通常情況下，結構內部的應力應變是隨著荷載的變化而變化的，為了了解結構件在荷載作用下內部應力的分布情況，了解結構的工作狀態及安全儲備，需要對結構內部進行應力測試，從而判斷設計是否合理，結構是否安全。本文介紹鋼筋混凝土結構內應力應變測試。

應力測試步驟

1. 構件達到設計的強度后，在各構件需測試部位粘貼應變片（鋼筋上的應變片必須在澆筑混凝土前粘貼）。

2. 對需要測試的構件施加設計荷載，測試構件內的應力應變隨荷載的變化而變化的情況。

3. 對比分析對稱部位的測試數據，驗證測試數據的準確性。

主要儀器和材料

1. 儀器：采用聚航科技生產的JHYC靜態應變儀，測量結果精確、功能強大、軟件式操作。

2. 材料：3mm*2mm及3mm*80mm應變片，502膠水，密封膠水，環氧樹脂，JCN-p膠，導線，紗布，膠帶，丙酮，砂皮，松香，焊錫，電池。

3. 工具：烙鐵，刮刀，鑷子，銼刀。

應變片粘貼

1.儀器及輔助材料的準備：準備相關儀器及材料，并將儀器按1/4橋接線并調試好。

2.鋼筋表面貼應變片（2mm*3mm）；用銼刀將鋼筋表面挫平（比2mm*3mm范圍略大），并用砂皮磨光（45°方向），用丙酮清洗干凈，待干燥后，將應變片（3mm*2mm規格）用502膠水粘貼在鋼筋表面，通過接線端子將導線與應變片引出線相連，盡量使接線端子靠近應變片，防止應變片引出線與鋼筋碰到一起，然后用密封膠將應變片與接頭部分封閉，待干燥后再用環氧樹脂包裹，并用紗布包裹，確保不滲水，最后用膠帶全部裹起來，最后用絕緣電阻表量測應變片與鋼筋間的電阻，必須大于100MΩ，否則須重新粘貼。

3.將應變片粘貼在混凝土表面；用砂皮將需要粘貼應變片處磨平，并用丙酮清洗干凈，待干燥后用JCN-p膠刮平（越薄越好，以防氣泡影響測量效果），待固化后用502膠水將應變片（3mm*18mm）貼在該處，通過接線端子將導線與應變片引出線焊接起來，然后用密封膠將接頭處封閉，防止水分影響，再用絕緣電阻表量測應變片與混凝土間的電阻，必須大于100MΩ，否則需重新粘貼。

4.施工現場的準備工作；根據結構設計圖將已粘貼好應變片的鋼筋綁扎并澆在結構混凝土內，將導線引出混凝土外，并將導線保護好，以免被損壞。

5.儀器的準備及安裝；將儀器按1/4橋方式連接好，然后將導線與儀器用焊接方法連接，再把電腦與儀器連接好。

6.所有現場均需要進行有效保護，以防潮濕天氣的影響。

測試注意事項

1. 必須選擇合適的粘貼劑，以確保其能傳遞應力，確保在外力作用下，膠粘劑能準確將應力傳遞給應變片，使兩者共同作用，從而提高測試的準確性。

2. 必須做好鋼筋上應變片的防水工作，避免混凝土澆筑時遭到水分侵蝕，從而降低應變片與結構件間的絕緣電阻，降低應變片的靈敏度，影響測試結果。

3. 導線與應變片引出線的連接應采用接線端子，防止導線或應變片引出線與結構構件接觸，降低應變片與結構構件間的絕緣電阻。

4. 接頭處應進行焊接，確保焊接質量，不得虛焊。

5. 要確保每一道工藝施工前，基層必須是干燥的，不同的膠粘劑有不同的固化及干燥要求。

6. 構件表面的處理應平整、光潔，但有一定的粗糙度，鋼筋表面通常磨成45°方向斜線，而混凝土表面用環氧樹脂刮平，越薄越好，以墊平氣泡為止，待環氧樹脂固化后再用砂皮磨平。

應力應變測試

待混凝土達到28d強度后，即可對結構分級施加設計荷載，在施加荷載的過程中進行采樣，直至結束。應變測試系統為自動采樣，采樣完成后，電腦輸出應變值。

數據分析

測試完畢后，必須進行數據分析，數據分析是最重要的一步，因為只有數據才能反映真實情況，在分析過程中，應對對稱部位進行校核，以檢驗數據的準確性；最后與設計荷載比較，確定設計是否合理。

實例分析

某工程屋面設計有兩根預應力大梁，為了了解施加預應力的過程中，結構內部的應力變化情況，決定對屋面板內應力進行測試，測試方法見上，測試結果如下（選取六個點的部分數據，1-1點與1-2點對稱，1-3與1-4對稱，為板面上的點；1-5為附加鋼筋上的點；1-6為預應力鋼絞線上的點；具體見圖1和表1）

由表1可以看出，1-1點與1-2點測試數據基本一致，1-3點與1-4點測試數據基本一致，則可以判斷測試數據準確。

另外，1-1、1-2兩點*大應變值分別為-3、-3均為負值，判斷1-1、1-2兩點處為受壓；1-3、1-4兩點*大應變值分別為11、9為正值，判斷1-3、1-4兩點處為受拉；1-5點*大應變值為17，該處鋼筋受拉，1-6點為預應力筋上的點，直接受拉力作用，故其應變值明顯大于其余點，這與預應力張拉時構件的受力分析一致。

然后根據混凝土的曲σ-ε曲線查的1-1、1-3相應的*大應力值分別為0.11MPa和0.36MPa；鋼筋的*大應力值為σ=3.4MPa；預應力筋內的*大應力為σ=482.11MPa；也就是說，在預應力施加過程中，預應力筋內的應力達到482.11MPa時，1-1、1-3點處混凝土內的應力分別為0.11MPa及0.36MPa，附加鋼筋內的應力為3.4MPa。

以上僅為預應力施加過程中施加力為某一值時的數據，同樣可以算出預應力施加完畢后，拉力達到*大時各相應點處的應力值。

總結

通過測試，可以為以后的設計提供一定的依據；同時該方法可以用來檢查結構的安全性，但必須做荷載試驗，即在結構上施加設計荷載，來測試結構的應力應變與裂縫的關系，了解結構的工作狀態和強度儲備。