焊接平行弦鋼桁架的次應(yīng)力分析 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)

1、焊接平行弦鋼桁架的次應(yīng)力分析（河北建工學(xué)院土木系）-張摘要:用實(shí)驗(yàn)的方法測(cè)試、計(jì)算了焊接平行弦鋼桁架因結(jié)點(diǎn)剛性而產(chǎn)生的次應(yīng)力，分析桁架次應(yīng)力的大小及其分布規(guī)律，初步探討產(chǎn)生次應(yīng)力的原因并提出了焊接平行弦鋼桁架考慮次應(yīng)力的設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：桁架；鋼結(jié)構(gòu)；次應(yīng)力;正應(yīng)力。引言：平面桁架是建筑工程中常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)類(lèi)型之一，桁架的受力情況比較復(fù)雜，為簡(jiǎn)化運(yùn)算，通常情況下用理想桁架模型進(jìn)行計(jì)算設(shè)計(jì)理想桁架模型關(guān)于理想鉸的假設(shè)與實(shí)際桁架的結(jié)點(diǎn)受力情況很不相同，實(shí)際桁架桿件不僅有軸力，還有彎矩和剪力，后者被稱(chēng)為次內(nèi)力，由次內(nèi)力引起的應(yīng)力被稱(chēng)為次應(yīng)力目前，國(guó)內(nèi)外各種版本的高校教材較少涉及桁架的次應(yīng)力問(wèn)題，比較普遍的觀

2、點(diǎn)是：焊接角鋼桁架次應(yīng)力較小，可以忽略不計(jì)；有的著述認(rèn)為，焊接槽鋼桁架高跨比(h/l)大于某值時(shí)需考慮次應(yīng)力，而角鋼不必考慮次應(yīng)力同時(shí)，由于實(shí)際桁架是高階超靜定結(jié)構(gòu)，無(wú)法進(jìn)行手算，因而工程實(shí)踐中至今仍按理想桁架設(shè)計(jì)但在計(jì)算機(jī)日益普及的今天，這一問(wèn)題有必要重新加以探討對(duì)于焊接鋼桁架來(lái)說(shuō)，因結(jié)點(diǎn)采用焊接工藝，同一結(jié)點(diǎn)間各桿不產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，其結(jié)點(diǎn)實(shí)際上是剛性節(jié)點(diǎn)，這與理想桁架鉸結(jié)點(diǎn)的假定完全不同為此，筆者將鉸結(jié)點(diǎn)假定改為：桁架結(jié)點(diǎn)為理想剛結(jié)點(diǎn)并設(shè)定一跨度為4m，高為0.866，上弦結(jié)點(diǎn)受單位荷載作用的對(duì)稱(chēng)焊接平行弦角鋼桁架為研究對(duì)象，圖1為其計(jì)算簡(jiǎn)圖加載示意圖計(jì)算簡(jiǎn)圖單位荷載下邊腹桿受力大小示意圖應(yīng)

3、變片粘貼位置示意圖荷載（kn）1020406080100-28-45-90-121-161-201-31-58-93-135-172-218-22-46-89-137-183-227-11-25-60-98-141-177-40-70-116-157-188-237-25-39-68-100-135-160-43-75-119-160-190-239-38-61-98-124-150-176原始測(cè)量應(yīng)變數(shù)據(jù)表1 普通桁架正應(yīng)力計(jì)算表（+）2-29.5-51.5-91.5-128-166.5-209.5（+）2-16.5-35.5-74.5-117.5-162-202（+）2-31.5-50-8

4、3-112-142.5-168（+）2-41.5-72.5-117.5-158.5-189-238n1-25.9 -47.1 -86.8 -125.1 -165.3 -207.4 n2-28.7 -43.8 -73.5 -99.2 -129.7 -148.7 m1-3.6 -14.4 -14.7 -22.9 -23.2 -32.1 m2-5.5 -12.4 -19.0 -25.7 -25.7 -38.6 平均次應(yīng)力/mpa正應(yīng)力測(cè)試值/mpa正應(yīng)力理論值/mpa次正應(yīng)力比/%3.735.747.416510.9715.1014.827313.8030.0529.624619.904544.44

5、4420.0260.9759.233328.9575.3174.0538次正應(yīng)力關(guān)系圖正應(yīng)力實(shí)驗(yàn)值與理論值關(guān)系圖l普通焊接平行弦桁架的內(nèi)力特點(diǎn)從表中可以看出，其截面配置與通常情況下鋼結(jié)構(gòu)所受荷載相符，這里暫且稱(chēng)其為普通桁架，其內(nèi)力和應(yīng)力具有如下特點(diǎn)：a.理想桁架無(wú)彎矩，而彎矩存在于實(shí)際桁架的幾乎所有桿件中，包括支座處的腹桿。b由彎矩引起的次應(yīng)力與正應(yīng)力之比超過(guò)50%.c.隨著荷載增大，次正應(yīng)力比有所降低。d.正應(yīng)力理論值與實(shí)驗(yàn)值相差極小，通常在2%以?xún)?nèi)。e.正應(yīng)力測(cè)試值同荷載大小成正比例關(guān)系。3 結(jié) 語(yǔ)由以上算例與分析，可知，焊接對(duì)桁架內(nèi)力分布有較大影響，如果按照鉸接理論設(shè)計(jì)桁架系統(tǒng)，存在一定

