〔〕项不是测量振动参数一般采用的仪器组合方案.A.加速度计+电荷放大器+记录仪B.磁电式拾振器十电压放大器+记录仪C.微型计算机+A/D转换卡D.电阻应变计+应变仪+微机13.疲劳试验过程中要进行四种形式的试验.〔〕的加载值为最大荷载的20%,以消除支座等连接件之间的不良接触,检查仪器工作是否正常.A.预加载B.静载试验C.疲劳试]金D.破坏试验14.受弯构件的正截面疲劳破坏标志有〔〕.I .纵向主筋疲劳断裂口.受压区混凝土疲劳破坏m.与临界斜裂缝相交的腹筋疲劳断裂iv.混凝土剪压疲劳破坏A.I、口B.口、mC.皿、IVD. I、IV15.以下〔〕不是低周反复试验的优点.A.设备比拟简单,耗资较少B.在逐步加载过程中可以停下来仔细观察反复荷蛾下结构的变形和破坏现象C.能做比拟大型的结构试验及各种类型的结构试验D.能与任一次确定性的非线性地震反响结果相比二、判断〔将判断结果填入括甄,以,表示正确,以X表示错误.每小3分,共15分〕1.在“钢筋混凝土结构〞及“砖石结构〞课程中讲到的试验研究绝大多数是用模型试验做出来的.〔〕2.静荷加载的方法有:重物加载,机械式加载.气压加载、液压加载.〔〕3.被测物理量的单位变化引起测试系统输出值变化量的大小称为灵敏度,灵敏度的表示方法是:输出量与输入量之比.〔〕4.研究结构在荷载作用下的弹性、弹塑性直至破坏各阶段全过程的工作性能,应取弹性模型进行试验.〔〕5.移动荷载作用下结构所产生的动挠度往往比静挠度大.〔〕三、简答〔共40分〕1.结构试验按试验的目的,对象、荷载性质、试验场所以及试验持续时间可将结构分为哪几类?〔5分〕答:2.重物加载有什么优、缺点?〔6分〕答,3.应变测量主要有哪几种方法?〔6分〕答:4.超声波检测混凝土强度的根本原理是什么?〔6分〕答;5.建筑结构试验设计包括哪些内容?’6分〕答:6.何谓加载图式?〔5分〕答:7.钢筋混凝土梁校核测点的作用是什么?应布置在彳f么位置?〔5分〕答:试卷代号:1142中央播送电视大学2006 2007学年度第一学期“开放本科〞期末测试土木工程专业建筑结构试验试题答案及评分标准〔供参考〕2007年1月一、选择题〔每小3分,共45分〕1 . D2,A3.C4.A5,D6. A7,B8.A9.D10,D11. B12.D13.A14.A15,D二、判断题〔将判断结果填入括,以,表示正确,以X表示错误.每题3分,共15分〕1 . V2. V 3. X4. X 5. V三、简做题〔每小5分,共40分〕1.〔6分〕答:结构试验按试验的目的、对象,荷载性质、试验场所以及试验持续时间可将结构分为生产检验性试验和科学研究性试验,真型试验与模型试验;静力试验与动力试验;短期荷载试验与长期荷载试验.2.〔6分〕答:重物加载的优点是:〔1〕适于长时期的建筑结构试验,并能保持荷载值的稳定;〔2〕荷载重物容易获取,加载方法简单方便,经济可靠.其缺点是:在加载过程中费时、费力,砂子、砖块等材料含水量容易变化.3.〔6分〕答:应变测量主要有:电阻应变测量方法;手持式应变仪测量方法与振弦式应变计测量方法.4.〔6分〕答:混凝土抗压强度〔o与超声波在其内部传播时的速度有一定的相关性,这就是超声法检测混凝土强度的根本原理.混凝土强度越高,超声波在混凝土中传播的波速也越大,反之波速就小.5.〔6分〕答:建筑结构试验设计内容包括:试件设计,试验加载设计,试验观测设计,试验误差限制举措和试验平安举措等内容.6.〔5分〕答:试验荷载在试验结构构件上的布置形式〔包括荷载类型和分布情况〕称为加载图式.7.〔5分〕答:校核测点的作用是:校核试验的正确性,便于整理试验结果时进行修正.校核测点经常布置在梁的端部凸角上的零应力处.2006018.结构静力试验加载分级是为了限制加载速度.〔对〕4、结构静力试验时,安装在结构上的仪表,要求刚度小,不影响被测结构的工作性能.〔对〕2、研究性试验,荷载如何分级?2.答:①到达标准荷载之前,每级加载值不应大于标准值的2.%,一般分五级加至标准荷载, ②标准荷载之后,每级不宜大于标准荷载的1.%1③当加载至计算破坏荷载的9.