简支钢桁架静载非破坏性试验

PAGEPAGE15简支钢桁架静载非破坏性试验目录一、试验对象简介与应用………………2二、试验介绍…………………3兔三、试验重点删………………昌………………拍………………谱………………难…仓4筝四、试验对比书………………词………………来…………龄………………详……游…步5鹿五、试验方案啄、步骤侧………………罗………………龟………………扶………亦6舍六、试验数据伪处理珍………………树………………芳…………惧………………茶11震七、试验报告宫与误差分析池………………撕………………侨……郑…………向13猾八、参考文献惯晕………………飞………………月…………战………………疫……途14克试验对象简介复与应用姻桁架抓（绳trus虾s敲），由直杆组倦成的一般具有才三角形单元的夜平面或空间结倍构。在荷载作疮用下，桁架杆出件主要承受轴评向拉力或压力伤，从而能充分慎利用材料的强关度，在跨度较摸大时可比实腹个梁节省材料，巨减轻自重和增捷大刚度，故适期用于较大跨度妹的承重结构和访高耸结构，如誉屋架、桥梁、贵输电线路塔、但卫星发射塔、屋水工闸门、起植重机架等。常肿用的有钢桁架润、钢筋混凝土授桁架、预应力绵混凝土桁架、蹈木桁架、钢与新木组合桁架、左钢与混凝土组程合桁架。桁架轰按外形分有三枣角形桁架、梯谋形桁架、多边茄形桁架、平行修弦桁架，及空西腹桁架。在选源择桁架形式时糊，应综合考虑润桁架的用途、慎材料、支承方倚式和施工条件缎，在满足使用尤要求的前提下伶，力求制造和刃安装所用的材毯料和劳动量为玉最小。而根据利其几何样式的腊不同可分为誉三角形桁架败（在沿跨度均艳匀分布的节点兰荷载下，上下杠弦杆的轴力在皂端点处最大，丝向跨中逐渐减而少；腹杆的轴良力则相反。三索角形桁架由于旨弦杆内力差别门较大，材料消境耗不够合理，川多用于瓦屋面豪的屋架中垫。鉴)储、丛梯形桁架漂(虑和三角形桁架苦相比，杆件受柔力情况有所改鸦善，而且用于莫屋架中可以更怎容易满足某些筛工业厂房的工滔艺要求。如果亲梯形桁架的上鞋、下弦平行就肚是平行弦桁架歉，杆件受力情霸况较梯形略差销，但腹杆类型申大为减少，多兽用于桥梁和栈敞桥中坏。捏)姑、经多边形桁架猜(苍也称折线形桁养架。上弦节点考位于二次抛物咱线上，如上弦训呈拱形可减少宾节间荷载产生膊的弯矩，但制棋造较为复杂。遵在均布荷载作归用下，桁架外灌形和简支梁的乱弯矩图形相似颂，因而上下弦擦轴力分布均匀穴，腹杆轴力较昌小，用料最省武，是工程中常赌用的一种桁架菜形式险。槐)帝、尼空腹桁架补(竿基本取用多边叉形桁架的外形剥，上弦节点之蒙间为直线，无芽斜腹杆，仅以惰竖腹杆和上下煤弦相连接。杆他件的轴力分布论和多边形桁架声相似，但在玩不对称荷载作请用下杆端弯矩脾值变化较大。新优点是在节点良相交会的杆件律较少，施工制荒造方便受。览)金等。二、试验介绍1、试验结构接用等边角钢焊漂接而成的钢桁槐架如计算简图润所示纲.钩试签件猎——泽—粥钢桁架、跨度柴6m效，接符上下弦采用等植边角钢俱2任∠受70作×刊6(F县=2跨×眠816mm截2)缠，仰腹杆采用等边矩角钢渐2际∠牌56畅×是5(F=搅2宿×陕514mm昂2)灵，男节点板跨厚凯δ地=改4mm肝，鲜测点布置见下焰图所斗示免.康钢材脆Q345.1销—益电阻应变片锹2嫂—趁挠度计2、试验项目夜各杆件的应变茂和钢桁架下弦弊结点的挠度益。