鋼結(jié)構(gòu)桁架實(shí)驗(yàn)

簡(jiǎn)支鋼桁架靜載非破壞性實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)常用儀器、設(shè)備使用方法,并了解其主要性能指標(biāo)。2．通過對(duì)桁架節(jié)點(diǎn)位移、桿件內(nèi)力的測(cè)量對(duì)桁架結(jié)構(gòu)的工作性能及計(jì)算理論作出評(píng)判，深刻理解對(duì)稱荷載、對(duì)稱性等知識(shí)點(diǎn)。3.了解結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)的試驗(yàn)方案、方法設(shè)計(jì)。4．掌握試驗(yàn)數(shù)據(jù)的整理、分析和表達(dá)方法。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和儀器1.試件——鋼桁架、跨度3m，桿件采用雙∠40×4等邊角鋼，如下圖1-1所示；2.加載設(shè)備：千斤頂，壓力傳感器；3.靜態(tài)電阻應(yīng)變儀；4.位移計(jì)及支架；圖1-1桁架幾何尺寸圖三、實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)本實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)和難點(diǎn)主要有以下幾方面的內(nèi)容:1、桁架的工作特性:在結(jié)點(diǎn)荷載作用下桁架各桿件呈二力桿特性，具體地說是上弦為壓桿，在應(yīng)變特性上表現(xiàn)為負(fù)應(yīng)變(壓應(yīng)變)，下弦桿為拉桿在應(yīng)變特性上表現(xiàn)為正應(yīng)變(拉應(yīng)變)，腹桿中有拉桿、壓桿、零桿(要特別注意其前提:在結(jié)點(diǎn)荷載作用下，這點(diǎn)在誤差分析中很重要)。2、桁架計(jì)算理論:節(jié)點(diǎn)法和截面法。3、時(shí)效作用對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響:鋼結(jié)構(gòu)在某級(jí)荷載作用下其變形充分發(fā)展一般需要兩個(gè)小時(shí)，但是由于時(shí)間關(guān)系學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課上不可能按兩小時(shí)加一次荷載，這也是產(chǎn)生誤差的主要原因。4、加載—卸載分析:對(duì)加載到某級(jí)荷載與卸載到同一級(jí)荷載的桿件應(yīng)變和結(jié)點(diǎn)的撓度進(jìn)行對(duì)比分析、總結(jié)，可以發(fā)現(xiàn)規(guī)律，分析原因。5、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集、分析、整理與表達(dá):采集的方法，要點(diǎn);實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的定性分析與定量分析相結(jié)合;實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的整理應(yīng)優(yōu)先采用表格表達(dá)方式;實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表達(dá)一般采用圖、表(記錄表格、計(jì)算表格、結(jié)果表格)、數(shù)學(xué)函數(shù)表達(dá)式。四、實(shí)驗(yàn)方案桁架實(shí)驗(yàn)一般多采用垂直加荷方式，桁架實(shí)驗(yàn)支座的構(gòu)造可以采用梁實(shí)驗(yàn)的支承方法，支承中心線的位置盡可能準(zhǔn)確，其偏差對(duì)桁架端結(jié)點(diǎn)的局部受力影響較大，故應(yīng)嚴(yán)格控制。圖1鋼結(jié)構(gòu)桁架實(shí)驗(yàn)示意圖附件桁架各桿件實(shí)驗(yàn)內(nèi)力分析根據(jù)彈性理論（虎克定理）、桿件的實(shí)測(cè)截面面積F、彈性模量E和實(shí)測(cè)應(yīng)變值列表計(jì)算桿件內(nèi)力并與理論值進(jìn)行比較，或進(jìn)行應(yīng)變的理論值與實(shí)測(cè)值進(jìn)行比較。根據(jù)單位荷載作用圖進(jìn)行應(yīng)變的理論值計(jì)算（見下表）表1：5Kn荷載作用下桿件應(yīng)變理論值計(jì)算表（與應(yīng)變?cè)囼?yàn)值比較）（με）計(jì)算Ni123456789101112131415161718192021E（Gpa）Ni理Ai（mm2）εi理=Ni理/EAi表2：理論值與實(shí)測(cè)值對(duì)比（應(yīng)