%后,为了求得精确的破探荷载值,每级应取不大于标推荷载的5%逐级加荷至结构破坏*④对于钢筋混凝土或预应力构件*加载到开裂荷载的9.%后,也应改为不大于标准值的5%施加,直至第一条裂犍出现,开裂后再恢复到正常加载程序.4怎样确定承载力极限荷载实测值?4.答:①当在规定的荷载持载时间内出现上述承载力检验标志之一时,应将本级荷载与前一级荷载的平均值做为承载力检验荷载实测值,②如果在规定的荷载持载时间结束后出现上述检验标志之一时,应将本级荷载做为承乳力检验荷载实测值05一个截面对称的受弯构件,如下图,用电阻应变仪测量截面应变变化规律,试拟定一个测试方案.5.答】①在梁的一个截面上等距离地贴5-7个电阻应变片作工作片,如左图所示:②另取与梁同一材料的试块作补偿块,贴一片电阻应变片作补偿片;③补偿片依次与工作片组成半桥测点,测出各点应变;7、低周反复加载试验的目的是什么?7.答:用静力加载方法来近似模拟地震作用,获得结构构件超过弹性极限后的荷载变形工作性能〔恢复力特性〕和破坏特征,也可以用来比拟或脸证抗震构造举措的有效性和确定结构的抗震极限承载水平.进而为建立数学模型,通过计算机进行结构抗震非线性分析效劳,为改良现行抗震设计方法和修订设计标准提供依据.—1_ 1 _1【尸J L史〕距-1:汕=筋;% = 1 8、一根承受均布荷载的简支梁,要求最大挠度股4瑁相似设计试验模型.设已经确定iU简述求的过程.8. 一根承受均布荷载的筒支梁,要求最大挠度〔/==嘉假设〕相似设计试验模型,设已经确■ J c5 4 ,匕I定式一点I Jq - lr简述求界的过程.8,答】①按公式求相似判据m心且叱7 384 E1由上式可得广程J=3;4②将相似判据换算成相似指标,并令其为!,即:且_A_ %比f③确定相应的相似常数:材料相同配=1,均布荷载g相同Sq = h那么可求得:2005074、怎样确定开裂荷载实测值?。
简支悬臂梁的弯曲力学分析简支悬臂梁是工程力学中常见的结构形式之一,它具有简单的结构和广泛的应用领域。
在工程设计和施工中,对简支悬臂梁的弯曲力学分析是非常重要的,它可以帮助工程师们确定梁的受力情况,从而保证结构的安全性和稳定性。
首先,我们来了解一下简支悬臂梁的基本概念。
简支悬臂梁是一种在一个端点固定支承,另一端自由悬挂的梁结构。
在受到外力作用时,梁会发生弯曲变形。
为了进行弯曲力学分析,我们需要了解梁的几何形状、材料性质以及受力情况。
在进行弯曲力学分析时,我们首先需要计算梁的弯矩分布。
弯矩是指在梁的截面上产生的力矩,它可以用来描述梁的受力情况。
在简支悬臂梁中,弯矩的大小和分布与梁的几何形状、受力位置以及受力大小有关。
接下来,我们需要计算梁的截面变形。
由于梁在受力时会发生弯曲变形,梁的截面也会发生变形。
截面变形可以通过计算梁的挠度来描述,挠度是指梁在受力时发生的垂直于梁轴线方向的位移。
挠度的大小和分布与梁的几何形状、材料性质以及受力情况有关。
在进行弯曲力学分析时,我们还需要考虑梁的应力和应变。
应力是指单位面积上的力的大小,它可以用来描述梁材料的受力情况。
应变是指材料在受力时发生的变形程度,它可以用来描述梁材料的变形情况。
应力和应变的大小和分布与梁的几何形状、材料性质以及受力情况有关。
在实际的工程应用中,我们通常使用弯曲理论来进行简支悬臂梁的弯曲力学分析。
弯曲理论是基于假设的,它假设梁截面仍然保持平面状态,并且截面上的纤维在弯曲过程中仍然保持直线状态。
在弯曲理论中,我们可以通过解析方法或者数值方法来计算梁的弯矩分布、挠度、应力和应变。
除了弯曲理论,还有其他一些方法可以用来进行简支悬臂梁的弯曲力学分析。
例如,我们可以使用有限元方法来模拟梁的受力情况。
有限元方法是一种数值计算方法,它将梁划分为许多小的单元,然后通过求解每个单元的力学方程来得到整个梁的受力情况。
总之,简支悬臂梁的弯曲力学分析是工程设计和施工中必不可少的一部分。
混凝土的应力-应变关系分析一、引言混凝土是一种广泛使用的建筑材料,用于各种类型的建筑和基础工程。