3、试验目的黄(馆1)逮了解所用仪器超的原理粥，恶学会所用仪器寿设备的安装、谅操作与读数睛、变(戏2邻)跨通过对钢桁架斗各杆件的应变闹和钢桁架下弦匠结点的挠度的公量测梨，雪来检验桁架的篮工作特性和验咏证桁架闭、捕(傍3念)腔通过试验剧，子学会试验数据弯的采集、桑(鹰4狸)指掌握结构实验乏中静力实验的骤基本过程和方国法；进一步学商习、掌握应变松和挠度测量仪攻器的性能、安界装和使用方法守；了解桁架结容构的加载方法氏、原理和特点财。通过对构件鼓内力、挠度、工杆件附加弯矩蓄的测定，运用损相关专业知识沫，根据实验数狱据对桁架结构跪的工作性能作而出评定，掌握扑静力实验的数崖据处理分析和热结构性能评定描技能，解决工叹程实适际问题。汇分析、整理与劝表达引。4、试验步骤找准备工作局---碗---掏分级加载贝(倒1内级慎)--肥----躁--如分级卸载贞(帮1彻级炮)5、试验特点晓应变测试点多艰(色有危6熔点踏)哨，沉结构具有对称盾性董。磨6仙、程桁架内力计算隔假定锁:网(广1)轨结点为铰结点缓.(2)埋杆件轴线为直皂线且通过铰中崇心湖.(3)种荷载及支座反愧力作用在结点书上值。三、试验重点大本试验的重点唱和难点主要有行以下几方面的酒内容割:昨1粘、书桁架的工作特璃性夹:准在结点荷载作沃用下桁架各杆焦件呈二力杆特蚁性喘，腹具体地说是上身弦为压杆姜，茎在应变特性上棍表现为负应变骡(厚压应变城)豪，饶下弦杆为拉杆追在应变特性上览表现为正应变侧(嫂拉应变嘴)干，丑腹杆中有拉杆等、压杆、零杆挨(回要特别注意其享前提突:小在结点荷载作代用下畅，谋这点在误差分联析中很重要先)思。雨铸警物菜2毛、沸桁架计算理论完:牲节点法和截面滤法脑.想本试验报告中设涉及到几个单涛位荷载作用图棒，卧而几个单位荷春载作用图的正糟确与否直接关南系到本试验报匹告的质量兵。倦高3惠、末结点挠度实测楼值居的处理送:续应考虑支座沉陵降值对结点挠殊度测量值的影消响淹，素采用梯形图处无理方法薯。湿揭4劳、扮时效作用对试务验结果的影响报:耀钢结构在某级幸荷载作用下其莫变形充分发展创一般需要两个历小时本，照但是由于时间娃关系学生在试括验课上不可能胜按两小时加一星次瞧荷载粱，秃这也是产生误锦差的主要原因蹲。拉5攻、六加勉载中—特卸载分析殿:壤对加载到某级占荷载与卸载到机同一级荷载的硬杆件应变和结典点的挠度进行傲对比分析、总能结规，楚可以发现规律欣，弯分析原因订。茫敏6通、争试验数据的采醉集、分析、整嫩理与表达生:迅采集的方法脆，湿要点伏;扫试验数据的定美性分析与定量剪分析相结合蛮;突试验数据的整碎理应优先采用架表格表达方式隙;琴试验数据的表阳达一般采用图烂、表经(斥记录表格、计届算表格、结果徐表格陶)菜、数学函数表省达式首。帜7臣、帝结点挠度理论闲值的计算专:价应采用简化表沙格计算方法旱，扭具体地说就是项先计算某结点祸在裤P败荷载作用下的壁挠度理论值呈(殿为包含荷载亏P分的数学式第)篇。四、试验对比唉针对当前试验饮领域的发展趋滥势并结合秒具体的引合理化建议与膊要求进行了试霜验改革的探索证与研究棍:骑1距、卖出发点性:1)慧针对现代试验丝大型化、现代凑化的发展趋势调，辣为了既培养学纺生的动手能力介又能让学生接练触和熟悉现代害先进的仪器设刊备及比较先进止的试验手段、雨方法套.2)精判断支座支撑接情况是否良好插.3)滤了研解骄“舰摸浙态强”第(骂振型捞)悠的概念衫，困为后续课程的弱学习打下基础凑。弃2励、滨改革方法党:1)惕将传统手动采滔集方式改为一棕半点仍采用手讨动采集欢，盯一半改用自动左采集系统进行宣采集时.2)柔采用振动及动溪态信号采集系巩统进行模态演助示试验坝，店并借此判断支顶撑条件的好坏赔.3)逃通过增加或改睛变加载点数量挂和位置进行试鸡验域，偿培养差实验者锄对对称性、等军效荷载的理解田与深化民.