工学院实验室开放项目申报表.docx

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1、工学院实验室开放项目申报表申报系部（教研室）：土木工程实验中心编号：项目名称结点性质及支座性质建议学分的对比实验指导教师李威主要负责人职称讲师建议开放对象土木每组每轮最大人数人每轮次时间周期周本学期最大轮次轮次项目来源□教师科研?教师自拟□学科竞赛□其它项目类型□验证性□设计性?综合性□创新性□其它使用实验室五号楼实验用仪器设备结构综合实验装置指导实验时间段月月生均耗材预算生成果及考核形式?实验报告□实验数据□论文?实物作品□其它结点性质及支座性质的对比实验、概述在实际结构中，杆件之间的连接区简化为结点。结点通常简化为铰结点和刚节点。铰结点连接的杆件在连接处不能相对移动，但可相对转动，

2、即可传递力，但不能传递力矩。这种情况的近似比较理想，一般实际工程中很难实现，木屋架的结点比较接近于铰结点。刚节点连接的杆件在连接处既不能相对移动，又不能相对转动，既可传递力，又可传递力矩。现浇的钢筋混凝土结点通常属于这种情况。结构与基础的连接区简化为支座。按其受力特征，一般可简化为滚轴支座，铰支座，定向支座和固定支座。滚轴支座被支撑的部分可以转动和水平移动，不能竖向移动，只能提供沿支撑方向的反力。铰支座被支撑的部分可以转动，不能移动，能提供两个方向的支座反力。定向支座被支撑的部分不能转动，但可以有一个方向的平行滑动，能提供反力矩和一个反力。固定支座被支撑的部分完全被固定，能提供三个反力

3、。综上可见，结点形式和支座形式都是丰富多变的，实际结构中某个位置的结点形式或支座形式的改变往往会对结构的内力分布产生较大影响。结构设计中我们都是基于结构的内力分布规律进行构件截面的选择的，因此有必要对不同性质的结点和支座对内力的、实验目的认识不同性质的节点，明确各节点的力学特性。认识不同性质的支座，明确各支座的力学特性。、实验原理节点性质对比实验桁架、刚架、组合结构的本质区别在于结点性质的不同，结点的类型可分为铰结点、刚结点以及组合节点三种，这就意味着在实验时只要结点的性质可变，就可以方便地得到杆件相同而结构性质不1/6同的实验结构。图1.2.1和中的两结构的区别在于节点性质存在差异，

4、中均为为刚结点，中、为铰节点，正是由于两个节点的差异导致了两结构内力的分布截然不同。利用结构力学求解器可直接得到相应的实验模型的理论弯矩图及轴力图如图及所示，对比起内力图，可以看出节点性质的差异会对结构内力产生重要的影响。结构力学的实验最终结果是要将实测值与理论值相比较，两者比较的项目为轴力、弯矩及节点位移，利用几何求解器可直接得到，但在实际测试时我们可以测得节点位移及杆件上某一点的应变，但无法直接得到杆件上轴力及弯矩，通过在杆件同一截面对称粘贴电阻应变片的方法，经计算分析可测得该截面的轴力及弯矩。在忽略剪力影响的情况下，实测应变的平均值由轴力引起，应变的差值由弯矩引起。通过分析测点应

5、力，可以得到杆件内力的分布，根据其内力分布规律可以的得到结构在对应荷载作用下的内力图，对比起内力图可看出节点性质的差异对结构内力分布的影响。测点布置：实验时在杆件的中间截面以及距离中间截面130mm处粘贴电阻应变片。通过测点应变的大小可反算得测点及结构内力的大小，据此实验时可通过观测测点应变的不同变化，对比节点性质对结构内力的影响。（）门式刚架计算简图（）门式刚架弯矩图（）门式刚架轴力图图1.2.1门式刚架计算简图及内力图2/6（）排架计算简图（）排架弯矩图（）排架轴力图图1.2.3排架计算简图及内力图（）排架计算简图（）排架弯矩图（）排架轴力图图1.2.2排架计算简图及内力图支座性质

6、对比实验支座是结构与基础的连接区，按其受力特征的不同可分为：滚轴支座、铰支座、定向支座以及固定支座，这几种支座性质均可在YJA型多功能结构力学组合实验装置上方便实现，且可灵活转换。由于不同支座形式的受力特征存在差异，所以支座形式的不同会对结构的内力分布产生显著影响。这也就意味着在实验时我们利用各支座形式可在YJA型多功能结构力学组合实验装置可灵活转换的特点，就可以方便地得到上部杆件的组合性质相同而支座性质不同的结构实验模型，从而验证在相同荷载作用下其内力分布的差异。在1.2.1中，我们涉及到了支座形式为固定支座的门式刚架，而实际工程中也经常看到图所示的铰支座门式刚架。由其内力图可见由于

7、支座形式的不同使得竖杆的内力分布形式产生了显著变化，铰支座门式刚架柱的弯矩呈三角形分布（如图（）），某些工3/6