混凝土的应力-应变关系是混凝土工程设计和结构分析中非常重要的一个因素。
本文将详细分析混凝土的应力-应变关系,包括混凝土的力学性质、应力-应变曲线的形状和特点、影响应力-应变关系的因素以及实验方法。
二、混凝土的力学性质混凝土是一种复合材料,由水泥、骨料、砂和水等组成。
混凝土的力学性质受到其组成和制备方法的影响。
混凝土的力学性质包括弹性模量、抗拉强度、抗压强度、剪切强度等。
1. 弹性模量混凝土的弹性模量是指在弹性阶段,混凝土的应变与应力之比。
弹性模量是混凝土的刚度指标,通常用于计算混凝土结构的变形和挠度。
混凝土的弹性模量通常介于20-40 GPa之间,取决于混凝土的成分和强度等级。
2. 抗拉强度混凝土的抗拉强度通常比抗压强度低很多。
这是因为混凝土的骨料在混凝土中的分布不均匀,导致混凝土在拉伸过程中难以传递应力。
混凝土的抗拉强度通常介于2-10 MPa之间。
3. 抗压强度混凝土的抗压强度是指混凝土在压缩过程中的最大承载能力。
混凝土的抗压强度通常是设计混凝土结构时最关键的性质之一。
混凝土的抗压强度通常介于10-50 MPa之间。
4. 剪切强度混凝土的剪切强度通常比抗压强度低很多。
这是因为混凝土在剪切过程中容易出现裂缝,导致混凝土的强度降低。
混凝土的剪切强度通常介于0.2-0.5 MPa之间。
三、应力-应变曲线的形状和特点混凝土的应力-应变曲线通常具有非线性的形状。
在应力较小的情况下,混凝土的应变与应力呈线性关系。
然而,随着应力的增加,混凝土开始发生非线性变形。
在一定应力范围内,混凝土的应力-应变曲线呈现出一个明显的拐点,称为峰值点。
在峰值点之后,混凝土开始出现裂缝和破坏,应力开始降低。
在应变较大的情况下,混凝土的应力与应变之间呈现出一个平台,称为残余强度。
混凝土的应力-应变曲线的形状和特点受到许多因素的影响,包括混凝土的强度等级、骨料类型和分布、水胶比、养护条件等。
《建筑结构试验》实验报告课程名称:《建筑结构试验》实验名称:混凝土简支梁的破坏性试验院(系):土木工程学院专业:土木工程专业2008 年《建筑结构试验》实验报告课程名称:《建筑结构试验》实验项目名称:试验3 钢筋混凝土简支梁试验实验类型:综合性实验地点:结构实验室实验日期;2008年一、实验目的和要求1、掌握制定结构构件试验方案的原则及试验的加荷方案和测试方案。
2、观察钢筋混凝土试件从开裂、受拉钢筋屈服、直至受压区混凝土被压碎这三个阶段的受力与破坏的过程。
3、能够对使用使用荷载作用下受弯构件的强度、刚度以及裂缝宽度等进行正确计算。
4、进一步学习常用仪表的选择和使用操作方法。
5、掌握测量数据的整理、分析和表达。
二、实验内容1、试件的安装:由四人把电阻应变片粘贴好的砼试件抬到结构试验室安装地,另外四人把反力架的螺帽旋开把钢横梁(每两人抬一边),再把试件搁置到横梁上。
量取距离做好记号,安装分配梁并固定好;同时,另外同学把电阻应变片导线与静态电阻应变仪连接好,并做好记录进行编号一一对应检查,确保准确无误。
取分配梁的中间点位置安装液压千斤顶(在其上面有机械式传感器)。
最后再次检查各螺帽是否拧紧,检查导线是否一一对应,检查仪器是否正常工作。
2、试验过程:第一步,预先加荷载,以确保仪器能正常工作和各接触点接触是否到位。
第二步,开始按照预先设定的荷载进行加载。
在加载的同时,我们在观察构件表面的和仪器数据。
第三步,在加载到我们预先计算好开裂荷载前时,我们特别的慢慢的加载防止因为加载过快而导致不能看得到开裂的准确荷载。
在这一步,看到在荷载作用下,梁上部受拉混凝土开始出现裂缝,随着荷载加大,裂缝不断延伸,宽度不断扩大。
第四步,当构件出现裂缝后,就一直加载到受压区混凝土被压碎。
在这过程中看见混凝土被慢慢的压碎。
三、加载和测试方案设计1、利用静载反力试验台上液压设备和荷载分配梁系统,对梁跨三分点处施集中荷载,使梁在跨中形成纯弯段。
高速公路跨越既有铁路线桥梁挂篮施工监测张崇尚1赵鹏1张宇胜2(陕西高速公路建设集团公司1铁科院(北京)工程咨询有限公司2710054)摘要:在我国交通基础设施建设高速发展的当今,跨越既有铁路线的公路桥梁越来越多,而连续梁又以挂篮悬臂浇筑这种施工技术较为成熟。
