简支钢桁架模型非破坏静载实验

简支钢桁架模型非破坏静载实验编制：冯岚张子璐实验目的了解和掌握结构实验中静力实验的基本过程和方法；进一步学习、掌握应变和挠度测量仪器的性能、安装和使用方法；了解桁架结构的加载方法、原理和特点。通过对构件内力、挠度、杆件附加弯矩的测定，运用相关专业知识，根据实验数据对桁架结构的工作性能作出评定，掌握静力实验的数据处理分析和结构性能评定技能，解决工程实际问题。试件描述空间钢桁架，由两片相同的桁架横向连接组成。桁架跨度4m，高0.5m，下弦杆及四根外侧腹杆均由两根40-5型等边角钢组合而成，截面积A=3.791m2，上弦及其余腹杆均由两根25-4号等边角钢组合而成，截面积A=1.859m2。加载图式通过三级分载系统将一台压力机产生的荷载传递到桁架的８个节点上。一级分载梁二级分载梁三级分载梁反力装置液压加载器应变测试杆件及断面位置每个应变测试小组负责一组断面(A-A、B-B及C-C)的应变测试，两片桁架共8组断面，故应变测试共分8组，原实验小组两组合并为一组，17~20组的同学分散插入到前16组中。各断面的应变片布置见后。CCCCCCCC1、2组(15、16组)3、4组(13、14组)5、6组(11、12组)7、8组(9、10组)应变测试断面测点布置555257.7A-A(B-B)—共8个测点511.7C-C—2个测点杆件上部及下部各布置两个对称测点，可以测试截面应变分布情况，并可计算出轴向力产生的应变及弯矩在截面上部和下部产生的应变。应变片在中和轴位置对称布置，可以测量出轴向力产生的应变。实验正式开始前应变测试的准备工作(一)查线：应变测试共十个测点，分别连接到应变仪的10个通道上。因此首先必须清楚应变仪的每个通道测试的是结构哪个位置上的应变值。查找方法见如下图例。通道A22通道B44导线编号：每根导线上编号唯一，两端编号相同。该应变测点连接在２号线上该应变测点连接在４号线上２号线连接在A通道上４号线连接在B通道上故该测点的应变值在A通道读取故该测点的应变值在B通道读取注：A、B分别为应变仪的通道号实验正式开始前应变测试的准备工作(二)绘制测点布置图，包括本组的测试杆件以及每个断面应变片测点编号图(签到表中的数据记录区也要求绘制)。例：CCA-A1234实验正式开始前应变测试的准备工作(三)打开应变仪，检查：采用半桥公共补偿测试方式每个通道是否均有读数每个通道的修正系数是否为1.0000注：应变仪使用方法见实验二。挠度测试每片桁架下弦杆的节点处布置一个挠度测点，支座处各布置一个支座沉降测点，两片桁架共计10个挠度测点。结合跨中测点可了解结构整体变形情况，两测点的两级荷载的增量值基本对称且小于跨中测点。支座沉降测点跨中最大应变实验正式开始前挠度测试的准备工作(一)共抽20人单独组成挠度测试组(每实验小组抽1~2人)，2人负责1块百分表任务：学会百分表的检查、调整及读数(方法见后)选1人负责挠度汇总任务：绘制挠度测点布置图并编号(10个测点)，例：12345实验正式开始前挠度测试的准备工作(二)百分表的检查推动滑杆，滑杆移动平滑；指针跟随滑杆转动；滑杆顶端与被测点紧密接触；轻轻触动百分表，大指针能够基本回到原位(安装是否稳定)。滑杆大刻度盘0.01mm(可旋转)小刻度盘mm实验正式开始前挠度测试的准备工作(三)百分表的调整松开滑杆，指针回到原位，百分表读数为5.48mm1.滑杆保持不动2.小指针对准某一整数4.使大指针对准“0”3.转动表盘1.移动滑杆2.使小指针对准某一整数预载0~40kN反复加载两次任务：观察量测仪器是否工作正常，例如，当荷载增加时：拉杆的应变值应向正方向变化；百分表读数在节点处应增加，在支座处应减小。注：因支座处百分表安装方向与其他百分表不同(见第11页图)，因此支座处百分表读数随荷载增加而减小不代表支座上翘，处理数据时，每两级荷载下支座处数据的负增量应取绝对值计算。正式实验(一)初荷载：10kN任务：应变测试：应变仪10个通道调零，然后再重新读取10个通道的数据并记录(包括零及非零值，该值即为初读数)。挠度测试：10块百分表读取初读数，并由挠度汇总的同学进行汇总。注意：各测试小组应尽量在短时间内基本上同时完成，稳载过程中所有读数应基本保持不变。正式实验(二)加载程序：10kN40kN70kN100kN，两次循环。任务：每加一级荷载加载完毕稳载5分钟后，读取所有应变及挠度测点的读数，并进行挠度汇总。注意：检查数据读数是否准确每级荷载下应变及挠度增量是否基本线性，对称点读数是否基本一致，应变值的正负变化是否正确，跨中挠度变化是否最大，两次循环数据的重复性是否基本一致。