目录实验一土木工程实验简介和基础实训 (2)实验二钢筋混凝土梁正截面受弯性能的比对实验（一） (3)实验三钢筋混凝土梁正截面受弯性能的比对实验（二） (5)实验四等强度梁应变测定实验、桥路变换接线实验 (6)实验五裂缝宽度测定、回弹法测强、钢筋探测 (11)实验六钢筋混凝土梁正截面受弯性能的比对实验（三） (19)实验七钢筋混凝土梁正截面受弯性能的比对实验（四） (21)实验一：土木工程实验简介和基础实训一、实验目的1、了解土木工程实验的意义2、掌握粘贴电阻应变片的技术二、实验材料与辅助器具电烙铁、电阻应变片、砂纸、胶水、酒精、型钢、直尺、药棉、胶纸、万用表、导线、应变片接线端子、镊子、卷尺等。

三、实验内容1、土木工程实验的重要性2、土木工程实验目的和任务3、土木工程实验的分类4、主要仪器设备的介绍5、应变片的粘贴四、电阻应变片粘贴位置设计拟对工字钢梁受弯性能的测定试验，如图1-1所示，设计5个应变片的粘贴位置，并完成贴片工作。

图1-1 工字钢梁受力简图五、应变片的粘贴步骤1、测点表面处理：首先用锉刀清除贴片处的漆层、油污、锈层等污垢，再用砂纸在试件表面打出与应变片轴线成45º的交叉纹路，磨至光滑，用蘸有酒精的药棉清洗试件的打磨部位，直至药棉上不见污渍为止，待酒精挥发，表面干燥，方可进行贴片。

2、应变片粘贴：先在试件上沿贴片方位划出十字交叉标志线，在试件表面的定位标记处和应变片基底上，分别涂一层胶水，用手指捏住应变片的引线，将应变片放置于试件上，且应变片基准线对准试件的标志线。

盖上胶纸，用拇指沿应变片朝一个方向滚压，手感由轻到重，挤出气泡和多余的胶水，报账黏结层尽可能薄而均匀，且避免应变片滑动或转动。

必要时加压1~2分钟，使应变片粘牢。

景观适宜的干燥时间后，轻轻揭去薄膜，观察粘贴情况，如在敏感栅部位有气泡，应将应变片铲除，重新清理重新贴片。

3、导线的连接：导线与应变片引线的连接最好用接线端子片作为过渡，接线端子片用胶水固定于试件上，导线头和接线端子片上的铜箔都预先挂锡，然后将应变片引线和导线焊接在端子片上，不能出现“虚焊”。

最后，用胶布将导线固定在试件上。

4、应变片的粘贴质量检查：万用表量测应变片的绝缘电阻，观察应变片的零点漂移，漂移值小于5 （3分钟之内）任务合格。

5、绝缘处理：用绝缘胶带将焊接裸露处与构件隔绝，同时将两线隔绝；用胶带将线固定在构件上，同时留有松弛段，胶带包紧即可，切忌过厚6、防水和防潮处理：防潮措施必须在检查应变片质量合格后立即进行，用松香石蜡或凡士林涂于应变片表面，使应变片与空气隔离达到防潮目的。

防水处理采用环氧树脂胶，在应变片上涂上环氧树脂胶，待风干。

实验二：钢筋混凝土梁正截面受弯性能的比对实验（一）一、实验目的根据钢筋混凝土少筋梁和适筋梁的配筋图，选取并绑扎钢筋。

二、实验材料与辅助器具φ4铅丝、φ6钢筋、φ10钢筋、钩子、电烙铁、电阻应变片、砂纸、胶水、酒精、型钢、直尺、药棉、胶纸、万用表、导线、应变片接线端子、镊子、锉刀等。

