同濟大學(xué)鋼結(jié)構(gòu)課程實驗報告范例

1、鋼結(jié)構(gòu)基本原理實驗報告學(xué)號：043728姓名：楊揚實驗名稱：箱形截而軸心受壓柱局部失穩(wěn)實驗組號：L-W-14-1實驗日期:2008-5-26一、實驗?zāi)康模罕驹囼炌ㄟ^研究認(rèn)識箱形截面構(gòu)件在軸心壓力作用卜局部失穩(wěn)的全過程，掌握研究和分析構(gòu)件局部失穩(wěn)形式的方法。二、實驗原理：根據(jù)彈性理論，簡支矩形板在縱向均布壓力Nx(單位板寬的荷載，單位kN/nun)作用下，板中面的屈曲平衡方程為cOS夕叭餉VC其中，板的單位寬度的抗彎剛度時對簡支矩形板，方程的解V可用卜列雙重三角級數(shù)表示:/n=ln=lmnx.Sillb可得Nx的臨界值吟uamb當(dāng)n=lIbt,得臨界力最小值。即當(dāng)板屈曲時，沿y軸方向只有一個半波

2、。N,=kU式中，板的穩(wěn)定系數(shù)k=(-+-)2lramb當(dāng)板屈曲時，沿y軸方向總是有k為最小值的半波數(shù)。當(dāng)a/byf2時，板屈曲成一個半波；當(dāng)邁循時，板屈曲成兩個半波；當(dāng)Ha/bW伍時,板屈曲成三個半波。臨界應(yīng)力工嚴(yán)如竺&tIrf該截而由多塊板件組成，故應(yīng)考慮板組間的約束因素。即k值應(yīng)包括板組間的約束系數(shù)對箱形截面，有0.38-(tc!tQb)R=(2+10/+3) 駕合金方gL3.03.05、180oWiR三、實驗設(shè)計資料試件幾何參數(shù)：TOC o 1-5 h zIII-IIIIiIizI!I、嗣穩(wěn)定刪試件加工圖 # 實測截面幾何數(shù)據(jù)單位截而高度H截面寬度B翼緣厚度TF腹板厚度T*試件長度Lm

3、mmmmmmmmm180.0075.003.003.00270.0 材料的力學(xué)性能試驗結(jié)果材性試驗鋁合金606L-T6屈服強度f0.2MPa245.00拉斷強度fiiMPa265.00彈性模嵐EMPa68000.00實驗設(shè)計內(nèi)容3.1實驗裝置加載設(shè)備：千斤頂；由千斤頂及反力梁施加壓力，壓力傳感器測定荷載值；應(yīng)變片測最試件縱向應(yīng)變：縱向位移計測最試件側(cè)向位移，豎向位移計測帚試件縱向伸縮變形。3.2加載方式千斤頂通過厚鋼板將荷載施加J：構(gòu)件兩端，并調(diào)整使Z作用點與截而形心盡竜重合。視為均布軸心荷載。3.3測點布置3.3.1縱向應(yīng)變片布置（8個）3.3.2水平位移計布置（4個）333豎向位移計布置（

4、2個）D5:)1i1i11i1!1（:D6 # #實驗結(jié)果預(yù)分析構(gòu)件板件有a/b=270/180=1.5T即兩個半波時，臨界力有最小值。故預(yù)計該試件局部失穩(wěn)將為板件兩個半波的變形。4.1不考慮板組約束的彈性分析2180=4.3468000 x312(1-032)=1681319Nmm2/mm # k2D4.34zxl68131.9“o=xcrb2t=180 x3=741=（JtL=74.1x3x510=113AkN汽CT入CT其中，k板件穩(wěn)定系數(shù)D單位板寬的抗彎剛度t板厚（mm）L截而所有板件周長（mm丿CTXCI截面臨界應(yīng)力（MPa）Nxcr截而臨界荷載（kN）0.

5、38l-(tc/tob)20381-(3x75/3x180)24.2考慮板組約束的彈性分析=0.46=5.127,(10：+3)=(2+10 x046+3)k7rD5.122x168131.91802x3=SlAMPci=atL=87.4x3x510=133.7RNXCl入CT其中，1-板組約束系數(shù)四、實驗現(xiàn)象及數(shù)據(jù)處理1實驗現(xiàn)象隨荷載加丿、，長邊板件出現(xiàn)局部失穩(wěn)。失穩(wěn)形式為產(chǎn)生兩個半波屈曲。實際屈曲形式表現(xiàn)為：上部凸出，下部凹陷。試件最終破壞形式：局部失穩(wěn)。2.數(shù)據(jù)處理荷載-豎向位移曲線oO5O11 # #荷載-橫向位移曲線D2D3O0X05of5221-8-6-4-202468橫向位移(mm) 荷載;-應(yīng)變曲線-6000-5000-4000-3000-2000-10000100020003000應(yīng)變（）S5S6S7S8實驗數(shù)據(jù)表明，板件發(fā)生局部失穩(wěn)時的臨界荷載97.7kN破壞荷載2501N五、實驗結(jié)果分析理論：=入CT實際Ng=9kN分析：由荷載的偏心、試件材料的不均勻性等造成失穩(wěn)臨界荷載比理論分析結(jié)果較小。在局部失穩(wěn)發(fā)生后構(gòu)