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1、簡支鋼桁架靜載非破壞性試驗?zāi)夸浺?、試驗對象簡介與應(yīng)用………………………………………………2二、試驗介紹…………………………………………………………………3三、試驗重點…………………………………………………………………4四、試驗對比…………………………………………………………………5五、試驗方案、步驟………………………………………………………6六、試驗數(shù)據(jù)處理…………………………………………………………11七、試驗報告與誤差分析………………………………………………13八、參考文獻(xiàn)………………………………………………………………14一、試驗對象簡介與應(yīng)用桁架(trus
2、s),由直桿組成的一般具有三角形單元的平面或空間結(jié)構(gòu)。在荷載作用下,桁架桿件主要承受軸向拉力或壓力,從而能充分利用材料的強度,在跨度較大時可比實腹梁節(jié)省材料,減輕自重和增大剛度,故適用于較大跨度的承重結(jié)構(gòu)和高聳結(jié)構(gòu),如屋架、橋梁、輸電線路塔、衛(wèi)星發(fā)射塔、水工閘門、起重機(jī)架等。常用的有鋼桁架、鋼筋混凝土桁架、預(yù)應(yīng)力混凝土桁架、木桁架、鋼與木組合桁架、鋼與混凝土組合桁架。桁架按外形分有三角形桁架、梯形桁架、多邊形桁架、平行弦桁架,及空腹桁架。在選擇桁架形式時,應(yīng)綜合考慮桁架的用途、材料、支承方式和施工條件,在滿足使用要求的前提下,力求制造和安裝所用的材料和勞動量為最小
3、。而根據(jù)其幾何樣式的不同可分為三角形桁架(在沿跨度均勻分布的節(jié)點荷載下,上下弦桿的軸力在端點處最大,向跨中逐漸減少;腹桿的軸力則相反。三角形桁架由于弦桿內(nèi)力差別較大,材料消耗不夠合理,多用于瓦屋面的屋架中。)、梯形桁架(和三角形桁架相比,桿件受力情況有所改善,而且用于屋架中可以更容易滿足某些工業(yè)廠房的工藝要求。如果梯形桁架的上、下弦平行就是平行弦桁架,桿件受力情況較梯形略差,但腹桿類型大為減少,多用于橋梁和棧橋中。)、多邊形桁架(也稱折線形桁架。上弦節(jié)點位于二次拋物線上,如上弦呈拱形可減少節(jié)間荷載產(chǎn)生的彎矩,但制造較為復(fù)雜。在均布荷載作用下,桁架外形和簡支梁的彎矩
4、圖形相似,因而上下弦軸力分布均勻,腹桿軸力較小,用料最省,是工程中常用的一種桁架形式。)、空腹桁架(基本取用多邊形桁架的外形,上弦節(jié)點之間為直線,無斜腹桿,僅以豎腹桿和上下弦相連接。桿件的軸力分布和多邊形桁架相似,但在不對稱荷載作用下桿端彎矩值變化較大。優(yōu)點是在節(jié)點相交會的桿件較少,施工制造方便。)等。二、試驗介紹1、試驗結(jié)構(gòu)用等邊角鋼焊接而成的鋼桁架如計算簡圖所示.試件———鋼桁架、跨度6m,上下弦采用等邊角鋼2∠70×6(F=2×816mm2),腹桿采用等邊角鋼2∠56×5(F=2×514mm2),節(jié)點板厚δ=4mm,測點布置見下圖所示.鋼材Q345.1—電阻
5、應(yīng)變片 2—撓度計2、試驗項目各桿件的應(yīng)變和鋼桁架下弦結(jié)點的撓度。3、試驗?zāi)康?1)了解所用儀器的原理,學(xué)會所用儀器設(shè)備的安裝、操作與讀數(shù)、(2)通過對鋼桁架各桿件的應(yīng)變和鋼桁架下弦結(jié)點的撓度的量測,來檢驗桁架的工作特性和驗證桁架、(3)通過試驗,學(xué)會試驗數(shù)據(jù)的采集、(4)掌握結(jié)構(gòu)實驗中靜力實驗的基本過程和方法;進(jìn)一步學(xué)習(xí)、掌握應(yīng)變和撓度測量儀器的性能、安裝和使用方法;了解桁架結(jié)構(gòu)的加載方法、原理和特點。通過對構(gòu)件內(nèi)力、撓度、桿件附加彎矩的測定,運用相關(guān)專業(yè)知識,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)對桁架結(jié)構(gòu)的工作性能作出評定,掌握靜力實驗的數(shù)據(jù)處理分析和結(jié)構(gòu)性能評定技能,解決工程實際問
6、題。分析、整理與表達(dá)。4、試驗步驟準(zhǔn)備工作------分級加載(1級)--------分級卸載(1級)5、試驗特點應(yīng)變測試點多(有6點),結(jié)構(gòu)具有對稱性。6、桁架內(nèi)力計算假定:(1)結(jié)點為鉸結(jié)點.(2)桿件軸線為直線且通過鉸中心.(3)荷載及支座反力作用在結(jié)點上。三、試驗重點本試驗的重點和難點主要有以下幾方面的內(nèi)容:1、桁架的工作特性:在結(jié)點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)點荷載作用下,這點在誤差分析中很重要)
7、。2、桁架計算理論:節(jié)點法和截面法.本試驗報告中涉及到幾個單位荷載作用圖,而幾個單位荷載作用圖的正確與否直接關(guān)系到本試驗報告的質(zhì)量。3、結(jié)點撓度實測值的處理:應(yīng)考慮支座沉降值對結(jié)點撓度測量值的影響,采用梯形圖處理方法。4、時效作用對試驗結(jié)果的影響:鋼結(jié)構(gòu)在某級荷載作用下其變形充分發(fā)展一般需要兩個小時,但是由于時間關(guān)系學(xué)生在試驗課上不可能按兩小時加一次荷載,這也是產(chǎn)生誤差的主要原因。5、加載—卸載分析:對加載到某級荷載與卸載到同一級荷載的桿件應(yīng)變和結(jié)點的撓度進(jìn)行對比分析、總結(jié),可以發(fā)現(xiàn)規(guī)律,分析原因。6、試驗數(shù)據(jù)的采集、分析、整理與表達(dá):采集的方法,要點;試驗數(shù)據(jù)的
8、定性分析與