簡支鋼桁架非破損試驗報告書

1、結構力學試驗報告書實驗名稱：實驗班級：實驗小組：小組成員：任課教師：指導老師：、實驗目的1 .掌握結構靜載試驗常用儀器、設備使用方法，并了解其主要性能指標。2 .通過對桁架節(jié)點位移、桿件內力的測量對桁架結構的 工作性能及計算理論作出評判，深刻理解對稱荷載、 對稱性等知識點。3 .了解結構靜載試驗的試驗方案、方法設計。4 .掌握試驗數(shù)據(jù)的整理、分析和表達方法。5 .學會誤差分析，加載-卸載分析。6 .通過分工協(xié)作，培養(yǎng)團結合作的團隊精神。、實驗設備和儀器1 .試件一一鋼桁架、跨度 3.6米，上下弦、腹桿均采用等邊角鋼 2/25X3 (F=2 X 143.2 mm2),節(jié)點板厚6=10 mm ,測

2、點布置見下圖所示。鋼材 Q345 。試件的材料性能：Ess= (200 210) *10 9Pa； fsy=345MPa1-21 電阻應變片I-V一撓度計圖1-12 .加載系統(tǒng)一一利用杠桿原理白整碼加載法，壓力傳感器，測力儀等。3 XL 2118C 型力 / 應變綜合參數(shù)測試儀2 臺（或 YJ-28-P10R 靜態(tài)電阻應變儀2臺）。4 百分表、撓度計及支架。三、實驗原理：通過應變儀測出桁架各桿件在荷載作用下的微應變，根據(jù)胡克定律轉化為桁架各桿的內力試驗值，用百分表測試桁架支座和下弦節(jié)點在何在作用下的變形值，再用梯形圖處理法得出桁架下弦節(jié)點變形的試驗值。四、實驗方案1 加載裝置與加載方案桁架實驗

3、一般多采用垂直加載方式，加載位置務需準確、垂直，以防止桁架平面外受力較大，影響實驗進行和讀數(shù)的準確性。另外，由于桁架外平面剛度較弱，安裝時必須采用專門措施，設置側向支撐，以保證桁架的側向穩(wěn)定。側向支撐點的位置應根據(jù)安全要求確定。同時側向支撐應不妨礙桁架在其平面內的位移。桁架實驗時支座的構造可以采用梁實驗的支承方法，支承中心線的位置務需準確，其偏差對桁架端節(jié)點的局部受力和支座沉降影響較大，對鋼筋混凝土桁架影響更大，故應嚴格控制。三角形屋架受荷后，下弦伸長較多，滾動支座的水平位移往往較大，因此支座墊板應有足夠的尺寸。本次桁架試驗采用 垂直加荷方式 ，桁架兩邊簡支，具體加載方案為 利用杠桿原理的砝碼

4、加載法， 在 L/2 處 單點 加載和采用在分配梁梁下設置滾軸支座實行2 點和 3 點 加載方案。2 測點布置本次測量項目有：桁架整體變形（撓度） ；桿件內力。采用百分表測量撓度，撓度測點均布置在桁架下弦節(jié)上，跨中 3 個表，支座各 1 個表，共 5 個百分表?？缰需旒芨鼽c撓度等于相應百分表測量值 消除支座沉降在該點產(chǎn)生的影響。采用電阻應變儀測量桁架桿件應變，應變片每桿布置1 片（或 2 片時桿件應變取平均值） ，共 21 片（或 42 片） ，測點 布置如圖 1 1 。應用虎克定理求桿件應力及內力。實驗前應將每個百分表和每個應變片編號并記錄其所在位置，以方便記錄、計算。3 . 本次試驗采用的

