表面应变计应力与应变的关系
当材料在外力作用下不能产生位移时,它的几何形状和尺寸将发生变化,这种形变就称为应变(Strain)。材料发生形变时其内部产生了大小相等但方向相反的反作用力抵抗外力,把分布内力在一点的集度称为应力(Stress),应力与微面积的乘积即为内力,或物体由于外因(受力、温度变化等)而变形时,在物体内各部分之间产生相互作用的内力,以抵抗这种外因的作用,并力图使物体从变形后的位置回复到变形前的位置。
表面应变计温度修正
混凝土或钢结构应变计的温度系数为KT,
测量实时应变为,单位为με
测量初始应变为, 单位为με
测量实时温度为T,测量初始温度为T0
修正后应变
KT =2.2(应用在混凝土结构上)
KT=0.2(应用在钢结构上)
混凝土表面应变片贴法?
1、?打磨。用220#?—?400#?粒度范围的砂纸打磨构件混凝土表面,打磨区域15*15cm(因
为应变片规格1.1*8.2cm),若表面光滑可免;?
2、?刷胶。刷环氧胶(环氧:邻苯二甲酸二丁酯:乙二胺=100ml:15ml:9ml)?3、?等待。等胶干好,天气晴好,一天即好,天气阴冷,两天即好;?
4、?打磨。在干好的环氧胶表面220#?—?400#?粒度范围的砂纸打磨,打磨区域15*15cm,
打磨好之后在贴片处轻轻打出与贴片方向呈45度角的交叉条纹;?5、?定位。用?A3铅笔等在打磨好的区域准确画出应变片要贴的位置;?
6、?清洗。用浸有丙酮的脱脂棉球清洗贴片处,直到棉球上看不见污渍为好,清洗时一定要
沿单一方向进行,不要来回交替擦洗;?
7、?贴片。蘸取502胶,轻轻甩掉多余的胶液,然后将片子放于规定的粘贴位置(必须准确
放置在规定的位置),盖上一层聚四氟乙烯膜沿应变片轴线方向用手指滚压3~4次,排净气泡并挤出多余胶液,约1分钟后从无引线端慢慢揭下聚四氟乙烯膜,下次继续使用;?8、?贴接线柱。蘸取502胶,将接线柱对准贴在应变片须线下面;?9、?焊线。用20w电烙铁及60%*0.8m/m焊锡焊接;?10、打蜡。用融化的蜡水均匀涂于应变片及接线柱表面;?
11、贴纱布。用环氧胶将纱布粘贴在应变片及接线柱上;?
12、检测。用万用表—电阻法(200w量程)检测,一般为123w左右。
?表面应变计的应力与应变关系
1、应力?
在连续介质力学里,应力定义为单位面积所承受的作用力。?
通常的术语“应力”实际上是一个叫做“应力张量”?(stress?tensor)的二阶张量。?
概略地说,应力描述了连续介质内部之间通过力(而且是通过近距离接触作用力)进行相互作用的强度。?
具体说,如果我们把连续介质用一张假想的光滑曲面把它一分为二,那么被分开的这两部分就会透过这张曲面相互施加作用力。?
很显然,即使在保持连续介质的物理状态不变的前提下,这种作用力也会因为假想曲面的不同而不同,所以,必须用一个不依赖于假想曲面的物理量来描述连续介质内部的相互作用的状态。?
对于连续介质来说,担当此任的就是应力张量,简称为应力。?
2、应变?
应变在力学中定义为一微小材料元素承受应力时所产生的单位长度变形量。因此是一个无量纲的物理量。?
在直杆模型中,除了长度方向由长度改变量除以原长而得“线形变”,另外,还定义了压缩时以截面边长(或直径)改变量除以原边长(或直径)而得的“横向应变”。?
对大多数材料,横向应变的**值约为线应变的**值的三分之一至四分之一,二者之比的**值称作“泊松系数”。
振弦式应变计广泛适用于长期安装在水工建筑物或其它混凝土结构物(如梁、柱、桩基、挡土墙、衬砌、墩以及基岩等)表面,测量埋设点的线性变形(应变)与应力,同时可兼测埋设点的温度。加装配套附件可组成钢板计、无应力计等多种测量应变的仪器。
1、人工数据采集:采用智能读数仪CS-DSY709直接读出应变计物理量(με),不需要经过人工二次换算,同时读数仪根据测量时间把应变计的编号、温度、物理量(με)保存到读数仪里;并能通过电脑把保存到读数仪的数据导出来,生成EXCEL表格打印出来。
表面应变计单向应力状态下的胡克定律
单向应力状态下,在材料的线弹性范围内,单元体沿正应力σ方向的线应变ε与正应力σ之间存在如下的正比关系:
σx= E εx
式中比例常数 E 称为材料的弹性模量,其常用单位为 GPa 。
弹性模量E只与材料的种类有关,它属于材料的弹性常数。
根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2002的规定:
混凝土的弹性模量(×10^4N/mm^2)为:
C15 C20 C25 C30 C35 C40 C45 C50 C55 C60 C65 C70 C75 C80
2.20 2.55 2.80 3.00 * 3.25 3.35 3.45 3.55 3.60 3.65 3.70 3.75 3.80
钢筋的弹性模量(×10^5N/mm^2)为:
HPB235级钢筋:2.1
HRB335级钢筋、HRB400级钢筋、RRB400级钢筋、热处理钢筋:2.0
消除预应力钢丝(光面钢丝、螺旋肋钢线、刻痕钢丝):2.05
HRB335级钢筋、HRB400级钢筋、RRB400级钢筋、热处理钢筋:2.0
消除预应力钢丝(光面钢丝、螺旋肋钢线、刻痕钢丝):2.05
钢铰线:1.95
在结构中钢筋混凝土和素混凝土的弹性模量是差不多的,有些细微的差别,在10%以内。这其中和配筋率有一定关系。
而素混凝土的弹性模量主要和混凝土的强度等级有关,不同的强度等级的弹性模量不同,从C20到C60混凝土的弹性模量在2.0×10^4~3.5×10^4MPa之间。