三、实验简图请根据钢筋混凝土少筋梁和适筋梁的配筋图，选取所需钢筋，量测钢筋长度是否与图示相符，并绑扎钢筋，见图2-1和图2-2。

四、实验内容1、实验前，均预留三根长500mm的受力主筋，用作测试其应力应变关系：少筋梁的φ4铅丝和适筋梁的φ10钢筋。

2、对受力钢筋分别预埋电阻应变片，贴片后要作特别的保护：用绝缘胶带包住应变片，包住即可，切忌太厚、太紧。

3、需用钢丝把箍筋和纵向钢筋绑扎结实，最后做标记。

图2-1 少筋梁配筋图图2-2 适筋梁的配筋图实验三：钢筋混凝土梁正截面受弯性能的比对实验（二）一、实验目的根据钢筋混凝土少筋梁和适筋梁的配筋图，浇筑混凝土梁。

二、实验材料与辅助器具P.C32.5水泥、砂、石、手持振动棒、HCZT-1振动台、铲、搅拌盘、试模等。

三、实验简图请根据图2-1和图2-2，浇筑C25混凝土梁。

四、实验内容1、设计C25混凝土的配合比，每组拌制57L混凝土。

2、浇筑混凝土梁（少筋梁和适筋梁），并振捣密实。

3、制作150mm×150mm×15mm混凝土立方试块三联，用作测定28d混凝土的抗压强度。

五、实验步骤1、混凝土配合比设计混凝土的设计等级为C25，要求强度保证率95%，该施工单位无历史统计资料。

施工要求坍落度为55～70mm，施工现场混凝土由人工拌制，机械振捣。

原材料及系数包括：P.C32.5水泥、水泥强度富余系数取1.0、碎石最大粒径20mm、混凝土拌合物的假设质量为2350～2450kg/m3。

确定实验中所需普通水泥、砂、碎石、水的用量。

（混凝土配合比设计请参考《土木工程材料》P126～136的“4.4普通混凝土的配合比设计及质量控制”）2、人工拌合将称好的砂料、水泥放在铁板上，用铁铲将水泥和砂料翻拌均匀，然后加入称好的粗骨料(碎石)，再将全部拌合均匀。

将拌合均匀的拌合物堆成圆锥形，在中心挖一个凹坑，将称量好的水(约一半)倒入凹坑中，勿使水溢出，小心拌合均匀。

再将材料堆成圆锥形，在中心挖一个凹坑，倒入剩余的水，继续拌合。

每翻一次，用铁铲在全部拌合物面上压切一次，翻拌一般不少于6次。

拌合时间(从加水算起)随拌合物体积不同，宜按下规定进行：拌合物体积为30～50L，5～9min；拌合物体积超过50L时，9～12min。

3、振捣混凝土梁：将混凝土拌合物装入模板内，装料时应用抹刀插捣，并使混凝土拌合物高出模板口；插入振动棒，沿着梁纵向移动，振动应持续到表面出浆为止，不得过振；用水泥刀抹平梁的上表面至光滑。

凝土立方试块：将混凝土拌合物一次装入试模，装料时应用抹刀沿各试模壁插捣，并使混凝土拌合物高出试模口；试模应附着或固定在振动台上，振动时试模不得有任何跳动，振动应持续到表面出浆为止，不得过振。

4、养护采用标准养护的试件，应在温度为20±5℃的环境下静置一昼夜至二昼夜，然后编号、拆模。

拆模后应立即放入温度为20±2℃，相对湿度为95％以上的标饱和溶液中养护，彼准养护室中养护，或在温度为20±2℃的不流动的Ca(OH)2此间隔为10～20 mm，试件表面应保持潮湿，并不得用水直接冲淋。

同条件养护试件的拆模时间可与梁的拆模时间相同，拆模后，试件仍需保持同条件养护；标准养护龄期为28d（从搅拌加水开始计时）。

实验四：等强度梁应变测定实验、桥路变换接线实验一、实验目的1、掌握用电阻应变片测量应变的原理2、掌握静态电阻应变仪的使用二、实验材料与辅助器具BDQ-1型等强度梁实验装置、电阻应变片、静态电阻应变仪、导线、游标卡尺、钢尺。

三、实验内容1、测定等强度梁上特定位置应变，检验各截面上应变（应力）相等2、测量电桥中的用不同接法测量应变四、实验原理1、BDQ-1型等强度梁实验装置BDQ-1型等强度梁实验装置简图如图4-1所示，电阻应变片已贴好，等强度梁为低碳钢，弹性模量E越206GPa，泊松比为0.28。

