钢梁抗弯试验指导书

钢梁抗弯试验指导书

一． 试验目的

1. 学习百分表的安装使用，并用直读法绘制试验梁的P —f 曲线；

2. 学会电阻应变片的粘贴方法，掌握贴片技术；

3. 学会使用电阻应变仪测量梁的应力；

4. 测定梁纯弯曲段横截面上的正应力分布规律，将实测值与理论计算值进行比较；

5. 测定梁纯剪切段横截面上的剪应力分布规律，将实测值与理论计算值进行比较。

二、 试验设备和仪表

1. H 型钢梁一根（支座跨距为

2.2米） 2. 液压伺服加载装置一套

3. 静态电阻应变仪一台

4. 百分表

5. 电阻应变片

6. 辅助工具和量具

三、 试验原理与方法

型钢梁采用Q345-B 钢材制成。在梁指定截面的梁侧面上，沿与梁轴线平行的中性层、±h/4处共贴有三枚应变片；支座附近贴有直角应变花；下翼缘表面布置了一枚应变片，以检查载荷是否偏斜，及用于各种组桥方式测定最大应变值。

当梁在载荷作用下发生弯曲变形时，工作片的电阻值将随着梁的变形而发生变化，通过电阻应变仪可以分别测量出各对应点的实际应变值

实

ε。然后根据虎克定律，计算出相应点的应力值：

实

实εσE =

式中，E 为梁材料的弹性模量。

梁弯曲变形时，梁纯弯曲段横截面上的正应力理论计算公式为：

z My I σ=

式中：M 、Iz 分别为测点所在截面上的弯矩和该截面对中性轴的惯性矩，y 为测点至中性轴的距离。此公式在一定条件下可应用于横力弯曲。

支座处剪应力最大，根据广义虎克定律，计算出平面应力状态下相应点的主应力值：

)(13

1

2

1υεευ

σ+-=

E

02

=σ

)(11

3

2

3

υεευ

σ+-=

E

由以上各主应力可计算梁纯剪切段横截面上的最大剪应力。

梁纯剪切段横截面上的剪应力理论计算公式为：

z w

VS

I t τ=

式中：V 、S 分别为计算截面沿腹板平面作用的剪力和毛截面对中性轴的面积矩。

四、 试验程序

1. 将试验梁安装在台座支撑架上，定好加载点，检查试验梁安装及荷载加载点位置是否正确；

2. 装好电阻应变仪的连接线，接好电阻应变片的引线；安装好挠度计（百分表）

3. 打开电阻应变仪电源调整每一测点的零点（调平）；

4. 检查加载系统，按照理论计算的加载值分级加载；

5. 每一级荷载下，等待片刻读一次应变和挠度值，并注意，同一个高度的前后二片应变计的应

变增量取平均。

6. 作完试验后，卸掉载荷，关闭电源，整理好所用仪器设备，清理试验现场，将所用仪器设备

复原后方可离开实验室。

五、 试验报告分析

1 . 简述贴片、接线、检查等步骤。

2. 各级荷载Pi 下的挠度值fi 填入实验报告表格内，并与理论计算值比较。

3. 将电阻应变仪测读出的各级荷载Pi 下的应变值εi 填入实验报告表格内，计算各点每级加载

后的应变读数增量△εi ，进而求出各点每级应变增量的平均值，根据此平均值计算相应的试验应力增量，再计算各点理论应力增量值，然后将试验应力增量和理论应力增量进行比较，计算它们间的相对误差。

4. 将直角坐标Y 轴设为P （荷载），X 轴设为ε（应变）及f （挠度），画出荷载应变（P-ε）

和荷载挠度（P-f ）曲线。

六、试验报告数据记录和整理

试验报告应包括：试验名称；试验目的；试验装置草图；仪器名称、规格；原始数据；试验数据记录，计算结果，曲线绘制，实验及理论计算结果，问题讨论等。

测试数据记录表格参考形式

应力试验结果与理论计算比较表格参考形式