盘3李、爹试验改革前后旨对比监:诸简支桁架非破掉损试验肆(棚综合性、设计愈性实验辣)港与简支桁架非蹲破损试验惜(炼验证型钻)倦的主要优点在槽于把:恋改变了加载点浓位置唯，敲加载点数量奥，盖使雪对称性变成了糟非对称性裕，升相应地使试验抗内容和试验形耐式变得复杂、惠多样急，艇客观上要求学跪生必须主动做哀好试验的充分条准备秤，勉这样就调动了恼学生对试验的绕主动性及兴趣坊，屠同时可以有效尚抑制验证型试舰验中出现的试甘验报告千篇一权律的抄袭现象复，据真正培养了学雁生的设计、创虚新能力鼓.武4僚、掏改革效果今:届经过改革将验锁证型试验升华若为设计、创新参综合型试验逃，疏不仅增加了试悼验难度骂，胁还大大激发了俩学生的学习积彩极性甲.ACHDFACHDFEGB500X4=2000挠度计倾角仪应变片钢桁架尺寸与测点布置图500吴试堆件蓝—毕—络钢桁架、跨度猪2.0m静，上下弦杆采栋用等边角繁钢副2论∠素20×2.半5拉，腹杆采伐用兴2珍∠挽20×2.摸5捷，测点布置见就图亚1.辫1祥所示；手非2敢、加载设行备率—殃—朽油压千斤顶或泉吊篮重物加载珠；毙呀3稿、静态电阻应问变仪；策羞4斤、百分表及支钉架；控给5反、倾角仪。巴(领一称)款、招充试验方案印惜央桁架试验一般感多采用垂直加欢荷方式，桁架饰试验支座的构茧造可以采用梁材试验乳的支承方法，击支承中心线的赞位置尽可能准炉确，其偏差对夫桁架端结点的戚局部受力影响永较大，对钢筋鸽混凝土桁架影产响更大，故应你严格控制。三简角形屋架受荷妖后，下弦伸长毯较多，流动支肆座的水平位移魔往往较大，因样此支座垫板应飞有足够的尺寸芳。蹦崭蜜桁架试验加荷刚方法可采用实英物加荷，也可长采用吊篮加荷斑，但一般多采望用螺旋千斤顶演或同步液压千堵斤顶加荷，试断验时应使桁架饼受力稳定、对商称、防止平面否外失稳破坏，予同时还要充分耀估计千斤顶的诊有效行程。吩鬼先桁架的试验荷五载不能与设计祥荷载相符合时岛，亦可采用等斧效荷载代换，命但应验算，使低主要受力构件巡或部位的内力忘接近设计情况恼，还应注意荷轰载改变后可能晨引起的局部影裳响，防止产生概局部破坏。婚悼介观测项目一般伪有节点挠度和干转角、杆件内坛力等。测量挠掉度，可采用挠狡度计或水准仪甲，测点一般布乌置于下弦结点木。为测量支座坏沉陷，在桁架祥两支座的中心只线上应安置垂刃直方向的位移秆计。杆件内力运测量，可用电拾阻应变片或接云触式位移计，鲁其安装位置随纳杆件受力条件狠和测量要求而逮定。广殃在荷载分级、开味裂荷载和破坏邀荷载的判别，搞参照梁的试验移。潮催逢桁架试验由于唐荷载点高，加恐荷载过程中要暂特别注意安全住，以防损坏仪桥器设备和造成摔人身伤害。县本试验采用缩喇尺钢桁架作非罩破损检验，以政达到熟悉的目星的。杆件应变豆测量点设置在蔬杆件的中间区田段，为消除自朵重弯矩的影响万，电阻应变片誉均安装在截面占的重心线上，丘见公图额1.顿3谋。在水平小杆约A杰F网及筝B藏J斑的支座处装倾局角仪，量测在若各级荷载下的丽转角变化。挠颤度测点均布置债在桁架下弦结标点上，同时支择座处尚应装置林百分表测量沉崇降值（及侧移该值）。附：试验仪器应变片粘贴位崇图荡1.2真简支刚桁架区表匙1-1湖艺粒禁处阿建试验仪器表译仪器名称愿规格详钢桁架元跨度棉2.0m讨，上下弦杆采酿用等边角叛钢热2毁∠亏20×2.遣5厅，腹杆采寺用匀2渗∠确20×2.5档加载设备逝液压千斤顶百高精度静态伺拨服液压控制台往型晴渡式号蜜JSF-1-子2.5/藏31.5A钞2芝流局牧护量替2.5L呆/min炸动态精度爽+式2%勺功蜡铜偏率禁2.2KW们压嫩稠银力希31.5MP搂a谢静态精度熊+米0.5%说静态应变仪央YE2538交勿程控静态应变答仪鼠图盐1.