因此需对桥梁挂篮施工进行监测,保证梁体施工过程中受力是安全的,线形是平顺的,同时对挂篮采取安全防护措施,确保既有铁路安全畅通。
现结合陕西潼西高速公路改扩建项目K92+621大桥(跨越陇海线)工程实例,探讨了连续梁桥施工监测的方法。
关键词:施工监测挂篮跨越铁路线1前言当今,桥梁结构施工阶段的监测已经成为控制桥梁施工质量不可缺少的主要手段,施工监测的目的是通过在施工中对桥梁结构进行实时监测,根据监测结果,评估在挂篮悬浇过程中梁体的变形及应力变化状态是否符合设计要求,判断结构状态是否正常,施工过程是否安全;而当出现较大误差时,应对结构进行误差调整,并对设计的施工过程进行重新调整,最大限度地保证桥梁建成时接近或达到理想设计状态。
而跨越铁路线的桥梁又具有自身的特点,挂篮施工需采取四防措施(防水、防火、防电、防电),以确保既有铁路线安全通畅。
K92+621大桥跨越陇海铁路,主桥上部结构形式为(47+80+47)米预应力混凝土连续箱梁桥,单箱双室箱形截面,箱梁根部高度5.20米,跨中梁高2.40米,其间梁高按1.6次抛物线变化。
采用纵、横、竖向三向预应力体系。
各单“T”箱梁除墩顶块件外,分11对梁段,采用分段悬浇方法施工,梁段悬臂浇筑最大块件重量1992kN。
桥型布置参见图1。
图1K92+621大桥主桥桥型布置图2挂篮监测2.1挂篮安全监测跨越铁路线的桥梁在施工过程中保证既有铁路线的正常运行和桥梁安全是重中之重。
挂篮施工过程中需做到以下几点:1)挂篮的安装与使用均应事先做好技术交底工作,上岗人员需严格执行有关安全操作规程。
2)挂篮前移时要有专人负责组织有关检查工作。
一、名词解释1、变形:变形是指变形体在各种载荷的作用下,其形状大小及位置在时空域中的变化2、倾斜观测:测定工业与民用建筑物倾斜度随时间变化的工作3、挠度:建筑物在应力的作用下产生弯曲和扭曲,弯曲变形时横截面形心沿与轴线垂直方向的线位移4、水平位移:建筑物的水平位移是指建筑物整体平面移动5、液体静力水准:利用相互连通的且静力平衡时的液面进行高程传递的测量方法6、测量机器人:由电动马达驱动和程序控制的TPS系统结合激光,通信及CCD技术组合而成的7、奇异值:与前面变形规律不同,但不一定是错误的观测值,所以接受8、回归分析:从数理统计的理论出发,对建筑物的变形量与各种作用因素的关系,在进行了大量的实验和观测后,仍然有可能寻找出它们之间的一定的规律性,这种处理变形监测资料的方法即叫回归分析二、简答题(6分×6=36分)1、工程建筑物产生变形的主要原因,及变形的分类?由于工程地质,外界条件等因素的影响,建筑物及其设备在施工和运营过程中都会产生一定的变形通常情况下可以分为静态变形和动态变形,根据变形特征可分为变形体自身的形变和变形体的刚体位移。
按变形速度分类:长周期,短周期,瞬时形变。
按变形特点分类:弹性变形和塑性变形原因:(1) 自然条件及其变化:建筑物地基的工程地质、水文地质、大气温度的变化,以及相邻建筑物的影响等。
(2) 与建筑物本身相联系的原因:如建筑物本身的荷重、建筑物的结构、形式以及动荷载的作用、工艺设备的重量等。
(3) 由于勘测、设计、施工以及运营管理方面的工作缺陷,还会引起建筑物产生额外变形。
分类:(1)按变形性质可以分为周期性变形和瞬时变形(2)按变形状态则可分为静态变形和动态变形2、水平位移监测有哪些主要方法?大地测量法,基准线法,专用测量法,GPS测量法3、变形监测方案编制的步骤和主要内容。
1变形监测内容的确定2监测方法,仪器和精度的确定3监测部位和测点布置的确定4 监测频率的确定监测方案编制的步骤(1)收集监测工作所需的基础技术资料;(2)现场踏勘,了解掌握周围环境;(3)编制监测方案初稿;(4)会同有关部门(包括甲方、施工方、监理方等)确定各类监测项目和数据的控制基准;(5)监测方案上报审查、修改完善、报批执行。
