简支钢桁架静载非破坏性试验

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1、简支钢桁架静载非破坏性试验目录一、试验对象简介与应用………………………………………………2二、试验介绍…………………………………………………………………3三、试验重点…………………………………………………………………4四、试验对比…………………………………………………………………5五、试验方案、步骤………………………………………………………6六、试验数据处理…………………………………………………………11七、试验报告与误差分析………………………………………………13八、参考文献………………………………………………………………14一、试验对象简介与应用桁架（trus

2、s），由直杆组成的一般具有三角形单元的平面或空间结构。在荷载作用下，桁架杆件主要承受轴向拉力或压力，从而能充分利用材料的强度，在跨度较大时可比实腹梁节省材料，减轻自重和增大刚度，故适用于较大跨度的承重结构和高耸结构，如屋架、桥梁、输电线路塔、卫星发射塔、水工闸门、起重机架等。常用的有钢桁架、钢筋混凝土桁架、预应力混凝土桁架、木桁架、钢与木组合桁架、钢与混凝土组合桁架。桁架按外形分有三角形桁架、梯形桁架、多边形桁架、平行弦桁架，及空腹桁架。在选择桁架形式时，应综合考虑桁架的用途、材料、支承方式和施工条件，在满足使用要求的前提下，力求制造和安装所用的材料和劳动量为最小

3、。而根据其几何样式的不同可分为三角形桁架（在沿跨度均匀分布的节点荷载下，上下弦杆的轴力在端点处最大，向跨中逐渐减少；腹杆的轴力则相反。三角形桁架由于弦杆内力差别较大，材料消耗不够合理，多用于瓦屋面的屋架中。)、梯形桁架(和三角形桁架相比，杆件受力情况有所改善，而且用于屋架中可以更容易满足某些工业厂房的工艺要求。如果梯形桁架的上、下弦平行就是平行弦桁架，杆件受力情况较梯形略差，但腹杆类型大为减少，多用于桥梁和栈桥中。)、多边形桁架(也称折线形桁架。上弦节点位于二次抛物线上，如上弦呈拱形可减少节间荷载产生的弯矩，但制造较为复杂。在均布荷载作用下，桁架外形和简支梁的弯矩

4、图形相似，因而上下弦轴力分布均匀，腹杆轴力较小，用料最省，是工程中常用的一种桁架形式。)、空腹桁架(基本取用多边形桁架的外形，上弦节点之间为直线，无斜腹杆，仅以竖腹杆和上下弦相连接。杆件的轴力分布和多边形桁架相似，但在不对称荷载作用下杆端弯矩值变化较大。优点是在节点相交会的杆件较少，施工制造方便。)等。二、试验介绍1、试验结构用等边角钢焊接而成的钢桁架如计算简图所示.试件———钢桁架、跨度6m，上下弦采用等边角钢2∠70×6(F=2×816mm2)，腹杆采用等边角钢2∠56×5(F=2×514mm2)，节点板厚δ=4mm，测点布置见下图所示.钢材Q345.1—电阻

5、应变片　2—挠度计2、试验项目各杆件的应变和钢桁架下弦结点的挠度。3、试验目的(1)了解所用仪器的原理，学会所用仪器设备的安装、操作与读数、(2)通过对钢桁架各杆件的应变和钢桁架下弦结点的挠度的量测，来检验桁架的工作特性和验证桁架、(3)通过试验，学会试验数据的采集、(4)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

6、题。分析、整理与表达。4、试验步骤准备工作------分级加载(1级)--------分级卸载(1级)5、试验特点应变测试点多(有6点)，结构具有对称性。6、桁架内力计算假定:(1)结点为铰结点.(2)杆件轴线为直线且通过铰中心.(3)荷载及支座反力作用在结点上。三、试验重点本试验的重点和难点主要有以下几方面的内容:1、桁架的工作特性:在结点荷载作用下桁架各杆件呈二力杆特性，具体地说是上弦为压杆，在应变特性上表现为负应变(压应变)，下弦杆为拉杆在应变特性上表现为正应变(拉应变)，腹杆中有拉杆、压杆、零杆(要特别注意其前提:在结点荷载作用下，这点在误差分析中很重要)

7、。2、桁架计算理论:节点法和截面法.本试验报告中涉及到几个单位荷载作用图，而几个单位荷载作用图的正确与否直接关系到本试验报告的质量。3、结点挠度实测值的处理:应考虑支座沉降值对结点挠度测量值的影响，采用梯形图处理方法。4、时效作用对试验结果的影响:钢结构在某级荷载作用下其变形充分发展一般需要两个小时，但是由于时间关系学生在试验课上不可能按两小时加一次荷载，这也是产生误差的主要原因。5、加载—卸载分析:对加载到某级荷载与卸载到同一级荷载的杆件应变和结点的挠度进行对比分析、总结，可以发现规律，分析原因。6、试验数据的采集、分析、整理与表达:采集的方法，要点;试验数据的

8、定性分析与