等强度梁如图4-2，梁厚h ，梁长L ，梁宽为b （x ）。

梁的截面成等腰三角形，集中力F 作用在三角形顶点。

梁内各截面产生的应力是相等的，表面任意位置的应变也相等，因此也称为等应力梁，其理论计算公式为：()()x W x M =σ， ()()62h x b x W =式中，△F ——荷载；L ——荷载作用点到测试点的距离； b ——梁的宽度； h ——梁的厚度； E ——弹性模量；图4-2 等强度梁及电阻应变片贴片位置示意图表4-1等强度梁尺寸参数表编号项目符号 单位 尺寸或参数1 梁的高度 h mm 42 梁固定端的宽度b mm 46 3 荷载作用点到测试点的距离 L mm 300±0.02 4弹性模量EGPa2061—底座，2—等强度梁，3—应变片， 4—砝码（200克/个），5—水平调节螺钉。

图4-1等强度梁实验装置简图1R 2R 3R 4R5泊松比µ0.282应变测量时，欲测试件或构件表面某点的相对变化量ΔL/L 即应变ε，将阻值为R 的电阻应变片粘贴在试件或构件被测处，当试件或构件受外力作用产生变形时，应变片将随之产生相应的变形，根据金属丝的应变-电阻效应，应变片阻值发生变化，在一定范围内，应变片电阻的相对变化量ΔR/R 与试件或构件的相对变化量成线性关系，即式中 K 称为应变片的灵敏系数。

由于应变很小，很难直接测得，但由上式可知，只要测得ΔR，就可求得应变ε。

为此，我们通常将电阻应变片组成如下图所示的测量电桥。

图中 U为供桥电压，Ui为电桥输出电压，R1~R4为电阻应变片。

根据电桥原理可得在电桥中R1=R2=R3=R4=R，若R1、R2、R3、R4均有相应的电阻增量ΔR1、ΔR2、ΔR3、ΔR4时，电桥输出电压（忽略高次微量）由此可得应变仪的读数应变εd 为被测量经测量电桥，通过模拟放大，A/D 转换，由单片微计算机实时控制，完成数据采集计算处理、显示、传输；通过单片微计算机还实现了半桥、全桥选图4-3 测量电桥择，测量通道切等实时控制。

五、实验步骤1、单臂（多点）半桥测量采用半桥接线法：将等强度梁上四个应变片（R1、R2、R3、R4）分别接在电阻应变仪1~4 通道的接线柱 A、B 上，补偿块上的应变片接在接线柱B、C 上（见图 4-4）。

载荷为零时，按顺序将应变仪每个通道的初始显示应变记录下来，然后按每级200 g逐级加载至1000g，记录各级载荷作用下的应变读数。

电桥多点接线原理应变仪上多点测量接法图4-4 单臂半桥接线法2、双臂半桥测量采用半桥接线法：取等强度梁上、下表面各一片应变片（R1、R2或R3、R4），在应变仪上选一个通道，按图4-5a接至接线柱A 、B 和B 、C 上，然后进行实验，加载步骤同1。

3、相对两臂全桥测量采用全桥接线法：取等强度梁上表面（或下表面）两片应变片（R1、R3或R2、R4），在应变仪上选一个通道，按图4-5b接至接线柱A 、B 和C 、D 上，再把两个补偿应变片接到B 、C和A 、D 上，然后进行实验，加载步骤同1。

4、四臂全桥测量采用全桥接线法：取等强度梁上的四片应变片（R1、R2、R3、R4），在应变仪上选一个通道，按图4-5c接至接线柱A 、B 、C 、D 上，然后进行实验，加载步骤同1。

5、串联双臂半桥测量采用半桥接线法：取等强度梁上四片应变片（R1、R2、R3、R4），在应变仪上选一个通道，按图4-5d串联后接至接线柱A 、B 和B 、C 上，然后进行实验，加载步骤同1。

6．并联双臂半桥测量采用半桥接线法。

取等强度梁上四片应变片（R1、R2、R3、R4），在应变仪上选一个通道，按图4-5e并联后接至接线柱A 、B 和B 、C 上，然后进行实验，加载步骤同1。