2022年《水运结构与地基》押题密卷1 2022年《水运结构与地基》押题密卷1单选题(共50题,共50分)1.当晶片直径一定时,如果超声波频率增大,则声束扩散角将()A.增大B.减小C.不变D.呈指数函数变化2.对变形和裂缝宽度的结构构件试验,在使用状态短期试验荷载作用下的持续时间不应少于()。
A.30minB.10minC.10min~15minD.25min3.混凝土结构设计规定最大裂缝宽度允许值为0.3mm时,其检验允许值应取()。
A.0.1mmB.0.15mmC.0.2mnD.0.25mm4.超声波的波阵面是指某一瞬间()的各质点构成的空间曲面。
A.不同相位振动B.同相位振动C.振动D.异常振动5.对需要饱和的试样,应根据土的性质选用饱和方法,渗透系数小于等于10-4cm/s的粘性土采用()饱和方法A.浸水饱和法B.真空抽气饱和法C.毛细管饱和法D.煮沸法;6.采用烘干法测定含水率,对有机质超过干土质量5%的土,烘箱温度可采用()。
A.70℃B.80℃C.105℃D.110℃;7.无侧限抗压强度试验,破坏值的选择,对于塑性破坏时、没有破裂面,其应力随应变渐增,不具有峰值或稳定值。
选取破坏值时按应变()对应的轴向应力为无侧限抗压强度。
A.15%B.20%C.5%8.对研究性试金的结构构件,其混凝土立方体抗压强度值与设计要求值的允许偏值宜为().A.15%B.10%C.20%D.5%9.选择三轴压缩试验方法时,当建筑物施工速度快,土渗透系数较低,排水条件差。
考虑施工期的稳定性,采用()方法试验。
A.UUB.CUC.CD.QU;10.快剪试验方法适用于渗透系数小于()的土。
A.10-6cm/sB.10-4cm/sC.10-6cm2/sD.10-4cm2/s;11.GB/T21839-2022中规定,通常情况下,钢绞线等温松弛试验对试验室及试样的温度要求应保持在()。
A.20℃0.5℃B.20℃1℃D.20℃5℃;12.GB/T1499.2-2022中规定,公称直径为22mm的HRB500E钢筋,反向弯曲试验用弯曲压头直径为()mm。
结构静力试验?答:一般是指在不长的时间内对试验对象进行平稳的连续加载,荷载从零开始一直加到结构构架破坏或到达预定荷载,或是在短时间内平稳地施加假设干次预定的重复荷载后,再连续增加荷载了解结构构件破坏。
结构静力试验加载设计包含:加载制度和加载图示。
加载设计的目的:在试验中模拟结构的实际荷载情况,提出与结构的实际荷载相似的加载制度和加载图示。
加载制度取决于:不同的试验对象和试验目的荷载量分级大小和分级多少,可依据:试验目的,试验期限,结构类型。
开裂试验荷载作用下,构建裂缝的出现与恒载时间有关。
混凝土加载时间,每级延续时间不少于10min,钢结构可少于10min。
科研性恒载30min,成产性不少于10min,结构构架受荷载作用后的剩余变形是说明结构工作性能的重要指标。
钢筋混凝土梁板构件的生产性鉴定:只测量1、构件的承载力2、抗裂度3.各级荷载小的挠度及裂缝开展情况研究性试验:除1、承载力、2抗裂度3、挠度和裂缝观测外,还测量构件某些部位的应力,以分析构件中该部位的应力大小和分布规律裂缝的测量包含:1、确定裂缝的位置和时间2、描述裂缝的开展和分布3、测量裂缝的宽度和深度梁工作性能的重要指标是由:转角和曲率反映的。
柱或压杆可以采纳正位或卧位试验。
屋架试验一般采纳正位试验。
偏心受压构件的偏心距:为物理中心到作用线中心的距离。
数据采集错误的原因:答:1、仪器参数设置错误而造成的数据出错2、人工读数时读错3.人工记录的笔误4、环境因素造成的数据失真5、测量一起的缺陷或安排错误造成而定出错6、测量过程遭到干扰。
1、结构静力试验有什么特点?答:结构静力试验中,加载速度很慢,结构变化也很慢,可以不考虑加速度引起的惯性力,不考虑由于加载速度快、结构变形快而产生的效应。
结构静力实验时,为什么要采纳分级加卸载?答:1.可操纵加载速度2.便于观测结构变形随荷载变化的规律3.可以了解结构各个阶段的工作性能4.分级加卸载为加载和观测提供了方便条件。