格3稳驶应变片粘贴位犯置示意图苹(弊二酸)见、试验步骤洗1闷、拥实验设备的连细接及调试浆：蒸①搞干应变的连接及父调试应将桁架上的应街变片按半桥单吹臂的方式（参势见实验二）接蛾入裙DH381娇8群静态电阻应变涝仪上，采用公扎共补偿。连接酒完毕后观察每布个测点是否都膨处在正常工作妇状围态刊(驱即每个通道均训有数字显示，贷而不带是核“重简-捎”捏)守。签傅②班马百分表的安装处及调整飘将磁芯表座吸叔附在置于地上丰的稳定的钢梁锯上（若钢梁不扶稳，在测试过态程中产生晃动杠，将会影响测周试精度），并谷将百分表的滑租杆顶端顶在桁稀架的各节点上宣，旋紧表座连珍杆上的旋扭，霞轻轻触动百分们表，如果指针仁晃动之后能回献到原位，说明迷百分表已固定富好；再旋转表奥盘，使表盘上颠的两个（或三众个）指针的读粘数协调一致。成注意：斧由于挠度是结卵构某一位置与韵一不动点的相振对位置变化，究因此，安装好豪百分表后，在练荷载为零时，钢不一定要把百走分表的指针调巧零，可以有一拖个初读数，关困键是要把百分纹表大小针的进仇位关系调整好妨。稍百分表调整方密法：仓轻轻滑动百分线表的滑杆，使缴表盘中的小指铲针指到整数并扑保持稳定，然忌后旋转大表盘丝，使长指针对需准骄“霜0辈”说。疯百分表读数方氧法：万先读小表盘上促距指针最近的跟两个数字中小器的一个作为读觉数的整数位，库再读大表盘指总针所指的数字惹作为读数的小袍数位，精确孝到周0.0晶1推。孕2侦、仍正式实验：邻①造贿预载：铃加难40衣kN贷荷载，循环两吵次，做预载实倦验。其目的为康：消除节点和行结合部位的间座隙，使结构进杰入正常工作状洲态；检查全部园实验装置的可粒靠性；检查全汤部观测仪表的比工作是否正常雅；检查现场的内组织工作和人仔员的工作情况案。然后卸载，麦及时排除发现骗的问题。谈预载过程垦中要注意观察械应变及挠度测奴试仪表的读数肃是否发生变化授，变化情况是及否正常吹。路②索臂正式加载及测炉量：采用分级热等量的荷载进香行加荷，先施庸加惧10谋kN蕉初载踢(锐结构试验测量截的是结构在每锄级加载后的应迷变及挠度增量茄，为了排除荷够载较小时的非悟线性段，使数蹄据结果更理想陪，更好地了解公整个静载实验类过程，因此披将赶P权0卸=10恶kN望作为零荷载悟)哑，初载施加完兴毕后，将应变潜仪调零并记录顶初读数，同时猪记录挠度的初碗读数。然后进救行分级加载，凶每级荷平载乘30写kN艺（裕P=30京kN监），共加三级里，胆即爽10楼kN夫40咏kN肤70替kN崖100构kN观。每加一级荷淹载之后稳间载水5思分钟，然后读池取应变及挠度眠数据，记录在颈表破6吊-1神中。实验共进奸行两个循环，青排除所测读数氧的偶然性。已六、试验数据冒处理娘表征6-1运忘灿晨境挽淹原始记录表格爱循环次数泻应变片佣编号另荷载头(扑kN)润10桨30桃50某70辛100丢1挨1袜0拉124槐253楼382泄530圾2兵0托142嘉291毒442府615坏3惧-1外-129牛-259陕-388谋-510玩4尽0格-134挑-270秒-409怀-548树5拳-1储-212锻-419巡-620归-808即6种-1剩-221俱-439萌-661庆-900蒙7叶0掏-210泡-411箩-643蜻-867僵8做1醒-208碍-411摇-605果-800辫9倚0戒-137焰-277页-419另-562载10有0旨-138内-280炒-434抢-587逗11如0乌108斤217敌324撕421根12殊-1办121颗246亦377态524世时间较2008-4拢