钢筋或混凝土应力应变测试

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。

钢混组合梁施工阶段应变测试与分析楼金其【摘要】结合上海至嘉兴跨江公路通道1号桥工程，采用埋入式和表贴式应变传感器，测试不同工况下典型截面的应变、挠度等相关参数，研究钢混组合梁在施工阶段变形规律。

研究结果表明：不同的工况对截面的滑移量影响不同，收缩发展阶段对截面滑移量的影响最大；不同工况下，混凝土桥面板纵向应变和横向应变均呈拉压交变状态；同一种工况下，不同的测点的纵向应变变化不大，而横向应变却有较大的变化；钢翼缘各测点纵向应变在不同的工况影响下均呈压应变状态，而钢板底各测点纵向应变呈拉应变状态；在混凝土板浇筑后35～40 h开始，截面收缩引起的应力相关应变迅速增加，该结论可为混凝土浇筑后的养护提供依据。

【期刊名称】《铁道建筑》【年(卷),期】2013(000)005【总页数】5页(P5-9)【关键词】桥梁工程;钢混组合梁;传感器;应变测试【作者】楼金其【作者单位】中交隧道工程局有限公司，北京 100088【正文语种】中文【中图分类】U445.47+1钢混组合连续箱梁是一种新型桥梁结构体系。

与钢箱梁相比，降低了材料和加工成本，特别是用箱梁的混凝土顶板直接作为桥面板，避开了使用钢桥面板时铺装容易受损的技术难题。

与混凝土箱梁相比，降低了自重，同时，减轻了在钢腹板与桥面板接合部位由温差、徐变等引起的变形。

在钢混组合结构越来越多的出现在桥梁中时，施工中的变形控制成为目前研究的热点。

不少国家和地区都投入大量的资金修建试验桥研究钢混组合梁在施工阶段的受力变形，并取得了一定的研究成果。

相对而言，我国在这方面研究则略显不足，虽然已经开展了相关的试验研究，但是试验结果离散性严重。

究其原因，主要是源于结构施工、材料性质以及外界环境变化的影响。

为了深入了解钢混组合梁在施工阶段变形规律及响应特征，通过在试验桥中埋设传感器，采用配套的数据采集系统，研究不同截面在不同工况下的应变规律，为今后此类桥梁的施工积累宝贵的资料和经验。

钢筋混凝土简支梁试验实验报告一、实验目的本次试验的主要目的是通过对钢筋混凝土简支梁的试验，掌握其受力性能及破坏形式，了解其受力性能特点，并验证理论计算结果的可靠性。

二、实验原理1.钢筋混凝土简支梁受力分析原理钢筋混凝土简支梁在荷载作用下，由于其自重和外部荷载的作用，会产生弯曲变形。

在荷载增大时，梁中截面会出现应变和应力分布。

当荷载达到一定程度时，截面中最大应力超过了材料极限强度，就会发生破坏。

2.钢筋混凝土简支梁试验方法原理本次试验采用四点弯曲法进行测试。

具体方法是，在跨度一定的两个支座间加荷后，在跨中心线上测量中心挠度和沿截面高度方向上的应变值。

通过这些数据可以计算出截面内部应力及强度等参数。

三、实验设备与工具1.主要设备：万能材料试验机、数显位移传感器、数显应变仪、电子天平等。

2.主要工具：电动钻、螺丝刀、扳手、钢尺、直角尺等。

四、实验步骤1.试件制备根据设计要求，选用适当的混凝土配合比和钢筋规格，制备出符合要求的试件。

然后进行养护处理，保证其达到强度要求。

2.安装试件将试件放置在万能材料试验机上，并调整支座距离，使之与设计跨度一致。

然后固定好支座和夹具等部件。

3.进行试验在试件上施加荷载，并记录荷载值和相应的挠度值和应变值。

根据数据计算出截面内部应力及强度等参数，得到实验结果。

4.记录数据并分析将实验数据记录下来，并进行分析。

通过对结果的比较和分析，得出结论并验证理论计算结果的可靠性。

五、实验结果与分析本次实验得到了以下数据：最大承载力：XXXkN破坏形式：XXX弯曲刚度：XXX极限弯矩：XXX极限承载力：XXX通过对数据的分析，可以得出如下结论：1.最大承载力是指在试件破坏之前，试件所能承受的最大荷载。

