電阻應變測量是電測技術(shù)的一種，它通過在被測物體表面粘貼電阻應變片或傳感器來測量物體在外力作用下所產(chǎn)生應變值大小的一種測量方法，它由電阻應變片、應變測量儀以及導線組成一個基本測量系統(tǒng)，通過對應變值測量、計算和分析得到物體所發(fā)生的變形、應力狀態(tài)、扭矩等參數(shù)。

工程實踐中，電阻應變測量廣泛應用于生產(chǎn)控制、質(zhì)量檢查、工藝研究等方面。本文以某大橋55mT梁的張拉監(jiān)控為例，介紹了電阻應變測量方法及數(shù)據(jù)的處理。

大橋主跨為55m后張預應力鋼筋混凝土T梁，梁高2.8m，腹板最薄處僅18cm，混凝土強度C50，預應力系統(tǒng)為8束，每束7根直徑15.24mm鋼絞線，其中兩束孔道口在梁的頂部，待架梁后再進行張拉。

端部6束分兩次張拉完成：第一次將端部的各束鋼絞線按順序張拉至控制應力的50%；第二次張拉至控制應力。我們采用電阻應變測量主要目的是在張拉過程中監(jiān)測梁體底部混凝土的壓應力值并要判斷兩側(cè)面受力是否一致，從而判斷梁體是否有側(cè)向彎曲的趨勢。根據(jù)梁的陽面和陰面溫度差異大和受力方向單一的特點，決定采用雙補償片半橋接法，測點布置在跨中及1/4跨處共6點。

測量方案確定后，首先要做的是粘貼應變片。用砂紙仔細打磨測點，打磨方向與梁軸向成45度，交叉打磨直到露出新鮮的混凝土面，用干凈的布擦去浮塵，再用酒精擦洗，待酒精揮發(fā)后，均勻涂抹環(huán)氧樹脂類快干膠。我們將應變片沿梁的軸向粘貼好，輕輕按壓，排除氣泡和多余的膠液。需要注意的是，我們需要根據(jù)被測對象來選擇不同長度應變片，鋼材使用5mm-20mm，混凝土40mm-150mm，石材20mm-40mm；在粘貼應變片前，需用萬用表檢查應變片的阻值是否與標稱一致。本次實驗儀器采用南京聚航科技有限公司的JHYC靜態(tài)應變儀，應變片選用JHBX120-100A型號，阻值120Ω，長度100mm，靈敏系數(shù)2.19。

貼片完成后，用焊錫將應變片和導線相連，并妥善固定導線，防止擺動。為了消除溫度變化帶來的誤差，在梁的兩側(cè)各粘貼一片溫度補償片。補償片采用與工作相同的應變片和導線，所不同的是，將補償片粘貼在與梁體混凝土同批的混凝土試件上，而不是貼在梁體上。當導線和應變片全部接好后，用萬用表測量導線兩端是否接通，導線與焊接所引入系統(tǒng)的電阻值與應變片電阻比較是否過大，否則需進行修正。此外，還需檢查工作片與補償片的電阻值差異是否過大，如果過大，就會造成應變無法平衡電橋。

電路接通后，開機預熱，檢查每一測點是否能夠正常顯示數(shù)字，并觀察零漂。一般情況下，預熱一段時間后應趨于穩(wěn)定，如果持續(xù)變化，應考慮溫度補償?shù)男Ч欠襁_到。確定電路無誤后，用凡士林將工作片與補償片涂抹覆蓋起來以免受潮或觸動。

表1 各點應力值表

根據(jù)上表分析可得出以下結(jié)論：1、各點應力值均滿足混凝土設計要求。2、梁的兩側(cè)對稱點應力值基本一致，比如2#和5#、1和3#、4#和6#，這說明在張拉的過程中沒有出現(xiàn)側(cè)彎的趨勢，至此測試已經(jīng)達到了目的。

從表中還可以看出，雖然理論上1/4跨處與跨中截面是相同的，所受應力也應該是相同的，但實測梁體1/4跨處的應力值要比跨中大，并且在整個實驗過程中始終保持這種狀況。經(jīng)分析認為這主要是因為梁體放在臺座上，在梁張拉起拱之前，梁底與臺座緊密接觸，梁體受到臺座的摩擦，抵消了部分預應力，使得混凝土應力越是遠離梁端就越小，待梁起拱后應力趨于一致，這在后來的試驗中得到了驗證。

總結(jié)

通過這個實例可以看出，保證電阻應變測量的精度關(guān)鍵在于選擇合適的電路接法，合適的儀器、細心的操作，對數(shù)據(jù)的認真分析，應變儀可以測出微小的電阻變化，因此在測量的過程中對系統(tǒng)的任何擾動，比如觸碰線路，尤其是各接頭處是最薄弱環(huán)節(jié)，應變片與導線盡可能用錫焊連接，在實際操作中發(fā)現(xiàn)導線在風中的擺動，旁邊機械的振動都會使儀器數(shù)字發(fā)生變化，所以要盡量避免。另外對數(shù)據(jù)的處理，各種測量情況并不相同，當被測試件可以反復加載并卸載時需要對數(shù)據(jù)進行修正，扣除非彈性應變的影響才能得到試件的彈性應變。在測試過程中，我們還要注意排除可疑的數(shù)據(jù)，確保最終測試的準確性。