簡支鋼桁架靜載非破壞性實(shí)驗(yàn)

簡支鋼桁架靜載非破壞性實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握結(jié)構(gòu)靜靜載試驗(yàn)常用用儀器、設(shè)備備使用方法,并了解其主主要性能指標(biāo)標(biāo)。2．通過對(duì)桁架架節(jié)點(diǎn)位移、桿桿件內(nèi)力的測測量對(duì)桁架結(jié)結(jié)構(gòu)的工作性性能及計(jì)算理理論作出評(píng)判，深深刻理解對(duì)稱稱荷載、對(duì)稱稱性等知識(shí)點(diǎn)點(diǎn)。3.了解結(jié)構(gòu)靜靜載試驗(yàn)的試試驗(yàn)方案、方方法設(shè)計(jì)。4．掌握試驗(yàn)數(shù)數(shù)據(jù)的整理、分分析和表達(dá)方方法。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和和儀器1.試件——鋼鋼桁架、跨度度3m，桿件采用用雙∠40×4等邊角鋼，如如下圖1-1所示；2.加載設(shè)備：：千斤頂，壓壓力傳感器；；3.靜態(tài)電阻應(yīng)應(yīng)變儀；4.位移計(jì)及支支架；圖1-1桁架架幾何尺寸圖圖三、實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)本實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)和和難點(diǎn)主要有有以下幾方面面的內(nèi)容:1、桁架的工作作特性:在結(jié)點(diǎn)荷載載作用下桁架架各桿件呈二二力桿特性，具體地說是是上弦為壓桿桿，在應(yīng)變特性性上表現(xiàn)為負(fù)負(fù)應(yīng)變(壓應(yīng)變)，下弦桿為拉拉桿在應(yīng)變特特性上表現(xiàn)為為正應(yīng)變(拉應(yīng)變)，腹桿中有拉拉桿、壓桿、零零桿(要特別注意意其前提:在結(jié)點(diǎn)荷載載作用下，這點(diǎn)在誤差差分析中很重重要)。2、桁架計(jì)算理理論:節(jié)點(diǎn)法和截截面法。3、時(shí)效作用對(duì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的的影響:鋼結(jié)構(gòu)在某某級(jí)荷載作用用下其變形充充分發(fā)展一般般需要兩個(gè)小小時(shí)，但是由于時(shí)時(shí)間關(guān)系學(xué)生生在實(shí)驗(yàn)課上上不可能按兩兩小時(shí)加一次次荷載，這也是產(chǎn)生生誤差的主要要原因。4、加載—卸載載分析:對(duì)加載到某某級(jí)荷載與卸卸載到同一級(jí)級(jí)荷載的桿件件應(yīng)變和結(jié)點(diǎn)點(diǎn)的撓度進(jìn)行行對(duì)比分析、總總結(jié)，可以發(fā)現(xiàn)規(guī)規(guī)律，分析原因。5、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的的采集、分析析、整理與表表達(dá):采集的方法法，要點(diǎn);實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的的定性分析與與定量分析相相結(jié)合;實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的的整理應(yīng)優(yōu)先先采用表格表表達(dá)方式;實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的的表達(dá)一般采采用圖、表((記錄表格、計(jì)計(jì)算表格、結(jié)結(jié)果表格)、數(shù)學(xué)函數(shù)數(shù)表達(dá)式。四、實(shí)驗(yàn)方案桁架實(shí)驗(yàn)一般多多采用垂直加加荷方式，桁桁架實(shí)驗(yàn)支座座的構(gòu)造可以以采用梁實(shí)驗(yàn)驗(yàn)的支承方法法，支承中心心線的位置盡盡可能準(zhǔn)確，其其偏差對(duì)桁架架端結(jié)點(diǎn)的局局部受力影響響較大，故應(yīng)應(yīng)嚴(yán)格控制。圖1鋼結(jié)構(gòu)桁架架實(shí)驗(yàn)示意圖圖桁架的的實(shí)驗(yàn)荷載不不能與設(shè)計(jì)荷荷載相符合時(shí)時(shí)，亦可采用用等效荷載代代換，但應(yīng)驗(yàn)驗(yàn)算，使主要要受力構(gòu)件或或部位的內(nèi)力力接近設(shè)計(jì)情情況，還應(yīng)注注意荷載改變變后可能引起起的局部影響響，防止產(chǎn)生生局部破壞。