本次试验中，最大承载力为XXXkN。

2.破坏形式是指试件在荷载作用下产生的破坏形态。

本次试验中，破坏形式为XXX。

3.弯曲刚度是指在试件弯曲过程中，梁的刚度大小。

本次试验中，弯曲刚度为XXX。

钢筋混凝土中的应力-应变关系研究一、引言钢筋混凝土是一种广泛使用的建筑材料，其主要成分为水泥、砂、石子和钢筋。

在施工过程中，钢筋混凝土需要承受各种力的作用，因此研究其应力-应变关系对于建筑结构的设计、施工和维护都具有重要的意义。

二、应力-应变的定义应力是指单位面积内的力，通常用σ表示。

应变是指物体在受力作用下产生的变形程度，通常用ε表示。

应力和应变之间的关系称为应力-应变关系。

三、钢筋混凝土中的应力-应变关系钢筋混凝土的应力-应变关系是非线性的，其变化过程可以分为三个阶段：弹性阶段、屈服阶段和延展阶段。

1. 弹性阶段当钢筋混凝土受到轻微的力作用时，其应变随应力的增加呈线性关系，这个阶段称为弹性阶段。

在这个阶段内，钢筋混凝土的弹性模量是常数，通常用E表示。

2. 屈服阶段当钢筋混凝土受到一定的力作用时，其应变随应力的增加不再是线性关系，而是呈现出一定的非线性关系。

在这个阶段内，钢筋混凝土开始产生塑性变形，钢筋的应力和应变也开始出现非线性变化。

当钢筋混凝土达到一定的应力时，其应力开始迅速降低，这个点称为屈服点。

3. 延展阶段当钢筋混凝土受到超过屈服点的力作用时，其应力随应变的增加呈现出平台状，这个阶段称为延展阶段。

在这个阶段内，钢筋混凝土的应力和应变可以保持稳定，但是随着应变的增加，其应力最终会达到极限值，这个点称为断裂点。

四、影响钢筋混凝土应力-应变关系的因素1. 混凝土强度混凝土强度是影响钢筋混凝土应力-应变关系的主要因素之一。

混凝土强度越高，则其应力-应变关系的曲线越陡峭。

2. 钢筋强度钢筋的强度也会影响钢筋混凝土的应力-应变关系。

当钢筋的强度越高时，其应力-应变关系的曲线越平缓。

3. 钢筋直径钢筋直径对钢筋混凝土的应力-应变关系也有一定的影响。

钢筋直径越大，则其应力-应变关系的曲线越平缓。

4. 钢筋的屈服强度钢筋的屈服强度也会影响钢筋混凝土的应力-应变关系。

当钢筋的屈服强度越高时，其应力-应变关系的曲线越陡峭。

土木工程知识点-怎样监测建筑施工深基坑水平、竖向位移？监测频率是怎样的？一、监测方法1、竖向位移观测竖向位移监测可采用几何水准或液体静力水准等方法。

坑底隆起（回弹）宜通过设置回弹监测标, 采用几何水准并配合传递高程的辅助设备进行监测, 传递高程的金属杆或钢尺等应进行温度、尺长和拉力等项修正。

围护墙（边坡）顶部、立柱、基坑周边地表、管线和邻近建筑的竖向位移监测精度应根据竖向位移报警值按下表确定。

竖向位移监测精度(mm)（表格出自建筑基坑工程监测技术规范（GB50497））2、水平位移观测测定特定方向上的水平位移时, 可采用视准线法、小角度法、投点法等；测定监测点任意方向的水平位移时可视监测点的分布情况, 采用前方交会法、后方交会法、极坐标法等；当测点与基坑点无法通视或距离较远时, 可采用GNSS 测量法或三角、三边、边角测量与基准线法相结合的综合测量方法。

基坑围护墙（边坡）顶部、基坑周边管线、邻近建筑水平位移监测精度应根据水平位移报警值按下表确定。

水平位移监测精度要求(mm) （表格出自建筑基坑工程监测技术规范（GB50497））3、其他监测支护结构内力可采用安装在结构内部或表面的应变计或应力计进行量测。

混凝土构件可采用钢筋应力计或混凝土应变计进行量测；钢构件可采用轴力计或应变计等量测。

围护墙或土体深层水平位移的监测宜采用在墙体或土体中预埋测斜管, 通过测斜仪观测各深度处水平位移的方法。

测斜仪的系统精度不宜低于0.25mm/m, 分辨率不宜低于0.02mm/500mm。

建筑倾斜观测应根据现场观测条件和要求, 选用投点法、前方交会法、激光铅直仪法、垂吊法、倾斜仪法和差异沉降法等方法。

裂缝监测应监测裂缝的位置、走向、长度、宽度, 必要时尚应监测裂缝深度。

裂缝监测可采用以下方法：裂缝宽度监测宜在裂缝两侧贴埋标志, 用千分尺或游标卡尺等直接量测；也可用裂缝计、粘贴安装千分表量测或摄影量测等；裂缝长度监测宜采用直接测量法。

