桥梁工程课程实验指导书

桥梁工程课程实验指导书山东理工大学实验一刚接T梁桥受力实验一、实验课性质非独立设课二、采用教材桥梁工程（高等教育出版社白宝玉主编）三、实验教学的目的利用小比例结构模型,模拟T型梁桥横向联接计算分析理论的假定，通过对模型加荷实验测定各片梁在跨中断面的应变和挠度，验证桥梁横向分布系数的计算分析方法及各梁的内力，加深对课堂所学理论知识的理解,初步培养试验研究动手能力及结构计算分析能力。四、实验内容及要求1、通过刚接T型梁桥结构模型来模拟应用在工程实际中刚接T型梁桥，通过在模型上不同位置加载，验证荷载横向分布计算分析方法。本实验属于综合设计型实验项目，要求学生在上实验课前能认真的翻阅《桥梁工程》和《结构设计原理》教材和《公路桥梁横向分布计算方法贺拴海谢仁物编著》等相关内容；2、按学生人数分成七个小组,每组约八人；3、由实验指导老师简介相关教材内容、实验仪器的使用和注意事项并由实验指导老师作演示试验；然后分工让学生动手实验；4、实验室现有条件和设施，仅有一套（横桥向梁的连接刚性连接）教学模型，每个实验仅能容纳一个班的一半学生参加，循环完成本项试验；5、T型梁桥单位荷载逐梁加载（加荷仅完成跨中一个断面），测定模型跨中的应变，跨中及L/4二个断面挠度。图1-1T型梁桥结构模型五、实验条件及要求1、模型结构构造见图一；2、主要仪器与设备应变片；静态数据采集系统；千分表或位移计；力传感器；加载系统3、实验要求1）实验前应熟悉实验内容，列出实验提纲，复习并掌握与本实验有关的课程内容；2）熟悉实验测量仪器，仪表和加载设施的使用方法与操作规程，在模型的指定位置安装仪表和施加荷载；3）按前述所列实验内容逐项加载，每一项重复加载两次，每次加载前后均应记录仪表读数；4）整理分析实验数据，计算理论值与试验值进行比较，并按照实验荷载计算出模型桥的内力值与实测内力(应变)值列表比较，并分析其差异原因，完成实验报告。六、实验相关知识点1、关于《桥梁工程》中的横向分布的概念及如何进行横向分布系数计算方法；2、复习《结构设计原理》的有关知识；3、学习《公路桥梁横向分布计算方法贺拴海谢仁物编著》等相关内容；七、实验原理在弹性范围内ikikRw（1）∵11nnikikiiRwP∴11nikiPw（2）式（2）代入（1），得：ikikikwRPw∴1/ikikiknikiwRPw（3）利用位移互等原理，ikkiww，得：11ikkiiknnikikii从上式可以看出：若求第i号梁得荷载横向分布影响线，则把力P放置在该片主梁上，测出各主梁得跨中挠度，代入式（3）计算即可。以1＃梁为例：11111nikiww12211211nnikikii13311311nnikikii14411411nnikikii15511511nnikikii八、实验实施步骤1、量测模型各部几何尺寸，标出荷载和测点位置；2、选择并安装千分表（或位移计），力传感器等；3、安装加载系统，并进行调试以检查仪表和线路；4、逐梁加载并记录相关数据。九、实验报告首先根据图一所给的尺寸，从理论上分别计算出跨中断面上五片梁的单位荷载横向分布系数列表对比,并说明那一种方法接近试验模型的构造(计算过程的示意图附在报告后);表1－1T型梁桥荷载横向分布系数计算表计算方法1号梁2号梁3号梁4号梁5号梁杠杆法偏心受压法横向铰接法十、思考问题1、量测模型几何尺寸，确定模型材料的物理力学性质之目的何在？