6、安全隱患，次內(nèi)力占正應(yīng)力比值較大，容易出現(xiàn)桿件局部應(yīng)力首先屈服而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)整體失穩(wěn)喪失承載力。所以說(shuō)應(yīng)該引起設(shè)計(jì)人員的重視。現(xiàn)對(duì)焊接平行弦角鋼桁架的設(shè)計(jì)提出如下建議：a軸力可按理想桁架計(jì)算； b支座附近腹桿其次正應(yīng)力之比大于50 ，參照國(guó)外有關(guān)規(guī)定 ，次應(yīng)力不能忽略不計(jì)c加強(qiáng)支座腹桿上述兩種桁架支座腹桿次應(yīng)力均較大截面選擇要留有余地；計(jì)算表明也可通過(guò)加強(qiáng)第二根腹桿來(lái)減少第一根腹桿的次應(yīng)力參考文獻(xiàn)：鋼結(jié)構(gòu)基本原理主編：崔佳。中國(guó)建筑工業(yè)出版社土木工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)主編：王天穩(wěn)。武漢理工大學(xué)出版社勵(lì)志美文美句摘抄1、不要放棄自己就是真正的堅(jiān)強(qiáng)，虛心就是堅(jiān)強(qiáng)，努力就是堅(jiān)強(qiáng)，從頭再來(lái)就是堅(jiān)強(qiáng)，正直就是堅(jiān)強(qiáng)，學(xué)

7、會(huì)堅(jiān)強(qiáng)之前要學(xué)會(huì)如何愛(ài)惜自己。2、人生，就沒(méi)有，永遠(yuǎn)的悲痛；也沒(méi)有，永遠(yuǎn)的歡欣。能使我們堅(jiān)強(qiáng)的，往往不是順境，而是逆境；能讓我們醒悟的，往往不是高興，而是傷心。學(xué)會(huì)忍受，懂得艱辛，于曲折中前進(jìn)。3、人都說(shuō)比天空和大地更遠(yuǎn)的距離是人與人的距離，因?yàn)槿诵睦锒紩?huì)藏匿太多的猜忌和戒備，想要快樂(lè)就甩開(kāi)生命中這些過(guò)于沉重，卻又不必要的行李吧，生命中有愛(ài)就足夠了。試著給周?chē)闼熳R(shí)的還有你還陌生的人一個(gè)真誠(chéng)無(wú)惕的微笑吧，它可以觸摸到他人的心靈，微笑是有感染力有連帶性的，它會(huì)無(wú)聲的滲透進(jìn)每個(gè)易感的心靈，更會(huì)讓更多的心靈為之感動(dòng)，心中有愛(ài)就會(huì)快樂(lè)，就會(huì)讓微笑發(fā)自心底，燦爛在臉上。4、千萬(wàn)不要因?yàn)樽约阂呀?jīng)到了結(jié)婚

8、年齡而草率結(jié)婚。想結(jié)婚，就要找一個(gè)能和你心心相印相輔相攜的伴侶。不要因?yàn)榉趴v和游戲而戀愛(ài)，不要因?yàn)閼賽?ài)而影響工作和事業(yè)，更不要因一樁草率而失敗的婚姻而使人生受阻。感情用事往往會(huì)因小失大。5、你要從現(xiàn)在開(kāi)始，微笑著面對(duì)生活，不要抱怨生活給了你太多的磨難，不要抱怨生活中有太多的曲折，不要抱怨生活中存在的不公。當(dāng)你走過(guò)世間的繁華與喧囂，閱盡世事，你會(huì)幡然明白：人生不會(huì)太圓滿(mǎn)，再苦也要笑一笑！6、不要讓灰色的烏云籠罩一輩子，生命中還有很多美好的不要讓其遮蓋，不要因?yàn)橐黄瑸踉茪Я艘磺?，人生中還有很多可以去把握。7、每一個(gè)成功者的背后都有一個(gè)心路的旅程，雨中漫步你不會(huì)比別人先一步看到彩虹。8、面對(duì)人生的煩