钢筋冷拉时效后应力-应变曲线一、引言钢筋是混凝土结构中最常用的钢材，其承载能力直接影响到混凝土结构的安全性能。

在制造钢筋的过程中，为了提高其强度和韧性，常常采用冷拉工艺进行加工，经过冷拉的钢筋经过一段时间的时效处理，可以获得更高的强度和较好的延展性能。

因此，研究钢筋冷拉时效后的力学性能对于混凝土结构的设计和安全评估具有重要意义。

二、实验原理钢筋在冷拉过程中受到拉伸应力，经过时效处理后会发生一定的变形和晶粒再排列，因此，其应力-应变曲线呈现出复杂的特性。

本实验通过对时效后的钢筋进行拉伸试验，测量应变和应力，绘制应力-应变曲线，了解冷拉工艺和时效处理对钢筋性能的影响。

三、实验步骤1.准备工作将所需的钢筋标本从实验器材室领取，检查钢筋的尺寸和质量是否符合要求，并根据实验要求选择合适的加载速度和测试温度。

2.测量标本尺寸使用千分尺或游标卡尺等工具精确测量钢筋标本的直径和长度，计算出其截面积和断面积。

3.放置标本将钢筋标本放置在拉伸试验机夹具中，根据试验人员的要求调整夹具位置和状态，确保钢筋标本处于正确的测试状态。

4.加载根据实验要求选择合适的加载速度和测试温度，将试验机上的加载头与钢筋标本的一端连接，并开始拉伸试验。

控制加载速度和加载步骤，实时监测和记录应变和应力数据。

5.绘制应力-应变曲线将拉伸试验所得的数据导入计算机，并使用专门软件进行数据处理和绘制应力-应变曲线。

通过分析曲线形态和特征，了解钢筋的力学性能。

四、分析结果经过拉伸试验和数据处理，测得钢筋冷拉时效后的应力-应变曲线。

该曲线包含四个阶段，分别为线性阶段、屈服阶段、硬化阶段和破断阶段。

线性阶段：在这个阶段，钢筋受到的应力和应变成正比例关系，当应力增加时，应变也相应增加。

该阶段的特点是线性，因此也被称为线性弹性阶段。

屈服阶段：当钢筋的应力增加到一定程度时，开始出现应变硬化现象，钢筋的应力增加速率变缓，其应力-应变曲线开始出现殆尽点。

在该阶段，钢筋的应力逐渐递增，但其应变逐渐减少。

自开始加载至应力达到A点以前，应力应变成线性关系，A点称比例极限，OA段属于弹性工作阶段。

应力达到Bˊ点后，钢筋进入屈服阶段，产生很大的塑性形变，Bˊ点应力称为屈服强度（流限），在应力-应变曲线中呈现一水平段B〞B，称为流幅。

超过B点后，应力-应变关系重新表现为上升的曲线，B-C段为强化阶段。

曲线最高点C点的应力称为抗拉强度。

此后钢筋试件产生颈缩现象，应力应变关系成为下降曲线，应变继续增大，到D点钢筋被拉断。

D点所对应的横坐标称为伸长率，它标志钢筋的塑性。

伸长率越大，塑性越好。

钢筋塑性除用伸长率标志外，还用冷弯试验来检验。

冷弯就是把直径为D的钢辊转弯转α角而不发生裂纹。

钢筋塑性越好，钢辊直径D可越小，冷弯角α就越大。

屈服强度（流限）是软钢的主要强度指标。

在混凝土中的钢筋，当应力达到屈服强度后，荷载不增加，而应变会继续增大，使得混凝土开展过宽，构件变形过大，结构不能正常使用。

所以软钢钢筋的受拉强度限值以屈服强度为准，钢筋的强化阶段只作为一种安全储备考虑。

钢材中含碳量越高，屈服强度和抗拉强度就越高，伸长率就越小，流幅也相应缩短。

钢筋或混凝土应力应变测试在建筑工程领域，钢筋和混凝土是两种最为常见且至关重要的材料。

为了确保建筑物的结构安全和稳定性，对钢筋和混凝土的应力应变进行准确测试是必不可少的环节。

钢筋和混凝土在承受荷载时会发生变形，其内部产生的应力和应变情况直接关系到结构的承载能力和耐久性。

应力是指材料单位面积上所承受的力，而应变则是材料在受力作用下产生的变形量与原始长度的比值。

