福州大学土木工程学院本科实验教学示范中心 学生实验指导书 水工结构模型实验 实验指导书 工程结构实验中心水工结构模型实验室编 2007年8月21日
福州大学土木工程学院本科实验教学示范中心 学生实验指导书 水工结构模型实验 实验指导书 工程结构实验中心水工结构模型实验室编 2007 年 8 月 21 日
目 录 实验项日1：量测仪器的参观与操作练习（必修） 实验项目2：电阻应变片的检测和粘贴工艺（必修） 实验项日3：电阻应变仪的操作及桥路连接（必修） 实验项目4：模型材料的力学参数测定（必修） 实验项目5：重力坝断面模型的应力测量（必修） 实验项目6：重力坝断面孔洞模型的应力测量（选修） 附录一DH-3818型静态电阻应变仪操作规程 附录二丝杆加载器的使用说明
目 录 实验项目 1：量测仪器的参观与操作练习（必修） 实验项目 2：电阻应变片的检测和粘贴工艺（必修） 实验项目 3：电阻应变仪的操作及桥路连接（必修） 实验项目 4：模型材料的力学参数测定（必修） 实验项目 5：重力坝断面模型的应力测量（必修） 实验项目 6：重力坝断面孔洞模型的应力测量（选修） 附录一 DH-3818 型静态电阻应变仪操作规程 附录二 丝杆加载器的使用说明
前言 水工结构模型实验是水利水电工程专业的一门专业选修课。其任务是通过介绍水工结构 试验的基本测试技术和试验方法，使学生获得专业所必需的试验基本技能，具备解决一般水 工结构设计和施工中所遇到的结构试验和检验的能力，并对学生进行科学研究试验能力的培 养，是水利水电工程专业高级技术人材所必需的基本训练的一部分。 因此，除了课堂试验理论教学之外，试验课是重要教学环节之一。通过实验，能更好地 掌握试验理论和方法，巩固和充实课堂教学效果，培养试验技能，为将来在实际工作中进行 科学研究和结构检验打下基础。 为了达到预期目的，试验课必须注意以下几方面问题： 一、试验前认真预习指导书和课本有关内容，同时应复习其它己学有关课程的有关章节， 充分了解各个试验的目的要求、试验原理、方法和步骤，并进行一些必要的理论计算。一些 控制值的计算工作，试验前必须做好。 二、较大的小组试验，应选出一名小组长，负责组织和指挥整个试验过程，直至全组试 验报告都上交后卸任，小组各成员必须服从小组长和指导教师的指挥，要明确分工，。 三、试验开始前，必须仔细检查试件和各种仪器仪表是否安装稳妥，荷载是否为零，安 全措施是否有效，各项准备工作是否完成，准备工作完成，要经指导教师检查通过后，试验 才能开始。 四、试验时应严肃认真，密切注意观察试验现象，及时加以分析和记录，要以严谨的科 学态度对待试验的每一步骤和每一个数据。 五、严格遵守实验室的规章制度，非试验中仪器设备不要乱动：试验用仪器、仪表、设 备，要严格按规程进行操作，遇有总是及时向指导教师报告。 六、试验中要小心谨慎，不要碰撞仪器、仪表、试件和仪表架等。 七、试验结束后，要及时卸下荷载，使仪器、设备恢复原始状态，以后小心卸下仪器仪 表、擦净、放妥、清点归还，经教师认可并把试验记录交教师签字后离开。 八、试验资料应及时整理，按时独立完成试验报告，除小组分工由别人记录的原始数据 外，严禁抄袭。 九、试验报告要求原始记录齐全、计算分析正确、数据图表清楚、心得体会深刻。 十、经教师认可，试验也允许采用另外方案进行