MEMS材料力学性能的测试方法ΞDETERMINATION OF MECHANICAL BEHAVIOR OF MEMS MATERIALS汤忠斌ΞΞ 徐 绯 李玉龙(西北工业大学航空学院航空结构工程系,西安710072)T AN G ZhongBin X U Fei LI Y uLong(Department o f Aeronautical Structural Engineering,School o f Aeronautics,Northwestern Polytechnical Univer sity,Xi′an710072,China)摘要 介绍国内外ME MS(micro2electro2mechanical system)材料力学性能的测试方法,包括纳米压痕法、薄膜打压法、梁弯曲试验、微拉曼光谱法、单轴拉伸法等。
分析各种测试方法的优缺点、基本原理和最新进展。
详细介绍单轴拉伸试验方法的试验原理、特点及发展现状,在此基础上介绍作者们在ME MS材料单轴拉伸试验方面的阶段性研究成果,包括单轴拉伸试样设计、夹具设计、加载方法及应变测量技术等。
试样和夹具的设计采用有限元方法模拟不同形状参数试样的拉伸试验过程,确定试样的外形和尺寸。
应变测量采用的是激光干涉应变计法(inter ference strainΠdisplacement gauge, IS DG),,成功测得多晶铜薄膜材料的应力—应变曲线。
关键词 微电子机械系统 力学性能 薄膜 拉伸 激光干涉应变计法中图分类号 T N407Abstract In recent years,there has been explosive growth in the field of the micro2electro2mechanical system(ME MS).ME MS technologies have been found wide application in various microscale systems and devices.With the increase of usage of ME MS,higher reliability of the ME MS devices under the thermal,electric and magnetic forces are required.S o the mechanical properties of the ME MS materials become m ore and m ore im portant.The testing methods on mechanical properties of the ME MS materials are reviewed with the discussion of both the advantages and the disadvantages,such as the nanoindentation test,the membrane bulge test,the beam bending test,the micro2Raman S pectroscopy and the uniaxial tension method.And the new developments of them are introduced sim ply.S ome research w orks of the authors on the uniaxial tension method are introduced,including the details of the specimen and the grip design, the loading and the strain measurement.The finite element method was used to simulate the tension test of the sam ples with different shape parameters to choose the