2、为什么要进行调试和标定仪器，仪表？3、为什么实际量测的值与理论值存在差别？表1－2刚接T型梁桥原始记录力值作用位置测点位置跨中挠度(mm)初读数第一次第二次备注3kg1号梁顶跨中1号梁底2号梁底3号梁底4号梁底5号梁底3kg2号梁顶跨中1号梁底2号梁底3号梁底4号梁底5号梁底3kg3号梁顶跨中1号梁底2号梁底3号梁底4号梁底5号梁底实验二铰接板桥受力实验一、实验课性质非独立设课二、采用教材桥梁工程（人民交通出版社姚玲森主编）三、实验教学的目的利用小比例结构模型,模拟铰接板桥横向分布计算分析理论的假定，通过对模型加荷实验测定各块板在跨中断面的应变和挠度，验证桥梁横向分布系数的计算分析方法，加深对课堂所学理论知识的理解,初步培养试验研究动手能力及结构计算分析能力。四、实验内容及要求1、通过铰接板桥结构模型来模拟应用在工程实际中的铰接板桥，通过在模型上不同位置加载，验证荷载横向分布计算分析方法。本实验属于综合设计型实验项目，要求学生在上实验课前能认真的翻阅《桥梁工程》和《结构力学》教材和《公路桥梁横向分布计算方法》（贺拴海、谢仁物编著）等相关内容；2、按学生人数分成六个小组,每组约八人；3、由实验指导老师简介相关教材内容、实验仪器的使用和注意事项并由实验指导老师作演示试验；然后分工让学生动手实验；4、实验室现有条件和设施，仅有两套（横桥向板的铰接连接）教学模型，每个实验仅能容纳一个班的一半学生参加，循环完成本项试验；5、铰接板桥单位荷载逐梁加载（加荷仅完成跨中一个断面），测定模型跨中的应变。图2－1铰接板桥结构模型五、实验条件及要求1、模型结构构造见图1－1；2、主要仪器与设备应变片；静态数据采集系统；千分表或位移计；力传感器；加载系统3、实验要求1）实验前应熟悉实验内容，列出实验提纲，复习并掌握与本实验有关的课程内容；2）熟悉实验测量仪器，仪表和加载设施的使用方法与操作规程，在模型的指定位置安装仪表和施加荷载；3）按前述所列实验内容逐项加载，每一项重复加载两次，每次加载前后均应记录仪表读数；4）整理分析实验数据，计算理论值与试验值进行比较，并按照实验荷载计算出模型桥的内力值与实测内力(应变)值列表比较，并分析其差异原因，完成实验报告。六、实验相关知识点1、《桥梁工程》中关于横向分布的概念及横向分布系数的计算方法；2、复习《结构力学》的有关知识；3、学习《公路桥梁横向分布计算方法贺》（拴海谢仁物编著）等相关内容；七、实验实施步骤1、熟悉仪器的使用2、粘贴应变片，量测模型各部几何尺寸，标出荷载和测点位置；3、连接应变仪4、安装加载系统，并进行调试以检查仪表和线路；5、逐板加载并记录相关数据（表1-2）。八、实验报告首先根据图一所给的尺寸，从理论上分别计算出按杠杆原理法和铰接板法跨中断面上各块板的荷载横向分布系数、见表1-1）,并说明那一种方法接近试验结果(计算过程的示意图附在报告后);表2－1铰接板桥单位荷载横向分布系数计算表计算方法1号板2号板3号板4号板5号板杠杆法横向铰接法九、思考问题1、量测模型几何尺寸的目的是什么？2、为什么要进行调试和标定仪器、仪表？3、为什么实际量测的值与理论值存在差别？表2－2铰接板桥原始记录整理力值作用位置测点位置跨中挠度(mm)初读数第一次第二次备注3kg1号板顶跨中1号板底2号板底3号板底4号板底5号板底3kg2号板顶跨中1号板底2号板底3号板底4号板底5号板底3kg3号板顶跨中1号板底2号板底3号板底4号板底5号板底