前言 水工结构模型实验是水利水电工程专业的一门专业选修课。其任务是通过介绍水工结构 试验的基本测试技术和试验方法，使学生获得专业所必需的试验基本技能，具备解决一般水 工结构设计和施工中所遇到的结构试验和检验的能力，并对学生进行科学研究试验能力的培 养，是水利水电工程专业高级技术人材所必需的基本训练的一部分。 因此，除了课堂试验理论教学之外，试验课是重要教学环节之一。通过实验，能更好地 掌握试验理论和方法，巩固和充实课堂教学效果，培养试验技能，为将来在实际工作中进行 科学研究和结构检验打下基础。 为了达到预期目的，试验课必须注意以下几方面问题： 一、试验前认真预习指导书和课本有关内容，同时应复习其它已学有关课程的有关章节， 充分了解各个试验的目的要求、试验原理、方法和步骤，并进行一些必要的理论计算。一些 控制值的计算工作，试验前必须做好。 二、较大的小组试验，应选出一名小组长，负责组织和指挥整个试验过程，直至全组试 验报告都上交后卸任，小组各成员必须服从小组长和指导教师的指挥，要明确分工，。 三、试验开始前，必须仔细检查试件和各种仪器仪表是否安装稳妥，荷载是否为零，安 全措施是否有效，各项准备工作是否完成，准备工作完成，要经指导教师检查通过后，试验 才能开始。 四、试验时应严肃认真，密切注意观察试验现象，及时加以分析和记录，要以严谨的科 学态度对待试验的每一步骤和每一个数据。 五、严格遵守实验室的规章制度，非试验中仪器设备不要乱动；试验用仪器、仪表、设 备，要严格按规程进行操作，遇有总是及时向指导教师报告。 六、试验中要小心谨慎，不要碰撞仪器、仪表、试件和仪表架等。 七、试验结束后，要及时卸下荷载，使仪器、设备恢复原始状态，以后小心卸下仪器仪 表、擦净、放妥、清点归还，经教师认可并把试验记录交教师签字后离开。 八、试验资料应及时整理，按时独立完成试验报告，除小组分工由别人记录的原始数据 外，严禁抄袭。 九、试验报告要求原始记录齐全、计算分析正确、数据图表清楚、心得体会深刻。 十、经教师认可，试验也允许采用另外方案进行
实验项目1：量测仪器的参观与操作练习 一、试验目的 通过参观、学习，了解各种量测仪器的工作原理、用途，掌握使用方法。 二、试验仪器设备 20点动态应变仪：各种压力传感器；数据采集系统：静态电阻应变仪： 三、实验步骤 1.参观20点动态应变仪，了解20点动态应变仪的工作原理、用途。 2.参观静态电阻应变仪，了解静态电阻应变仪的工作原理、用途。 3.参观丝杆加载器，了解丝杆加载器的工作原理、用途，掌握使用方法。 4.参观重力坝的模型，了解模型的制作方法
实验项目 1：量测仪器的参观与操作练习 一、试验目的 通过参观、学习，了解各种量测仪器的工作原理、用途，掌握使用方法。 二、试验仪器设备 20 点动态应变仪；各种压力传感器；数据采集系统；静态电阻应变仪； 三、实验步骤 1. 参观 20 点动态应变仪，了解 20 点动态应变仪的工作原理、用途。 2.参观静态电阻应变仪，了解静态电阻应变仪的工作原理、用途。 3.参观丝杆加载器，了解丝杆加载器的工作原理、用途，掌握使用方法。 4.参观重力坝的模型，了解模型的制作方法
