工字形钢梁静载试验报告概述了对特定工字形钢梁进行静态加载测试的过程。报告详细说明了试验的目的、方法、设备以及钢梁的几何尺寸和材料特性。通过加载装置施加预定荷载,记录了钢梁在受力过程中的响应,包括变形、应力分布以及破坏模式。报告还分析了试验结果,评估了钢梁的性能,并与理论计算进行了比较。报告总结了试验的意义,并提出了可能的改进建议。
以下是一份工字形钢梁静载试验报告的示例:
一、试验目的
- 确定工字形钢梁在静载作用下的承载能力,验证其是否满足设计要求。
- 观测钢梁在不同荷载等级下的应变和挠度变化规律,为结构分析提供数据支持。
- 掌握电阻应变片的粘贴工艺、静态电阻应变仪和百分表等仪器设备的使用方法。
二、试验原理和方法
- 试验原理:通过在工字形钢梁上施加静力荷载,利用电阻应变片测量钢梁表面的应变,用百分表测量钢梁的挠度,从而分析钢梁在静载作用下的力学性能。基于材料力学的基本原理,如胡克定律(应力与应变成正比)来进行相关计算和分析。
- 试验方法
- 采用分级加载的方式,按照预定的荷载增量逐步施加荷载到钢梁上。
- 在钢梁的关键部位(如跨中、1/4跨、3/4跨等)粘贴电阻应变片,并安装百分表。
- 记录每级荷载下应变片的应变值和百分表的挠度值。
三、仪器设备
- 静态电阻应变仪(例如TDS - 303):用于测量电阻应变片的应变值,其精度能够满足试验要求,可以准确地反映钢梁表面的应变情况。
- 电阻应变片:选择合适规格和灵敏系数的应变片,粘贴在钢梁表面以感知钢梁的应变变化。应变片的质量直接影响测量结果的准确性,要剔除有缺陷的应变片,如电阻丝栅有形状缺陷、片内有气泡、霉斑、锈点等的应变片。
- 百分表(含安装表架):安装在钢梁下方的特定位置,用来测量钢梁在荷载作用下的竖向挠度变化,能够精确到0.01mm,可直观反映钢梁的变形情况。
- 试验用反力架:为施加荷载提供支撑和反力,保证荷载能够稳定地作用在钢梁上。
- 工字钢梁试件:作为试验对象,其尺寸、材料等参数应符合试验要求并提前测量记录。
- 其他辅助工具:如打磨机、砂纸(200目)、粘贴胶、导线、电烙铁、石蜡等。打磨机和砂纸用于打磨钢梁粘贴应变片的部位,粘贴胶用于粘贴应变片和引线端子,导线用于连接应变片和应变仪,电烙铁用于焊接导线,石蜡用于制作应变片的防潮层。
四、试验步骤
(一)试验前准备
- 仪器标定
- 对应变仪、测力仪、传感器(如果有)等仪器进行标定,确保仪器测量的准确性。
- 检查仪器的各项参数是否正常,如应变仪的灵敏度、测力仪的精度等。
- 钢梁安装与应变片粘贴
- 在反力架上安装工字钢梁,保证钢梁安装位置准确、稳固。
- 按照应变片粘贴步骤:
- 在一批应变片中,剔除不合格的应变片,测量待用应变片的电阻值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。
- 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。
- 粘贴引线端子(需提前打磨),然后利用焊锡把导线和应变片的引线焊于引线端子上。
- 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,检查有无气泡、翘曲、脱胶等现象,以及有无短路、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,要重贴。
- 百分表安装与调试
- 在梁的L/2、L/4和支点截面等位置安装百分表,并调好指针读数,确保百分表安装牢固且能够准确测量钢梁的挠度。
- 确定最大加载值
- 根据工字钢梁截面、材料、跨径及试验规程确定本次试验最大加载值。
(二)正式加载试验
- 仪器预热与参数设置
- 打开应变仪、测力仪开关,设置相关参数并进行预热,使仪器达到稳定的工作状态。
- 设置仪器通道数,检验绝缘、灵敏度和断线、输出等各类型参数。
- 预加载
- 按最大荷载20%进行预加载,检查仪器和装置是否正常,如应变片是否正常工作、百分表读数是否准确等。同时观察钢梁在预加载过程中是否有异常现象,如局部变形过大、发出异常声响等。
- 正式加载
- 分5级(可根据实际情况调整)进行正式试验,每级加载2kN(荷载增量可根据钢梁承载能力和试验要求调整),记录每级加载后应变片的应变值和百分表的挠度值。在加载过程中,尽可能保持荷载稳定,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。
五、试验结果整理与分析
(一)实测挠度整理
- 采用合适的公式修正支座沉降或荷载模拟差别对实测挠度的影响。
- 根据百分表的读数,整理出各级荷载作用下各测点的实测挠度值,绘制各级荷载下的挠度曲线,分析钢梁在不同荷载下的挠度变化趋势。
(二)实测应变整理
- 根据应变实测值进行应变增量的整理。
- 在钢梁的不同位置(如跨中、1/4跨、3/4跨等),分析应变随荷载的变化关系,绘制各个测点的应变与荷载的关系曲线。
(三)计算值与实测值对比分析
- 根据试验小梁参数,计算各级荷载作用下的理论应变值和变形值(基于材料力学等相关理论)。
- 对比分析计算值与实测值的符合程度,分析差异原因,差异可能源于试验误差(如仪器精度、应变片粘贴误差等)、理论模型的简化假设与实际结构的差异等。
六、试验结论
- 根据试验结果,判断工字形钢梁的承载能力是否满足设计要求。如果在最大试验荷载下,钢梁的应变和挠度均未超过规定的限值,且钢梁未出现明显的破坏现象(如裂缝、屈服等),则可认为钢梁的承载能力满足要求。
- 总结钢梁在静载作用下的应变和挠度变化规律,评估钢梁的结构性能,为后续类似钢梁的设计、施工和检测提供参考依据。

工字形钢梁静载试验数据分析
静载试验中应变片的选用标准
静载试验荷载分级原则探究
钢梁挠度测量的误差来源



