實(shí)驗(yàn)一 簡支梁張拉試驗(yàn)

1、實(shí)驗(yàn)一簡支梁張拉試驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.測試簡支梁在不同張拉等級下測試截面應(yīng)變和撓度變化情況。2.認(rèn)真觀察簡支梁在不同張拉力作用下的各個(gè)階段的現(xiàn)象,畫出應(yīng)變簡圖。3.了解用靜態(tài)測試儀測量應(yīng)變的方法。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1.一個(gè)千斤頂2.五個(gè)千分表3.靜態(tài)電阻應(yīng)變測試儀三、試件及實(shí)驗(yàn)裝備1.試件的模型(圖一 x2.試件在自重應(yīng)力作用下的彎矩圖及中間截面應(yīng)力圖(圖二 x M(x3.安裝好試驗(yàn)?zāi)Ｐ土?圖三 N 4.試件張拉時(shí)的彎矩圖(圖四x M(x四、實(shí)驗(yàn)原理1.測應(yīng)變片張拉力梁發(fā)生純彎曲變形時(shí),橫截面上正應(yīng)力。在理論上沿梁的截面高度y成斜直線規(guī)律變化,其計(jì)算公式為:ZIyM=式中,M為梁橫截面上的彎矩,zI為

2、梁橫截面對中性軸(z軸的慣性矩。如今,先給簡支梁施加一個(gè)預(yù)應(yīng)力,此時(shí),其計(jì)算公式為:zz I yx q I y e N A N 22+-=式中,N 為施加的張拉力,A 為試件截面面積,e 為張拉力偏離橫軸的距離,z I 為橫截面的慣性矩,q 為梁自重產(chǎn)生的分布力。加載之前,在梁發(fā)生純彎曲變形的兩個(gè)側(cè)面,沿梁的橫截面高度,每隔導(dǎo)刻劃平行線,其中11、55分別位于梁的上下邊緣,33位于中性層處,22、44分別位于中性層以上或以下而與中性層距離相等,如圖三所示。這些線段表示梁的縱向纖維,若沿這些線段貼上電阻應(yīng)變片,梁發(fā)生純彎曲時(shí),這些線段的長度將會發(fā)生改變,貼在其上的電阻應(yīng)變片的長度隨之發(fā)生改變而導(dǎo)

3、致電阻值的變化,可以通過靜態(tài)應(yīng)變測試儀測出各處的應(yīng)變i ,根據(jù)虎克定律,即可求出實(shí)驗(yàn)應(yīng)力:i i E =實(shí)2.簡支梁撓度測量計(jì)算 簡支梁的受力如圖五所示:m=Nem=Ne 我們忽略試件自重所產(chǎn)生的撓度,此時(shí),簡支梁的撓度計(jì)算公式為:(2(62(622x l EImx x l EIl mx x l x l EIl mx y -=-+-=式中,EI 為梁的剛度。 五、 實(shí)驗(yàn)步驟 (1試驗(yàn)組裝將錨具、預(yù)應(yīng)力筋、傳感器、千斤頂安裝于試驗(yàn)機(jī)或試驗(yàn)臺座上,使各預(yù)應(yīng)力筋均勻受力緊固錨具螺絲或敲緊夾片。如圖六給出了鋼絞線錨具組裝件靜載試驗(yàn)組裝圖。121110987654321圖六 鋼絞絲錨具靜載試驗(yàn)組裝圖1、

4、 12-夾片;2、7、11錨圈;3、5-墊板;4-試驗(yàn)臺座;6、9-傳感器8-限位板;10-千斤頂然后,按圖三樣式安裝好千分尺與應(yīng)變片。(2試驗(yàn)加載步驟對于先安裝錨具、夾具或連接器再張拉預(yù)應(yīng)力筋的預(yù)應(yīng)力體系,可直接用試驗(yàn)臺座或試驗(yàn)機(jī)加載,加載步驟可按預(yù)應(yīng)力鋼材強(qiáng)度標(biāo) 準(zhǔn)值的20%、40%、60%、80%四級等速加載,加荷速度可取100MPa /min 。對于先張拉預(yù)應(yīng)力筋再進(jìn)行錨固的預(yù)應(yīng)力體系,應(yīng)先用施工用的張拉設(shè)備按預(yù)應(yīng)力鋼材抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的20%、40%、60%、80%分四級等速張拉,達(dá)到80%后錨固。如果能證明預(yù)應(yīng)力鋼材在張拉后錨固對靜載錨固性能無影響時(shí),也可按先安裝錨具、夾具或連接器再張拉的預(yù)應(yīng)力體系加載。在加載不同的荷載時(shí)記下千分表、應(yīng)變片的讀書。實(shí)驗(yàn)完后