实验项目2：电阻应变片的检测和粘贴工艺 一、试验目的 了解电阻应变计品质的检查方法：认识电阻应变计的构造及工作原理：初步 掌握常用电阻计的粘贴技术。 二、试验仪器设备 万用表：电阻应变计：应变胶：混凝土试件：有机玻璃试件：钢板钢筋试件 三、实验步骤 1.选择和检测电阻应变片？ 常用的电阻片有纸基和胶基两类，在基底上布设电阻丝栅。丝栅的宽度与长 度是电阻片几何尺寸的标志，电阻片的灵敏系数和电阻值为其主要的电学参数。 同一测区应选用同一参数的电阻片。 首先在同一批电阻片中从从外观上剔除形状有缺陷的，片内有气泡、霉斑、 锈痕的电阻片。再用惠斯顿电桥逐个测量电阻片的阻值，加以编号记录。常用电 阻片的电阻值标称为120Q,然后进行电阻片的选配。要使同一测区中使用的电 阻片阻值相差不超过电阻应变仪可调节的允许范围，一般情况下，阻值差值应小 于0.5Q,才便于应变仪的调平操作。 2.试件测点的表面处理 在试件上各个测点处划出粘贴电阻片的定位线。用细砂纸除去测点处的油漆 或污垢覆盖层。将测点部位磨平并以洁净棉球擦拭干净。 3.电阻应变片粘贴 在已处理的测点表面涂布502快干胶水，要求胶水要涂的均匀，且薄。多用 反而不好。待胶水快要干发粘时，一只手捏电阻片的引线，另一只手将电阻片轻 轻贴到测点处，注意校正电阻片的方位对准定位线。在电阻片上面最好垫以玻璃 纸，后以手指稍加滚压之，能挤出电阻片下多余胶水和气泡，保证胶水均匀的将 电阻片粘贴牢固，不含气泡。注意防止将电阻片的引线也粘在试件上。 4.固定电阻应变片引线和连接导线的固定，以及锡焊的要求。 预先将印刷电路板剧得接线端子小片（每个小片约8×15毫米，中间锯出隔 离槽，以得到两个接线点)。在每只电阻片的外边适当距离处用502胶水粘贴上 一个接线端子，再将电阻片的两引线分别锡焊在接线端子的两接点上，注意引线
实验项目 2：电阻应变片的检测和粘贴工艺 一、试验目的 了解电阻应变计品质的检查方法；认识电阻应变计的构造及工作原理；初步 掌握常用电阻计的粘贴技术。 二、试验仪器设备 万用表；电阻应变计；应变胶；混凝土试件；有机玻璃试件；钢板钢筋试件 三、实验步骤 1.选择和检测电阻应变片？ 常用的电阻片有纸基和胶基两类，在基底上布设电阻丝栅。丝栅的宽度与长 度是电阻片几何尺寸的标志，电阻片的灵敏系数和电阻值为其主要的电学参数。 同一测区应选用同一参数的电阻片。 首先在同一批电阻片中从从外观上剔除形状有缺陷的，片内有气泡、霉斑、 锈痕的电阻片。再用惠斯顿电桥逐个测量电阻片的阻值，加以编号记录。常用电 阻片的电阻值标称为 120Ω，然后进行电阻片的选配。要使同一测区中使用的电 阻片阻值相差不超过电阻应变仪可调节的允许范围，一般情况下，阻值差值应小 于 0.5Ω，才便于应变仪的调平操作。 2.试件测点的表面处理 在试件上各个测点处划出粘贴电阻片的定位线。用细砂纸除去测点处的油漆 或污垢覆盖层。将测点部位磨平并以洁净棉球擦拭干净。 3.电阻应变片粘贴 在已处理的测点表面涂布 502 快干胶水，要求胶水要涂的均匀，且薄。多用 反而不好。待胶水快要干发粘时，一只手捏电阻片的引线，另一只手将电阻片轻 轻贴到测点处，注意校正电阻片的方位对准定位线。在电阻片上面最好垫以玻璃 纸，后以手指稍加滚压之，能挤出电阻片下多余胶水和气泡，保证胶水均匀的将 电阻片粘贴牢固，不含气泡。注意防止将电阻片的引线也粘在试件上。 4.固定电阻应变片引线和连接导线的固定，以及锡焊的要求。 预先将印刷电路板剧得接线端子小片（每个小片约 8×15 毫米，中间锯出隔 离槽，以得到两个接线点）。在每只电阻片的外边适当距离处用 502 胶水粘贴上 一个接线端子，再将电阻片的两引线分别锡焊在接线端子的两接点上，注意引线