工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)力測量實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)

1、工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)力測量實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵笸ㄟ^對焊接、鉚接和鉸接等不同連接方式的工程結(jié)構(gòu)施加不同的載荷，測量出各構(gòu) 件所受的內(nèi)力值，并與相應(yīng)材料與尺寸的理想桁架桿件內(nèi)力的理論計(jì)算值進(jìn)行分析比較，加 深對實(shí)際工程結(jié)構(gòu)的力學(xué)建模合理性的認(rèn)識。了解掌握應(yīng)變計(jì)測量的基本方法和靜動(dòng)態(tài)電阻測量儀的使用方法。整理實(shí)驗(yàn)報(bào)告?；纠碚撚嘘P(guān)理想桁架的定義見4-4。對于理想桁架的理論計(jì)算可采用節(jié)點(diǎn)法和截面法進(jìn)行。應(yīng)變法是測定桿件內(nèi)力的常用方法，本方法利用物體受拉則伸長，受壓則縮短這一基本 規(guī)律，通過測量物體的實(shí)際變形來測定其實(shí)際受力。平面靜定構(gòu)架的結(jié)點(diǎn)采用了銷釘聯(lián)接及焊接、鉚接連接，載荷加在結(jié)點(diǎn)上。該結(jié)構(gòu)比較 接近于理想桁

2、架，可按理想桁架進(jìn)行理論計(jì)算。由材料力學(xué)可知，桿件在簡單拉壓狀態(tài)下存 在下列關(guān)系：。=E&也 =1(5-1)b = sA其中，b為應(yīng)力，即單位面積所受的力(N/m2)，稱為帕(Pa)； 為應(yīng)變，即單位長度的變 形，是一種無量綱代數(shù)量；S為桿件的內(nèi)力(N)； A為桿件的橫截面面積(m2)； E為抗拉壓 彈性模量(N/m2)。S = AE 顯然，桿件的內(nèi)力S與應(yīng)變存在下列關(guān)系：(5-2)由此可見，只要測量出桿件的實(shí)際應(yīng)變值，即可由上式求出桿件的實(shí)際受力S。為了測量應(yīng)變值，本實(shí)驗(yàn)采用電測法，即利用電阻應(yīng)變計(jì)和與其配套使用的靜動(dòng)態(tài)電 阻應(yīng)變儀來測量。有關(guān)電阻應(yīng)變計(jì)的結(jié)構(gòu)及工作原理及測量電路分別見3-1

3、， 3-2和 3-3。測量對象、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備與測量系統(tǒng)框圖測試對象工程桁架實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備1) JLC-1工程結(jié)構(gòu)內(nèi)力測試臺(tái)，該測試臺(tái)的結(jié)構(gòu)及操作說明見4-4。測試結(jié)構(gòu)分三種連接形式，兩種截面尺寸分別見圖5-1 (a)，(b)，各構(gòu)件材料的抗拉壓彈性模量Z=200 GPa電阻應(yīng)變計(jì)24片(已經(jīng)粘貼于測試結(jié)構(gòu)并涂加防護(hù)層)，靈敏系數(shù)為2.18；CZL-YB-22D拉力傳感器1只；靜動(dòng)態(tài)電阻測力儀1臺(tái)。靜動(dòng)態(tài)電阻測力儀的操作說明見4-5。測量系統(tǒng)框圖 如圖5-2所示。(a) g2x2 鋼管(b) 814x3.25 鋼管圖5-1桿件截面尺寸實(shí)驗(yàn)步驟、方法及注意事項(xiàng)接通電源，將儀器電源開關(guān)打開，預(yù)熱約20

4、分鐘。連接力傳感器(將力傳感器信號線的插頭缺口與儀器插座上的凸鍵位置對準(zhǔn)后， 再輕輕推動(dòng)聯(lián)接。嚴(yán)禁旋轉(zhuǎn))?！皹?biāo)定”力傳感器：“標(biāo)定” /L選定力的單位，輸入“3”，“確定”/, “Kg”指示燈亮；輸入力傳感器靈敏度(4位數(shù)，例如靈敏度為1.234，則輸入1234)，“確定”/；H設(shè)定力的報(bào)警值，輸入“290”，“確定”/；E設(shè)定力的最高限定值，輸入“300”，“確定”/。應(yīng)變計(jì)K值設(shè)定：“K值設(shè)定” /輸入4位數(shù)“ 2140”，“K值設(shè)定” /連接測量電橋。分別將待測桿件同一截面沿軸向的兩應(yīng)變及依次接入接線端子“A”和“B”(注意 同一應(yīng)變計(jì)的兩條輸出線必須分別接入同一電橋的“A”、“B”接線端子上)將溫度補(bǔ)償應(yīng)變計(jì)的兩條輸出線分別接入“公共補(bǔ)償”接線端子的“D1”、“A”上(注意同一補(bǔ)償應(yīng)變計(jì)的兩條輸出線必須分別接入同一電橋的“D1”、“A”接線端子上)電橋平衡。確認(rèn)螺旋加載器的負(fù)荷為零，然后分別“應(yīng)力清零”/、“應(yīng)變清零” /測量。緩慢順鐘向旋轉(zhuǎn)加載器手輪，加載140Kgf，依次作詳細(xì)記錄；卸載，重復(fù)“應(yīng)力清零”/、“應(yīng)變清零” /，再加載280 Kgf，依次作詳細(xì)記錄。卸載，關(guān)機(jī)。換一種不同連接形式的實(shí)驗(yàn)臺(tái)，重復(fù)上述步驟(1)(8)。實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求