5、單點加載方案：加載方法：利用杠桿原理的砝碼加載法，試驗時應時桁架受力穩(wěn)定，對應防止發(fā)生平面外失穩(wěn)破壞，防止碰撞而影響試驗的進行，在試驗加載過程中應采取有效措施防止碰撞。五、實驗步驟具體實驗步驟如下：（ 1 ）考察實驗場地及儀器設備，聽實驗介紹并寫出實驗方案與實驗方法；畫記錄表和記錄圖,進入實驗室進行實驗。（ 2 ）檢查試件和實驗裝置，架百分表，要求垂直對準；先按單點加載方案安裝 杠桿加載裝置。 （電阻應變片已預先貼好）。（ 3 ）預加載實驗（ 1KN 荷載） 。檢查裝置試件和儀表工作是否正常，發(fā)現(xiàn)問題及時排除。然后卸預載。（ 4）作好記錄準備,讀儀表初值并記錄初值 。（ 5）正式實驗。加載制度

6、： 5 級加載，每級0.5KN （或 1KN） ，滿載后分3 級卸載，加卸載每級停歇時間 5 分鐘，停歇的中間讀數(shù)并記錄。讀數(shù)應盡可能保證同時性。（ 6 ）正式實驗可重復兩次。（ 7 ）再選擇 2 點和 3 點加載方案重復上述步驟進行試驗。六、實驗數(shù)據(jù)整理1 內力分析（ 1 ）桁架各桿件理論內力分析。下面以桁架跨中單點加載為例進行講述。圖1-2（2）桁架各桿件實驗內力分析。根據(jù)彈性理論（虎克定理）、桿件的實測截面面積F、彈性模量E和實測應變值列表計算桿件內力并與理論值進行比較，或進行應變的理論值與實測值進行比較。根據(jù)單位荷載作用圖進行應變的理論值計算（見下表）表1 : 0.5Kn荷載作用下桿件

7、應變理論值計算表（與應變試驗值比較）（小e ）計算Ni123456789101112131415161718192021E(Gpa )Ni理Ai(mm 2)ei 理=Ni理 /EA i表2 :理論值與實測值對比（應變結果表）（卜123456789101121理論實測理論實測理論實測理論實測理論實測卸載理論實測(3)內力結果比較分實測值(虛線)與理論值(實線)畫兩根線，分析差異原因。注意：1、零桿可不畫。2、要標著坐標軸符號與單位。3、拉桿畫右側，壓桿畫左側2 .撓度分析(1)計算理論值依據(jù)實測桿件截面積F和彈性模量E計算各點撓度值。A: II (IV)節(jié)點在0.5KN荷載作用下?lián)隙壤碚撝涤嬎?

8、單點加載方案)表3: 0.5KN荷載作用下H (IV)節(jié)點撓度理論值計算表(mm)Npi (N)Li (mm )Ai (mm 2)1上縣48J 口、桿1216202腹5桿911131721下懸桿6101418,、-NiNpLE= ( 200-210 ) GPaf=E 1/E i-pi- iAiB: ID節(jié)點在0.5KN荷載作用下?lián)隙壤碚撝涤嬎悖▎吸c加載方案）表4: 0.5KN荷載作用下田節(jié)點撓度理論值計算表（mm ）Npi (N)Li (mm )-，2、Ai (mm )上懸桿148121620腹桿25911131721下縣610桿1418E= ( 200-210 )GPaf=E 1/ENN. Li A（2）分析各點實測撓度值表5 :變形記錄表（mm ）P(kN)初值加載（KN卸載（KN表號00.511.522.51.50.50InmIVV表6 :根據(jù)記錄表數(shù)據(jù)減初值后得到各級荷載下的變形值（ mm ）P(kN)加載（KN卸載（KN表號0.511.522.51.50.50InmIVV注；卸載部分可算可不算用梯形圖處理法消除支座沉降對下弦節(jié)點產(chǎn)生的影響表7:撓度試驗值（mm）P(kN)加載（KN表號0.511.522.5RmIV綜合上述理論值與實測值得到變形結果表格表8 :撓度結果表（mm ）nmIV0.5 KN理論實測1KN