H型鋼柱壓剪試驗指導(dǎo)書

1、H型鋼柱壓剪試驗1.試驗?zāi)康模?）觀察并掌握H型鋼柱在軸向力和水平力共同作用時的受力過程和破壞模式；（2）掌握構(gòu)件加載過程中實驗現(xiàn)象的描述和記錄方法；（3）掌握對實驗數(shù)據(jù)的處理和分析方法；（4）掌握結(jié)構(gòu)試驗操作的基本流程。2.試件設(shè)計（1）H型鋼Q345B截面：150150710mm，長1m圖2.1 H型鋼柱構(gòu)件3.試驗過程3.1 加載裝置本試驗采自平衡反力架結(jié)構(gòu)加載。豎向加載裝置采用1個50噸千斤頂加壓，進(jìn)行力保持。水平加載裝置采用20噸千斤頂。加載裝置如圖3.1所示。圖3.1加載裝置圖3.2 加載制度加載時首先通過50噸豎向千斤頂施加軸向荷載，然后保持荷載不變，由20噸水平千斤頂施加水平荷

2、載，加載時采用荷載控制，分?jǐn)?shù)級加載，直到試件在恒定水平力下位移激增或式件不能再承擔(dān)預(yù)定軸向壓力時結(jié)束。3.3測點布置本次試驗所用的位移計一共有3個。布置位置分別為柱子頂部，柱子中部柱子底部。柱中位移計減去柱頂位移計與柱底位移計所測得數(shù)據(jù)之和的一半即為加載端相對于柱中的相對位移，而不包含整個試件的剛體位移。通過位移計所測得的數(shù)據(jù)，可以繪制出試件的荷載位移曲線。型鋼的應(yīng)變片主要沿型鋼翼緣向下依次布置，用以考察型鋼應(yīng)變的發(fā)展，與理論計算值進(jìn)行比較。4.試驗數(shù)據(jù)處理與分析4.1 試驗原始資料的整理通過試驗，我們得到構(gòu)件在加載至破壞所測量內(nèi)容在不同時刻的數(shù)據(jù)，為分析該構(gòu)件的受力性能，需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選和

3、處理，對實際的結(jié)果結(jié)合所學(xué)理論知識定性分析，然后與理論預(yù)估值進(jìn)行比較，分析兩者之間異同的原因。需要注意的是，在試驗過程中產(chǎn)生的異常情況，在處理分析數(shù)據(jù)時要排除異常情況對結(jié)果的干擾，如實驗數(shù)據(jù)中存在誤差較大的點，應(yīng)予以排除。4.2延性延性是反應(yīng)結(jié)構(gòu)變形能力的一個關(guān)鍵參數(shù)，是指整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)中某一構(gòu)件在其承載力沒有明顯下降時承受變形的能力。也可以說延性是表征結(jié)構(gòu)、構(gòu)件或截面在破壞以前還能承受多大的后期變形能力。在對結(jié)構(gòu)或者結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行抗震設(shè)計時，必須要保證所設(shè)計的結(jié)構(gòu)或者構(gòu)件具有良好的延性。這是因為抗震設(shè)計的原則是讓結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在其彈性后吸收和耗散的地震能量較多，以此來抵抗地震作用，使得結(jié)構(gòu)在抗震設(shè)

4、計時更加經(jīng)濟(jì)合理，能更加有效地防止建筑物發(fā)生倒塌破壞，減少財產(chǎn)損失和人員傷亡。本試驗采用延性系數(shù)判別型鋼柱試件的延性。定義延性系數(shù)為構(gòu)件屈服后的位移與極限位移量之比。定義試件破壞時的位移為極限位移。屈服荷載時位移為屈服位移。屈服位移值采用通用彎矩法獲得。通用彎矩法：如圖4.1所示的荷載位移骨架曲線，通用彎矩法的做法是：過截面的骨架曲線上的荷載最大點（“U”點），作平行于軸的直線；過坐標(biāo)原點作骨架曲線的切線，該切線與以上直線交于“A” 點；過“A”點作垂直于軸的直線，并與骨架曲線交于“B”點；連接“O”點與“B”點，線段“OB”的延長線與“AU”直線交于“C”點，過“C”點作垂直于軸的直線，并與骨架曲線交于”Y“點，則“Y”點對應(yīng)的荷載和位移值即為屈服荷載和屈服位移。圖4.1通用彎矩法確定屈服點4.3 荷載位移曲線水平荷載下結(jié)構(gòu)的荷載-位移曲線是反映結(jié)構(gòu)在受力過程中的變形特征、剛度退化及能量消耗，是確定恢復(fù)力模型和進(jìn)行非線性分析的依據(jù)。根據(jù)千斤頂及位移計的讀數(shù)做出試件的荷載-位移曲線。4.4 荷載應(yīng)力曲線通過在型鋼不同位置上所貼的應(yīng)變片可測得相應(yīng)位置的型鋼應(yīng)力。進(jìn)而繪制出相應(yīng)位置的荷載-應(yīng)力曲線。5.結(jié)論通過本次試驗，充