shape and dimensions of the specimen.And the inter ference strainΠdisplacement gauge(inter ference strainΠdisplacement gauge,IS DG)was used to measure the stain.By using the self2developed uniaxial tension testing device,the stress2 strain curves of the polycrystalline copper thin film are obtained success fully.K ey w ords Micro2electro2mech anical system(MEMS);Mech anical properties;Thin films;T ension;I nterference strain Πdisplacement gauge(ISD G)Corresponding author:LI Yu Long,E2mail:liyulong@,Tel:ΠFax:+86229288494859The project supported by the Major Research Plan of National Natural Science F oundation of China(N o.90405016),and the China Aviation Science F oundation(N o.02I53067).Manuscript received20050407,in revised form20050816.1 引言微电子机械系统是集传感、信息处理和执行于一体的集成微系统[1,2],已广泛应用于加速度传感器、惯性、压力传感器、微型喷气发动机、大规模数据存储系统和微型的生物化学分析设备等,应用领域还在不断扩大[3,4]。
ISO 178-2010塑料——弯曲性能的测定1.围1.1本国际标准规定了在特定条件下测定硬质(见3.12)和半硬质塑料弯曲性能的方法。
规定了标准试样尺寸,同时对适合使用的替代试样也提供了尺寸参数。
规定了试验速度围。
1.2本标准用于在规定条件下研究试样弯曲特性,测定弯曲强度、弯曲模量和其他弯曲应力/应变关系。
本标准适用于两端自由支撑、中央加荷的试验(三点加载测试)。
1.3本标准适用于下列材料:——热塑性模塑、挤出铸造材料,包括填充和增强复合物;硬质热塑性板材;——热固性模塑材料,包括填充和增强复合物;热固性板材。
与ISO 10350-1[5]和ISO 10350-2[6]一致,本国际标准适用于测试以长度≤7.5 mm纤维增强的复合物。
对于纤维长度>7.5 mm的长纤维增强材料(层压材料)的测试,见ISO 14125[7]。
本标准通常不适用于硬质多孔材料和含有多孔材料的夹层结构材料。
对这些材料的测试,可采用ISO 1209-1[3]和/或ISO 1209-2[4]。
注:对于某些纺织纤维增强的塑料,最好采用四点弯曲试验,见ISO 14125。
1.4本方法中所用的试样可以是选定尺寸的模塑试样,用标准多用途试样中部机加工的试样(见ISO 20753),或者从成品或半成品入模塑件、挤出或浇铸板材经机加工的试样。
1.5本标准推荐了最佳试样尺寸。
用不同尺寸或不同条件制备的试样进行试验,其结果是不可比较的。
其他因素,如试验速度和试样的状态调节也会影响试验结果。
注:尤其是半结晶聚合物,由模塑条件决定的样品表层厚度会影响弯曲性能。
1.6本方法不适用于确定产品设计参数,但可用于材料测试和质量控制测试。
1.7对于表现出非线性应力/应变特性的材料,其弯曲性能只为公称值。
给出的计算公式都基于应力/应变为线性的假设,且对样品挠度小于厚度的情况下有效。
使用推荐的试样尺寸(80 mm X 10 mm X 4 mm),在传统的3.5%弯曲应变和跨距与厚度比L/h为16的情况下,挠度为1.5 h。