9、惱與挫折，最重要的是擺正自己的心態(tài)，積極面對(duì)一切。再苦再累，也要保持微笑。笑一笑，你的人生會(huì)更美好！9、命運(yùn)，不過(guò)是失敗者無(wú)聊的自慰，不過(guò)是懦怯者的解嘲。人們的前途只能靠自己的意志、自己的努力來(lái)決定。10、你或許無(wú)法改變身高和體形，但是可以改變你的態(tài)度。我們每個(gè)人都有力量去培養(yǎng)和保持為我所用的積極態(tài)度，提高我們的人生質(zhì)量，完成我們的人生目標(biāo)。態(tài)度是人生理想的昭示，而非既有成果的反映。改變你的態(tài)度，就可以改變你的人生。11、不要像玻璃那樣脆弱。有的人眼睛總盯著自己，所以長(zhǎng)不高看不遠(yuǎn)；總是喜歡怨天尤人，也使別人無(wú)比厭煩。沒(méi)有苦中苦，哪來(lái)甜中甜？不要像玻璃那樣脆弱，而應(yīng)像水晶一樣透明，太陽(yáng)一樣輝煌，

10、臘梅一樣堅(jiān)強(qiáng)。既然睜開(kāi)眼睛享受風(fēng)的清涼，就不要埋怨風(fēng)中細(xì)小的沙粒。12、常言道，失敗是成功之母，而我卻認(rèn)為，失敗是一種解脫和瀟灑，也是一種“得”。人生中，有成功有失敗，成功是鮮花，失敗同樣也精彩。13、該來(lái)的會(huì)來(lái)，該走的會(huì)走，有時(shí)候離開(kāi)并不意味著結(jié)束，而是另一種開(kāi)始。14、人生，無(wú)非只有三天，昨天，今天，明天。昨天很長(zhǎng)，說(shuō)不清有多少天，但不管有多少天，不管是受到挫折，還是取得輝煌，都只能代表過(guò)去，昨天你失敗了，將來(lái)可能會(huì)成功，昨天你輝煌了，將來(lái)你可能會(huì)萎靡不振，只有把過(guò)去的挫折和輝煌都變成今天的基石，才能登上美好的明天。15、每個(gè)人都有每個(gè)人的做法，每個(gè)人都有每個(gè)人的想法，別人做什么，想什么，

11、我們無(wú)法掌握，也無(wú)法控制。我們能做的，就是做好自己，管好自己，憑自己的本身，靠自己的良心，踏踏實(shí)實(shí)地做事，老老實(shí)地做人，即使遭遇不公，遭遇不平，也能想開(kāi)，懂得包容，學(xué)會(huì)用寬容的心懷，善良的言行，對(duì)待身邊所有的人。生活中的許多磨難，讓我們理解了人情，理解了這個(gè)社會(huì)能給你的所有尊重，于艱難中，懂得了承受，懂得了堅(jiān)定，慢慢挺起自己的靈魂。16、老師告訴她，用心去觀察研究昆蟲(chóng)和花草，漸漸地就會(huì)發(fā)現(xiàn)，動(dòng)植物的世界是一個(gè)多么神奇有趣的世界。17、老師給我們講了個(gè)有趣的故事。18、你說(shuō)的這個(gè)問(wèn)題本身就很有趣。19、世界是神奇的，讓我們不斷著探索周?chē)l(fā)生的有趣的現(xiàn)象。20、他每天都堅(jiān)持讀一篇有趣的故事。21、

12、他真是個(gè)有趣的人。22、天文館里的宇宙空間，充滿(mǎn)了神奇有趣的色彩。23、我看一本有趣的漫畫(huà)書(shū)，笑得我肚子都疼了。24、星期三，學(xué)校舉行了一次有趣的文藝演出，讓我回味無(wú)窮，永遠(yuǎn)留在我的腦海里。25、學(xué)生選擇自己喜歡的動(dòng)物和反映的主題編寫(xiě)有趣的故事。26、要是法布爾先生不這樣寫(xiě)的話，我完全可以認(rèn)定這是一本普通的記敘文，一本枯燥無(wú)味的記敘文。（a good sentence ）沒(méi)有創(chuàng)意，沒(méi)有什么特別的地方以及引人注目的地方?？伤\(yùn)用了，這樣就像把我也一起帶進(jìn)了這個(gè)神秘有趣的昆蟲(chóng)王國(guó)，自己也是一只頑固可愛(ài)的小昆蟲(chóng)，就像在看動(dòng)畫(huà)片、小人書(shū)一樣的有趣、好玩。把我吸進(jìn)了這個(gè)似人卻非人的王國(guó)。27、有趣的文藝演出在我們的掌聲中結(jié)束了，我真希望這次文藝演出永遠(yuǎn)也不會(huì)結(jié)束。28、有些人認(rèn)為雜志有趣，但是我覺(jué)得小說(shuō)跟有趣。29、這位名揚(yáng)四海、譽(yù)滿(mǎn)天下的法布爾先生，運(yùn)用了巧妙的擬人手法，再加入自己幽默生動(dòng)的另我