結構的應變測試是評估其力學性能和安全（quán）狀（zhuàng）態的重要手段之一。結構（gòu）應變測試設備能夠（gòu）精確捕捉結構在受力過程中的微小變形，為工程師在橋梁檢測中提供了寶（bǎo）貴的數據支持。

結構在外力作用下會產（chǎn）生應力，應力（lì）是反（fǎn）映結構在荷載作用下構件的局部受（shòu）力與破壞狀態的關鍵（jiàn）指標，也是反映結構安全狀態的主要參數。實（shí）際上直接測量應力比（bǐ）較困（kùn）難，一般是通過測（cè）量應變間（jiān）接測（cè）量應（yīng）力。

通過結構應變測試，不僅可以有效（xiào）識（shí）別結（jié）構的薄弱環節，預防潛在的安全隱患，還能（néng）為結（jié）構優化（huà）設計和橋梁健康監測提供科學（xué）依據。本文中交（jiāo）路橋科技將匯總結（jié）構應變測試設備與大家分享（xiǎng），並為（wéi）相關領域的研究和實踐提供參（cān）考。

1、應變測試係（xì）統

應變測試係統用於測量和記錄結構或材料（liào）荷載作用下產生的應變，它通常（cháng）包括應變計、數據采集單元、信號放大器、數據分析軟件。應變計是該係統中的最重（chóng）要的設備，它是測量物體微小（xiǎo）形變的傳感器，它的基（jī）本原理是利用某些材料的固有特性，如（rú）金屬的電阻應變效應或某些傳感材（cái）料的壓電效應，將物體（tǐ）的（de）形變轉換為電信號、光信號等，從（cóng）而實現對微小變形的測量。

（1）振弦式應變計

振弦式應變計工作原理基於弦（xián）的（de）振動頻率（lǜ）與弦的張力之間的關係。一定長度的鋼弦張拉在（zài）兩個端塊之間（jiān），端塊牢固安裝於待測構件（jiàn）上，構件的變形使得兩端塊相（xiàng）對移（yí）動並導致（zhì）鋼弦（xián）張力變化，張力的變化又使鋼弦的諧振頻率發（fā）生變化，通過測（cè）量鋼弦諧振頻率的（de）變化從而測出待測構件的應變。

（2）磁致伸縮式

利用磁致伸縮效應，是指某些（xiē）材料在外加磁場的作用（yòng）下發生（shēng）尺寸變化的現象。鎳錳合金（NiMn）是一種具有磁致伸縮效應的合金，它能夠（gòu）在應力作用下改（gǎi）變其磁化狀態，這種變化與磁場強度成比例關係，從而實現應變的測量。

（3）電阻式應變計

基於材料的電阻隨應變而（ér）發生變化的原理。電阻式應變計通常由金屬箔片構成，當（dāng）材（cái）料受到力或應變時，箔片的長度、寬度或（huò）電阻值會發生變化。通過測量電阻值的變化，可以確定應變的大（dà）小。

（4）光纖光柵應變計

光纖（xiān）傳感器基於光纖中的光柵對波長變化的敏感性。當光纖光柵受到（dào）外界的應變或溫度變化時（shí），其反射（shè）或（huò）透射的光波長會發（fā）生變化，這種變化與應變或溫度的變化成比例關係。具體來說（shuō）：（1）通過紫外光刻技術在光纖芯上刻寫出周期性的折射（shè）率變化，形成光柵結構。（2）當光纖光柵受到拉伸或壓縮時，光柵的周期發生變化，導致反射光的波長發生變化。（3）再通過光譜分（fèn）析儀等設備檢測反射光波長的（de）變化，從而計算出應變（biàn）值。

2、應變計應用

每種應變計都有其適用的領域和特點，在選擇應變計時，需要測試需求（qiú）考慮測量範圍、精度要求、環境適應性、價格、組網等因素綜（zōng）合確定。應變計選型（xíng）技術指標。

（1）采集頻率：根據數據采集頻率可分為靜態應變計和動（dòng）態（tài）應變計（jì）。

（2）分辨率：應變計能分辨出（chū）的（de）最小應變，一般可達到0.1με。

（3）組網方式：易於實現（xiàn）全自動化數據采集、多點同步測量、遠距離測量（liàng）和遙控測試，操作方便，測試方法易於掌握。

（4）標距：應變計標距一般約為100～150mm。對一些圬工橋梁（liáng）需要（yào）采用（yòng）大（dà）標距應變計。對（duì）一些節點局部應變測（cè）試，需要用到小標距應變片。

（5）安裝方式：分為內埋式和表貼式，內（nèi）埋式傳感器一般用於（yú）混凝土橋梁施工監控，施工時安裝於混凝土結構內（nèi）部。

（6）量程：應變計能夠測（cè）量的最（zuì）大應變範（fàn）圍（wéi），一般約為3000με。

（7）適用溫度範圍：電阻式受溫度影響較大，需補償；光纖光柵（shān）式溫度適（shì）應性好（hǎo）；弦的振動頻率受溫度影響（xiǎng）較小；磁致伸縮材料的性能可能（néng）受到溫度變化的影（yǐng）響。

隨著智（zhì）能化、數字化技術的持續滲透，中交路橋科技先進的檢測設備無疑將在推動（dòng）交通基礎設施建設和維護向更高質量、更高效率轉型中發（fā）揮更加（jiā）關鍵的作用（yòng）。從智能監測係（xì）統到自動化檢測裝備（bèi），每一步技術革新都（dōu）是對（duì）“智慧交通”理念的生動實踐，旨（zhǐ）在為人類社會的出行安全（quán）與便捷貢獻更多“中（zhōng）國智慧”與“中（zhōng）國方案。