-271欺6:2哈0朗:岔20辟0鉴2008-4配-271熔6:27:砌5雅1大2008-4勇-271勿6:鸽33典:战25龄2008-4脖-271艇6:轻38验:鲁34补2008-4低-271疗6:区43它:磁42扒2垮1概-1维123劳287集395障495涝2净-1偶144智290姓444扫601身3厚0旨-126劣-254样-384榆-515冠4盾0榨-134具-268谁-407唤-546兄5客0晴-205耗-415谊-621沉-814现6炼1兆-217雹-436帆-666巾-908距7机1叠-213光-427障-653钳-863宁8督1毛-208桶-408厚-609油-809液9僻-1挺-138悠-宜278辉-419刚-563叼10异-1伏-140吐-284卵-435奴-586生11猪-1线104香213滔320踏425店12奉0行122玻247相383踏522闹时间跑2008-4员-281驳5:44:2紧8储2008-4肿-281甲5:胁50珠:22迫2008-4程-281滥5:5隙7啄:23恋2008-4藏-281垦6筐:末02悠:46迫2008-4能-281蜂6:0奥7牙:58有注明：由于实些验材料为低碳最钢零Q235肚轰根据应力应变题公式ε=δ/Ε涛断荷领表摘6-2禾才缠售连丸饺傍予平均应变伞值犁轨应变片剪编号莫荷载丛(扔kN)前10瞧30咸50拔70那100裕平均愤1废-0.5轿123.5弹270访388.5脖512.5岔2天-0.5株143殊290.5仗443恭608绣3员-0.5味-127.5愈-256.5眨-386拆-512.5秆4落0织-134哲-269录-408降-547烘5么-0.5究-208.5还-417衣-620.5献-811项6香0闯-219路-437.5芳-663.5怜-904暴7芳0.5城-211.5附-419既-648搞-865仔8棍1勿-208华-409.5忽-607粥-804.5把9疼-0.5饶-137.5轨-277.5蕉-419宗-562.5泻10住-0.5邀-139合-282议-434.5决-586.5经11巨-0.5裙106船215舌322虑423府12喘-0.5王121.5谱246.5旗380呆523辛表艰6-虚3养呈脏堡叮杆悄整理数据记录哲表克末键应力壶测点贴荷迫载疾(响KN)健10按30义50宪70转100尾1语-100超24700轻54000毅77700挂102500惑2扛-100但28600鉴58100庭88600广121600秆3胸-100茫-25500越-51300夏-77200闷-10250猾0睁4岔0私-26800筹-53800州-81600葵-10940湿0述5辉-100息-41700骄-83400卫-12410繁0佩-16220迟0搬6文0脂-43800林-87500待-13270忆0扫-18080屿0躬7寻100艳-铲-42300奴-83800舞-12960亿0牙-17300售0息8馆200慨-41600帅-81900宵-12140斤0桨-16090桂0汗9鸟-100顺-27蹲500盛-55500稠-83800铲-11250鬼0蹲10期-100闸-27800死-56400秃-86900辜-11730喜0娇11吓-100浆21200萝43000哑64400邻84600谁12取-100碌24300誉49300炮76000贩104600舅七、试验报告球与误差分析尺1息、呼钢材本身存有乳缺陷踏。令2海、词桁架结构不对那称弃，喇放在钢架上加论压时没有精确板在桁架中心馆，侵应变片贴片位涨置不够精