简支钢桁架静载非破坏性实验

简支钢桁架静载非破坏性实验一、实验目的1.掌握结构静静载试验常用用仪器、设备备使用方法,并了解其主主要性能指标标。2．通过对桁架架节点位移、杆杆件内力的测测量对桁架结结构的工作性性能及计算理理论作出评判，深深刻理解对称称荷载、对称称性等知识点点。3.了解结构静静载试验的试试验方案、方方法设计。4．掌握试验数数据的整理、分分析和表达方方法。二、实验设备和和仪器1.试件——钢钢桁架、跨度度3m，杆件采用用双∠40×4等边角钢，如如下图1-1所示；2.加载设备：：千斤顶，压压力传感器；；3.静态电阻应应变仪；4.位移计及支支架；图1-1桁架架几何尺寸图图三、实验重点本实验的重点和和难点主要有有以下几方面面的内容:1、桁架的工作作特性:在结点荷载载作用下桁架架各杆件呈二二力杆特性，具体地说是是上弦为压杆杆，在应变特性性上表现为负负应变(压应变)，下弦杆为拉拉杆在应变特特性上表现为为正应变(拉应变)，腹杆中有拉拉杆、压杆、零零杆(要特别注意意其前提:在结点荷载载作用下，这点在误差差分析中很重重要)。2、桁架计算理理论:节点法和截截面法。3、时效作用对对实验结果的的影响:钢结构在某某级荷载作用用下其变形充充分发展一般般需要两个小小时，但是由于时时间关系学生生在实验课上上不可能按两两小时加一次次荷载，这也是产生生误差的主要要原因。4、加载—卸载载分析:对加载到某某级荷载与卸卸载到同一级级荷载的杆件件应变和结点点的挠度进行行对比分析、总总结，可以发现规规律，分析原因。5、实验数据的的采集、分析析、整理与表表达:采集的方法法，要点;实验数据的的定性分析与与定量分析相相结合;实验数据的的整理应优先先采用表格表表达方式;实验数据的的表达一般采采用图、表((记录表格、计计算表格、结结果表格)、数学函数数表达式。四、实验方案桁架实验一般多多采用垂直加加荷方式，桁桁架实验支座座的构造可以以采用梁实验验的支承方法法，支承中心心线的位置尽尽可能准确，其其偏差对桁架架端结点的局局部受力影响响较大，故应应严格控制。图1钢结构桁架架实验示意图图桁架的的实验荷载不不能与设计荷荷载相符合时时，亦可采用用等效荷载代代换，但应验验算，使主要要受力构件或或部位的内力力接近设计情情况，还应注注意荷载改变变后可能引起起的局部影响响，防止产生生局部破坏。观测项项目一般有节节点挠度和转转角、杆件内内力等。测量量挠度，可采采用位移计，测测点一般布置置于下弦结点点。杆件内力力测量，可用用电阻应变片片，其安装位位置随杆件受受力条件和测测量要求而定定。五、实验步骤具体实验步骤如如下：（1）考察实验验场地及仪器器设备，准备备实验方案与与实验方法；；画记录表和和记录图,进入实验室室进行实验。（2）检检查试件和实实验装置，架架位移计，要要求垂直对准准；先按单点点加载方案安安装杠杆加载载装置。（电电阻应变片已已预先贴好）。（3）预加载实实验（5KN荷载）。检检查装置试件件和仪表工作作是否正常，发发现问题及时时排除。然后后卸预载。（4）作好记录录准备,读仪表初值值并记录初值值。（5）正式实验验。加载制度度：5级加载，每每级5KN，满载后分分级卸载，加加卸载每级停停歇时间5分钟，停歇歇的中间读数数并记录。读读数应尽可能能保证同时性性。（6）正式实验验可重复两次次。实验共进进行两个循环环，排除所测测读数的偶然然性。预载的目的为：：消除节点和和结合部位的的间隙，使结结构进入正常常工作状态；；检查全部实实验装置的可可靠性；检查查全部观测仪仪表的工作是是否正常；检检查现场的组组织工作和人人员的工作情情况。然后卸卸载，及时排排除发现的问问题。预载过过程中要注意意观察应变及及挠度测试仪仪表的读数是是否发生变化化，变化情况况是否正常。然然后开始正式式加载及测量量，采用分级级等量的荷载载进行加荷，每每加一级荷载载之后稳载5分钟，然后后读取应变及及挠度数据，记记录。五、注意事项桁架实验由于荷荷载点高，加加荷载过程中中要特别注意意安全，以防防损坏仪器设设备和造成人人身伤害。本实验采用缩尺尺钢桁架作非非破损检验，以以达到熟悉的的目的。杆件件应变测量点点设置在杆件件的中间区段段，为消除自自重弯矩的影影响，电阻应应变片均安装装在截面的重重心线上。挠挠度测点均布布置在桁架下下弦结点上，同同时支座处尚尚应装置位移移计测量沉降降值（及侧移移值）。附件桁架各杆件实验验内力分析根据弹性理论（虎虎克定理）、杆杆件的实测截截面面积F、弹性模量E和实测应变变值列表计算算杆件内力并并与理论值进进行比较，或或进行应变的的理论值与实实测值进行比比较。根据单位荷载作作用图进行应应变的理论值值计算（见下下表）表1：5Kn荷荷载作用下杆杆件应变理论值计计算表（与应应变试验值比比较）（μεε）计算Ni1234567891011121314151617