桁架結(jié)構(gòu)靜力測試

1、桁架結(jié)構(gòu)靜力測試鄔雨萱 1450502 金永學(xué) 15508731. 工程背景：鋼桁架橋在現(xiàn)實中應(yīng)用廣泛，工程實例中有各種各樣的鋼桁架橋。鋼桁架橋一般為超靜定結(jié)構(gòu)，以使橋更為安全。桁架桿件主要受軸向拉應(yīng)力或壓應(yīng)力而不受彎矩。因此可以最大限度發(fā)揮材料的性能，讓承受更大的力，因此其十分適合于大跨度結(jié)構(gòu)。如圖所示就是一座鋼桁架橋。但是實際應(yīng)用中的桁架橋的結(jié)點往往并非全鉸接，其中或多或少帶有剛接特性，因此實際使用時桁架的受力與理論計算并不完全相同。桁架結(jié)構(gòu)是現(xiàn)代工程結(jié)構(gòu)中最常用的結(jié)構(gòu)之一。在荷載作用下，桁架桿件主要承受軸向拉力或壓力，從而能充分利用材料的強度，節(jié)省材料，減輕自重和增大剛度，同時，桁架結(jié)構(gòu)

2、還具有造型優(yōu)美，堅固耐用，具有藝術(shù)性等特點，在現(xiàn)代工程實踐當(dāng)中得到廣泛的應(yīng)用。因此，桁架的設(shè)計和測試顯得尤為重要。1. 實驗?zāi)康模簣D1（1）設(shè)計并組裝桁架結(jié)構(gòu)；（2）理論分析選定桿件軸力大小和方向；（3）了解應(yīng)變片測量原理及使用方式；（4）測定桁架各桿件軸力大小，并與理論值比較；2. 實驗內(nèi)容：（1）桁架搭建：該桁架由24根265mm×10mm×5mm和90根190mm×10mm×5mm的鋼桿通過螺釘連結(jié)起來。成型后效果如下圖。圖一 桁架實物圖 (a) (b) (c)圖二 節(jié)點構(gòu)造圖（2）實驗方案設(shè)計：桿件選擇：在實驗中，為了測得桿的軸力，我們選擇了三種

3、不同的桿件粘貼應(yīng)變片。桿件位置及編號如下圖所示： 每個測點在桿件的正，反兩面分別粘貼應(yīng)變片，編號后，再引出導(dǎo)線，接入DH-3818靜態(tài)應(yīng)變測試儀上。將應(yīng)變片粘貼在桿件兩側(cè)，目的是排除由于受力不在桁架所在平面內(nèi)而造成的桿件彎曲對測試的影響。在實驗處理數(shù)據(jù)時，應(yīng)取兩個讀數(shù)的平均值作為桿件的應(yīng)變值。加載設(shè)計：因簡支梁的撓度在力集中在梁中點時達到最大，所以我們將荷載加在桁架的中間位置。為了加載方便，我們把加載點設(shè)計在桁架的上弦點A處。如上圖所示。（3）受力分析：該桁架結(jié)構(gòu)有一定的對稱性，在作受力分析圖時我們只畫結(jié)構(gòu)的一半受力圖：（4）操作步驟：a.在需要測量的桿件上貼好應(yīng)變片，將各應(yīng)變片導(dǎo)線接入DH-

4、3818靜態(tài)應(yīng)變測試儀并用電烙鐵焊接牢固；b.將DH-3818靜態(tài)應(yīng)變測試儀各通道清零并平衡；c.加載，記錄下各通道的讀數(shù)，計算軸力，與理論值進行比較。（5）實驗數(shù)據(jù)處理：測得每個桿件的橫截面都是10.25×3.30mm(取橫截面積為34mm2)的矩形，取彈性模量E=210G，重力加速度g=9.8m/s。數(shù)據(jù)表如下：P1=20N測點應(yīng)變讀數(shù)值（×10-6）應(yīng)變平均值（×10-6）計算應(yīng)力值（×10-1Mpa)計算軸力值（N）理論軸力值（N）百分差（%）1-21-10.5-22.0-74.8-58.827.2%-02424.214.313.83.6%-03

5、-4-6.5-13.646.2-40.813.2%-9P1=40N測點應(yīng)變讀數(shù)值（*10-6）應(yīng)變平均值（*10-6）計算應(yīng)力值（*10-1）計算軸力值（N）理論軸力值（N）百分差（%）1-41-20.5-43.0-146.2-117.624.3%-02105.010.535.727.728.9%-03-8-14.0-29.4-99.9-78.427.4%-20P1=60N測點應(yīng)變讀數(shù)值（*10-6）應(yīng)變平均值（*10-6）計算應(yīng)力值（*10-1）計算軸力值（N）理論軸力值（N）百分差（%）1-62-31.0-65.1-221.3-176.425.4%02167.014.750.041.620.2%-23-11-20.543.0146.4-117.624.5%-303. 實驗分析與討論（1）在分析模型中，我們把桁架桿件的節(jié)點連