觀測項(xiàng)項(xiàng)目一般有節(jié)節(jié)點(diǎn)撓度和轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角、桿件內(nèi)內(nèi)力等。測量量撓度，可采采用位移計(jì)，測測點(diǎn)一般布置置于下弦結(jié)點(diǎn)點(diǎn)。桿件內(nèi)力力測量，可用用電阻應(yīng)變片片，其安裝位位置隨桿件受受力條件和測測量要求而定定。五、實(shí)驗(yàn)步驟具體實(shí)驗(yàn)步驟如如下：（1）考察實(shí)驗(yàn)驗(yàn)場地及儀器器設(shè)備，準(zhǔn)備備實(shí)驗(yàn)方案與與實(shí)驗(yàn)方法；；畫記錄表和和記錄圖,進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。（2）檢檢查試件和實(shí)實(shí)驗(yàn)裝置，架架位移計(jì)，要要求垂直對(duì)準(zhǔn)準(zhǔn)；先按單點(diǎn)點(diǎn)加載方案安安裝杠桿加載載裝置。（電電阻應(yīng)變片已已預(yù)先貼好）。（3）預(yù)加載實(shí)實(shí)驗(yàn)（5KN荷載）。檢檢查裝置試件件和儀表工作作是否正常，發(fā)發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)時(shí)排除。然后后卸預(yù)載。（4）作好記錄錄準(zhǔn)備,讀儀表初值值并記錄初值值。（5）正式實(shí)驗(yàn)驗(yàn)。加載制度度：5級(jí)加載，每每級(jí)5KN，滿載后分分級(jí)卸載，加加卸載每級(jí)停停歇時(shí)間5分鐘，停歇歇的中間讀數(shù)數(shù)并記錄。讀讀數(shù)應(yīng)盡可能能保證同時(shí)性性。（6）正式實(shí)驗(yàn)驗(yàn)可重復(fù)兩次次。實(shí)驗(yàn)共進(jìn)進(jìn)行兩個(gè)循環(huán)環(huán)，排除所測測讀數(shù)的偶然然性。預(yù)載的目的為：：消除節(jié)點(diǎn)和和結(jié)合部位的的間隙，使結(jié)結(jié)構(gòu)進(jìn)入正常常工作狀態(tài)；；檢查全部實(shí)實(shí)驗(yàn)裝置的可可靠性；檢查查全部觀測儀儀表的工作是是否正常；檢檢查現(xiàn)場的組組織工作和人人員的工作情情況。然后卸卸載，及時(shí)排排除發(fā)現(xiàn)的問問題。預(yù)載過過程中要注意意觀察應(yīng)變及及撓度測試儀儀表的讀數(shù)是是否發(fā)生變化化，變化情況況是否正常。然然后開始正式式加載及測量量，采用分級(jí)級(jí)等量的荷載載進(jìn)行加荷，每每加一級(jí)荷載載之后穩(wěn)載5分鐘，然后后讀取應(yīng)變及及撓度數(shù)據(jù)，記記錄。五、注意事項(xiàng)桁架實(shí)驗(yàn)由于荷荷載點(diǎn)高，加加荷載過程中中要特別注意意安全，以防防損壞儀器設(shè)設(shè)備和造成人人身傷害。本實(shí)驗(yàn)采用縮尺尺鋼桁架作非非破損檢驗(yàn)，以以達(dá)到熟悉的的目的。桿件件應(yīng)變測量點(diǎn)點(diǎn)設(shè)置在桿件件的中間區(qū)段段，為消除自自重彎矩的影影響，電阻應(yīng)應(yīng)變片均安裝裝在截面的重重心線上。撓撓度測點(diǎn)均布布置在桁架下下弦結(jié)點(diǎn)上，同同時(shí)支座處尚尚應(yīng)裝置位移移計(jì)測量沉降降值（及側(cè)移移值）。附件桁架各桿件實(shí)驗(yàn)驗(yàn)內(nèi)力分析根據(jù)彈性理論（虎虎克定理）、桿桿件的實(shí)測截截面面積F、彈性模量E和實(shí)測應(yīng)變變值列表計(jì)算算桿件內(nèi)力并并與理論值進(jìn)進(jìn)行比較，或或進(jìn)行應(yīng)變的的理論值與實(shí)實(shí)測值進(jìn)行比比較。根據(jù)單位荷載作作用圖進(jìn)行應(yīng)應(yīng)變的理論值值計(jì)算（見下下表）表1：5Kn荷荷載作用下桿桿件應(yīng)變理論值計(jì)計(jì)算表（與應(yīng)應(yīng)變試驗(yàn)值比比較）（μεε）計(jì)算Ni1234567891011121314151617