结构实验(结构的应力应变测试)

测量混凝土应力应变性能的方法混凝土是建筑工程中最常见的建筑材料之一，其性能对结构的安全和耐久性至关重要。

为了确保混凝土在不同应力条件下能够承受载荷并保持其完整性，工程师和科研人员需要深入了解混凝土的应力应变性能。

本文将深入探讨测量混凝土应力应变性能的方法，包括传统试验和现代非破坏性技术，以及这些方法的应用和局限性。

传统试验方法1. 拉伸试验拉伸试验是测量混凝土应力应变性能的经典方法之一。

在这种试验中，混凝土样本在受拉力作用下被拉伸，从而测量其应力应变关系。

这种方法可以用来确定混凝土的弹性模量、极限强度和断裂应变等参数。

拉伸试验通常采用标准试验样品，如圆柱体或梁。

2. 压缩试验压缩试验是另一种常见的传统试验方法，用于测量混凝土的应力应变性能。

在这种试验中，混凝土样本在受压力作用下被压缩，从而测量其应力应变关系。

压缩试验可以用来确定混凝土的抗压强度和变形性能。

标准试验样品通常是圆柱体。

3. 弯曲试验弯曲试验用于测量混凝土的抗弯性能。

在这种试验中，混凝土梁在两个支点之间受到弯曲载荷，从而测量其应力应变关系。

弯曲试验可以用来确定混凝土的弯曲强度、弯曲模量和裂缝形成特性。

现代非破坏性技术传统试验方法虽然可靠，但通常需要破坏性地测试混凝土样品，这在某些情况下可能不可行。

因此，现代非破坏性技术应运而生，提供了更便捷和经济的方法来测量混凝土的应力应变性能。

1. 超声波测试超声波测试是一种广泛应用的非破坏性技术，用于评估混凝土的质量和性能。

通过测量超声波在混凝土中的传播速度，可以推断混凝土的弹性模量和抗压强度等参数。

这种方法不需要破坏样品，适用于现场检测。

2. 钻孔取芯钻孔取芯是一种用于获取混凝土样品的非破坏性技术。

通过取芯样品并进行实验室测试，可以确定混凝土的强度和变形性能。

这种方法适用于已建成的结构，可以在不破坏结构完整性的情况下进行测试。

3. 应变计和传感器现代应变计和传感器技术可以在混凝土结构上安装应变计和传感器，实时监测结构的应力应变性能。

金属结构应力测试通用方法
金属结构应力测试的通用方法主要有以下几种：
盲孔法：在被测工件的表面贴上应变花，并对工件打孔，孔周围应力松弛，而形成新的应力/应变场分布。

