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钢结构桁架实验 PAGE 3 简支钢桁架静载非破坏性实验 一、实验目的 1.掌握结构静载试验常用仪器、设备使用方法,并了解其主要性能指标。 2．通过对桁架节点位移、杆件内力的测量对桁架结构的工作性能及计算理 论作出评判，深刻理解对称荷载、对称性等知识点。 3.了解结构静载试验的试验方案、方法设计。 4．掌握试验数据的整理、分析和表达方法。 二、实验设备和仪器 1.试件——钢桁架、跨度3m，杆件采用双∠40×4等边角钢，如下图1-1所示； 2.加载设备：千斤顶，压力传感器； 3.静态电阻应变仪； 4.位移计及支架； 图1钢结构桁架实验示意图 桁架的实验荷载不能与设计荷载相符合时，亦可采用等效荷载代换，但应验算，使主要受力构件或部位的内力接近设计情况，还应注意荷载改变后可能引起的局部影响，防止产生局部破坏。 观测项目一般有节点挠度和转角、杆件内力等。测量挠度，可采用位移计，测点一般布置于下弦结点。杆件内力测量，可用电阻应变片，其安装位置随杆件受力条件和测量要求而定。 五、实验步骤 具体实验步骤如下： （1）考察实验场地及仪器设备，准备实验方案与实验方法；画记录表和记录图,进入实验室进行实验。 （2）检查试件和实验装置，架位移计，要求垂直对准；先按单点加载方案安装杠杆加载装置。（电阻应变片已预先贴好）。 （3）预加载实验（5KN荷载）。检查装置试件和仪表工作是否正常，发现问题及时排除。然后卸预载。 （4）作好记录准备,读仪表初值并记录初值。 （5）正式实验。加载制度：5级加载，每级5KN，满载后分级卸载，加卸载每级停歇时间5分钟，停歇的中间读数并记录。读数应尽可能保证同时性。 （6）正式实验可重复两次。实验共进行两个循环，排除所测读数的偶然性。 预载的目的为：消除节点和结合部位的间隙，使结构进入正常工作状态；检查全部实验装置的可靠性；检查全部观测仪表的工作是否正常；检查现场的组织工作和人员的工作情况。然后卸载，及时排除发现的问题。预载过程中要注意观察应变及挠度测试仪表的读数是否发生变化，变化情况是否正常。然后开始正式加载及测量，采用分级等量的荷载进行加荷，每加一级荷载之后稳载5分钟，然后读取应变及挠度数据，记录。 五、注意事项 桁架实验由于荷载点高，加荷载过程中要特别注意安全，以防损坏仪器设备和造成人身伤害。 本实验采用缩尺钢桁架作非破损检验，以达到熟悉的目的。杆件应变测量点设置在杆件的中间区段，为消除自重弯矩的影响，电阻应变片均安装在截面的重心线上。挠度测点均布置在桁架下弦结点上，同时支座处尚应装置位移计测量沉降值（及侧移值）。  附件 桁架各杆件实验内力分析 根据弹性理论（虎克定理）、杆件的实测截面面积F、弹性模量E和实测应变值列表计算杆件内力并与理论值进行比较，或进行应变的理论值与实测值进行比较。 根据单位荷载作用图进行应变的理论值计算（见下表） 表1：5Kn荷载作用下杆件应变理论值计算表（与应变试验值比较）（με） 计算Ni 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 E（Gpa） Ni理 Ai（mm2） εi理=Ni理/EAi 表2：理论值与实测值对比（应变结果表）（με） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 ……21 理论 实测 理论 实测 理论 实测 理论 实测 理论 实测 卸载 理论 实测