钢结构试验报告2

《钢结构试验报告2》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、L型截面轴心受压柱自主实验报告实验组号第12组实验闩期2014.11.25（周二）1250744陈俊百1250746竺豪杰1250747王萍1250748张琦1250749李成梁一、实验目的:1、通过试验掌握钢构件的试验方法，括试件设计、加载装置设计、测点布置、试验结果整理等方法。2、通过试验观察L型截而轴心受压柱的失稳过程和失稳模式。3、通过试验认识L型截面轴心受压柱的弯扭失稳和局部失稳之间的关系。4、将理论极限承载力和实测承载力进行对比，加深对轴心受压构件稳定系数计算公式的理解。二、实验原理：1、

2、基本微分方程根据开口薄壁杆件理论，只有初始缺陷的轴心压杆的弹性微分方程为：EIx(v,v-v^+Nv-Nx,3=0EIx(ulv-u^)^-Nu-Ny,3=0El,m_GItW-况)一Nx,6+Ny,0+r；Nd''-R3=02、L型截面失稳欧拉荷载L型截面为单轴对称截面(如下图)，有jX°=()，代入上式可得：-viv)+M，=O(a)£/',(，-C)+TV，+Ny,=Q(b)£/>lv-%1V)-G/t(f-<)++⑽”=Q(C)以上方程说明L型单轴对称截而轴心压杆在弹性阶段工作时，只有第一个方

3、程是独立的，而剩卜*的两个方程为相互耦合的。所以整体失稳有两种情况：(1)绕X轴的弯曲失稳；(2)绕Y轴弯曲同时绕杆轴扭转失稳，称为弯扭失稳。真正发生哪一种失稳取决于绕X轴的长细比和换算长细比的相对大小。对于理想压杆，则由上面三式可分别求得L型截面压杆的欧拉荷载为：绕X轴弯曲失稳：NLxttEI弯扭失稳:ky+NUNd、2-4/VEyAU1-)2]其中:兀Ely1厂o2L型截面压杆的计算长度和长细比为：绕X轴弯曲失稳计算长度：lOx=g人，长细比人二/0X//A.绕Y轴弯曲失稳计算长度：lOy="人，

4、长细比人=/0、,//、.绕Z轴扭转失稳计算长度：I训=人1。，端部不能扭转也不能翘曲吋&=0.5,1弯扭失稳等效长细比：+丄、

5、(AX)2-4上述长细比均可化为相对长细比：1=^7TE、稳定性系数计算公式L型截面压杆的弯曲失稳极限承载力：fy根据欧拉公式；V£u,=得aEw=厂07，'.+(1+£0)〜—fy^Ex2再由公式0=>可算出轴心压杆的稳定性系数。A4、柱子p-7曲线（该L型截面属于b类曲线）当>10.215(pcrfy22'0.965

6、+0.32+20.965+0.3A+2一4/p取决于构件的初始缺陷，根据构件的截面类型和加工过程的不同，将构件的初始缺陷分为a类、b类、c类、d类，各类缺陷的p值根据其所属的缺陷曲线取值。其中分类情况如下图所示。a曲线轧制，b/hO.8,对强轴少

7、O乳制，对两主轴b曲线除acd以外的其他截面情况c曲残煤接,轧制边，对y轴□焊接，板件宽厚比<20,对两主轴X焊接，轧制边，对两主轴士焊接，轧制边，t》40对强轴工乳制，4080,对强轴b/h〉0.8IIIIII■

8、III■04080120160200入三、实验设计:1、试件设计（1）试件截面（L形截面）Sx，=40x3.0mm（2）试件长度:L=1000mm；（3）钢材牌号：304号不锈钢；（4）试件立面、截面如图：I反力梁騎AIA/越受压试個AASASL40x40x3（制作2件）L30x30x3（制作2件）（5）试件设计时考虑的因素1）充分考虑实验目的，设计构件的破坏形式为沿非对称轴弯曲失稳;2）合理设计构件的尺寸，使其能够在加载仪器上加载；3）考虑一定经济性。2、支座设计(1)单刀口支座图(实现单向可转动)

9、408肉螺纹孔乃口扳射和试件端板连接卜90f■//、/iQHX-lO寸kX槽□板408向螺纹孔用于和传感器连接3、测点布罝(1)应变片、位移计布置图(2)上图屮各物理量含义:(3)应变片和位移计布置原则。a)测点数量合理。b)测点的布罝方便控制试验过程。c)数据之间可以相互印证。各物理景含义P荷载kNCH9-10物理量跨中位移(如图)CII1-4物理景跨中应变(如图)4、加载装置设计(1)加载方式一一千斤顶单调加载本试验中的时间均采用竖向放置。采用油压千斤顶和反力架施加竖向荷载。加载初期：分级加

10、载；每级荷载约10%Pu;时间间隔约2min。接近破坏：连续加载；合理控制加载速率；连续采集数据。卸载阶段：缓慢卸载。(2)加载装置图toV///////////////1.\ww、料中心千斤顶双刀n支座(3)加载原理千斤顶在双刀门支座上产生的具有一定面积的集屮荷载通过刀门施加到试件上，成为近似的线荷载，即集中于轴线上的集中力。(4)加载装置模拟的荷载条件两端铰接的柱承受竖直轴心压力荷载。］、实验准备:1、试件截面实测截面实测值如下:L型钢的物理参数