通过标定应变释放系数A、B，基于弹性力学原理可推算出工件原有残余应力及应变。

这种方法在1934年由德国学者Mathar J提出，现已发展的较为成熟。

电阻应变计测量法：通过测量被测物电阻大小的变化，根据等量关系进行换算从而求出应力。

这种检测方法是目前通用的测试方法中最早被大众接受，最广泛使用的。

这种测量方法能数字化测量应用十分广泛，并且频率、精度、灵敏度方面都有明显优势。

但是在动态的检测中，由于很难进行信号监测，因此精度很容易受外部条件的影响。

X射线法：这种方法可以实现对构件中的应力的检测是无损的，相较其他的检测方法，这种方法非常好用，广受好评。

但是它的检测精度非常容易受到很多因素的影响，而且通常监测的设备十分复杂，所以很难用于现场的测试，这是它的一个明显的弊端。

光弹性法：通过计算结构模型的干涉图来计算应力的大小。

这种方法就是我们所熟知的光弹性法。

以上就是金属结构应力测试的通用方法，这些方法有各自的优缺点，选择最适合的方法取决于测试的目的和要求。

同时，这些方法都需要一定的专业知识和技能来正确实施和解释结果。

在选择和应用这
些方法时，应寻求专业人士的建议和指导。

混凝土应力应变全曲线的试验研究混凝土作为建筑材料广泛应用于各种建筑结构中，其应力应变行为是混凝土结构和混凝土材料研究的重要内容。

混凝土的应力应变关系直接影响着结构的强度、稳定性和耐久性，因此对于混凝土应力应变全曲线的试验研究具有重要意义。

本文将围绕混凝土应力应变全曲线的试验展开讨论，以期为混凝土工程的应用和发展提供有益的参考。

在本次试验中，我们采用了电子万能试验机（WDW-100）和混凝土压力试验机（YYD-200）对混凝土试件进行应力应变全曲线的测试。

试件为100mm×100mm×100mm的立方体，成型龄期为28天。

在试验过程中，通过拉伸和压缩两种方式对试件施加荷载，并采用引伸计和压力传感器测量试件的变形参数。

按照设计的试验方案，我们对每个试件进行了应力应变全曲线的测试，并得到了完整的曲线。

通过对曲线图的观察和分析，可以清楚地看到混凝土试件在受力过程中的弹性变形、塑性变形和破坏三个阶段。

通过对试验结果的分析，我们发现混凝土应力应变全曲线具有以下特征和规律：弹性变形阶段：在施加荷载的初期，混凝土试件表现出弹性变形特征，应力与应变呈线性关系。

此时，混凝土的弹性模量较高，抵抗变形的能力较强。

塑性变形阶段：随着荷载的不断增加，混凝土试件开始进入塑性变形阶段。

在这个阶段，应变随应力的增加而迅速增大，而应力与应变的关系逐渐偏离线性关系。

这是由于混凝土内部的微裂缝逐渐产生、扩展和贯通，导致结构内部发生不可逆的塑性变形。

破坏阶段：当荷载继续增加到一定程度时，混凝土试件突然破坏，应力发生急剧下降。

这个阶段标志着混凝土结构的极限承载能力达到极限，结构失去稳定性。

通过本次试验，我们得到了混凝土应力应变全曲线，分析了曲线特征和规律，并探讨了该曲线对混凝土疲劳性能和裂纹扩展行为的影响。

试验结果表明，混凝土的应力应变关系是一个复杂的过程，不仅与材料的组成和结构有关，还受到外界环境和加载条件等多种因素的影响。

起重机械金属结构应力测试技术规范编制说明起重机械应力测试工作是起重机械安全评估工作的重点内容，它能直接反映出结构的强度与疲劳性能。

目前不同机构在实施应力测试工作时存在无标准可依的情况，导致测试内容不尽相同，产生了一定的分歧。

广州特种机电设备检测研究院长期从事起重机械安全评估工作，在应力测试方面积累了丰富的经验。

为统一测试过程，规范测试手段，撰写此标准。

1前言世界经济全球化促进了国际贸易的迅速发展，而其中90%以上的国际贸易量是通过水路运输来完成的。

考虑运输的经济性，船舶趋向大型化和专业化，使码头起重机朝着重型、高速、专业化方向发展，目前大型集装箱桥吊的起重量达己到65t,外伸距接近70m,而金属结构的重量通常占整机重量的60%-70%对于大型港口机械，如各类装卸桥，o金属结构的比重甚至上升到80%-90K起重机出现安全事故小则造成经济损失，大则出现人员伤亡，而设备的大型化使人们对安全性问题更为重视，但是令人遗憾的事情还是时有发生。

如1987年8月上港7区（今上海煤炭装卸公司）1台大型卸煤机主臂架突然断裂造成灾难性破坏；1995年香港友联公司1台40t41m多用途起重机臂架系统突然断裂失效；1997年3月山东日照港1台16∕25t门座起重机突然臂架折断。

上述事故大部分都在正常作业状态下发生，造成人员伤亡及巨大的经济损失。

事后调查表明绝大部分事故是由于金属结构失效引起的。

原武汉交通科技大学物流技术与装备CAD/CAE研究所，根据武汉汉阳港、厦门东渡港和广州新港42台门座起重机的抽样调查，在所发生的141次故障中，折断故障占到5.67%□随着国内大量起重机超过使用期限，部分使用甚至达到40年，对这类起重机进行安全评估势在必行。

目前国内标准对安全评估有规定，其中涉及到对起重机金属结构进行应力测试，以此来判断结构的强度情况。

实际应用过程中，国内安全评估机构进行应力测试时，根据力学原理分析或有限元分析确定测试点的位置和数量，操作起来自成一家，导致评估质量下降。

应变计安装在2根钢筋中间
单向应变计埋设：在混凝土浇筑前，把应变计固定在钢筋笼内；在混凝土振捣后，及时在埋设位置挖孔（槽）将应变计埋入，埋入后周围用人工回填覆盖。

双向应变计埋设
双向应变计埋设方法：双向应变计埋设一般应在保持相互垂直状态，间距约8~10cm。

应变组的埋设
应变组的埋设方法：将应变计固定在支座及支杆等附加装置上，以保证在混凝土浇筑过程中仪器能够保持定位和方向不变。

根据应变计在混凝土中的位置，分别采用预埋锚杆或带锚杆的砼块以便固定支座位置和方向，浇筑时应用无底木箱(木框)罩住，并随砼升高而不断提升木箱，直至取出。

应变计在混凝土表面的安装
表面应变计的安装：
表面应变计用于测量钢结构应变时又称钢板计，也常用于混凝土和其他结构物的表面应变测量。

埋入式应变计
表面应变计。