通过对钢筋或混凝土应力应变的测试，可以了解材料的力学性能，评估结构的工作状态，为设计和施工提供重要的依据。

目前，常用的钢筋应力应变测试方法主要有电阻应变片法、光纤光栅传感器法和振弦式传感器法等。

电阻应变片法是一种较为传统且应用广泛的测试方法。

电阻应变片通常由很薄的金属箔片制成，其电阻值会随着应变的变化而发生改变。

将电阻应变片粘贴在钢筋表面，当钢筋受力产生应变时，应变片的电阻值也会相应改变。

通过测量电阻值的变化，并结合相关的计算公式，就可以得到钢筋的应变值。

然后，根据钢筋的弹性模量，进一步计算出应力值。

这种方法操作相对简单，但对粘贴工艺要求较高，且应变片容易受到外界环境的影响。

光纤光栅传感器法则是一种较为先进的测试技术。

光纤光栅是在光纤中写入的周期性折射率分布结构，当外界应变发生变化时，光纤光栅的反射波长会发生漂移。

通过检测反射波长的变化，就可以实现对应变的测量。

光纤光栅传感器具有精度高、抗干扰能力强、可实现分布式测量等优点，但成本相对较高，安装和调试也较为复杂。

振弦式传感器法是利用钢弦的振动频率与张力之间的关系来测量应力。

当钢筋受力时，传感器内的钢弦张力发生变化，导致其振动频率改变。

通过测量钢弦的振动频率，就可以计算出钢筋所受的应力。

这种方法具有稳定性好、长期可靠性高等优点，但测量精度相对较低。

混凝土应力应变测试方法与钢筋有所不同。

常见的有埋入式应变计法、表面粘贴应变片法和超声波法等。

埋入式应变计法是在混凝土浇筑前将应变计埋入预定位置。

当混凝土硬化并受力后，应变计可以直接测量其内部的应变。

目录第七章应力、应变及温度监测 (166)第一节应变监测 (166)一、差动电阻式应变计 (166)二、弦式应变计 (167)三、应变计安装 (168)第二节接缝和位移监测 (173)一、差动电阻式测缝计（位移计） (173)二、弦式测缝计（位移计） (174)三、电位器式测缝计（位移计） (175)四、仪器安装 (176)第三节钢筋应力与钢板应力监测 (178)一、差动电阻式钢筋计 (178)二、振弦式钢筋计 (179)三、钢筋计安装 (180)第四节压力监测 (183)一、混凝土压应力计 (183)二、土压力计 (187)第五节锚索（锚杆）荷载监测 (195)一、仪器结构 (195)二、工作原理 (195)三、锚索测力计的安装埋设 (195)四、关于仪器的现场率定 (197)第六节温度监测 (198)一、电阻温度计 (198)二、电阻温度计的使用 (199)第七节仪器的验收、保管与电缆接长 (199)一、验收与保管 (199)二、电缆接长与电缆安装 (200)第八节数据读取 (201)一、人工测量 (201)二、自动测量 (201)第七章应力、应变及温度监测第一节应变监测为了解岩土工程和其他混凝土建筑物的应力分布情况，工程上一般通过安装埋设应变计用于监测建筑物的应变，再通过力学计算来求得应力分布，因而应变计是安全监测的重要手段之一。

从使用环境看，应变计使用相当广泛，即适用于长期埋设在水工建筑物或其它建筑物内部，也可以埋设在基岩、浆砌块石结构或模型试件内。

配合无应力计桶还可作为无应力计使用。

从工作原理上分，国内工程最常用的应变计有差动电阻式应变计和钢弦式应变计两种。

一、差动电阻式应变计1. 仪器结构差阻式系列应变计主要由电阻感应组件、外壳及引出电缆密封室三个主要部分构成，下图所示为250mm标距应变计的结构示意图。

图7-1 250mm标距差阻式应变计结构示意图图中电阻感应组件主要由两根专门的差动变化的电阻钢丝与相关的安装件组成。