简支钢桁架的静载试验报告~

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简支钢桁架的静载试验报告~

简支钢桁架的静载试验报告~

简支钢桁架的静载试验报告~简支钢桁架的静载试验一、试验目的1、掌握常用静态测试仪器仪表的使用方法;2、学习结构静载试验的加载方案制定、测点布置和观测方法;3、掌握结构静载试验数据整理和分析方法。

二、试验试件及仪器设备1、试件:钢桁架,如图2-1所示。

试件跨度L、高度h、杆件截面均为双肢等边角钢。

L=1800,a=h=0.6m;桁架的上、下弦、垂杆均采用等边角钢2L40?4;图2-1 钢桁架试件示意图2、加载设备:液压千斤顶1台、荷载传感器1只、电阻应变仪2台、竖向加载架1套。

3、测试设备:位移计2只、磁性表座2只、仪表支架2座、静态电阻应变测试仪2台(电脑)。

三、试验方案1、加载装置:如图2-2所示,试件一端采用滚动铰支座、另一端采用固定铰支座,在试件跨中施加竖向集中力,采用液压千斤顶加载,千斤顶与试件之间装有荷载传感器,以测定力值。

考虑到试件高度较小,故可不设侧向支承。

2、加载步骤:正式实验前应先预载一次,预载值为一个加荷级,检查试验装置;试验时,分五级施加荷载,每级为2kN,每级荷载持续时间不少于10min;加至满载10kN时,持荷20min,然后分2级卸载。

加载过程中,注意观察试验装置和试件反应,发现事故隐患或意外情况,应立即停止加载并及时卸载,重新调整装置,以确保试验安全。

3、观测方案:观测项目主要是桁架的挠度和杆件内力。

1) 挠度量测采用位移计,在桁架的跨中布设位移传感器1#,2#。

位移计用磁性表座固定在支架上,支架应与试件支敦分开,固定于试验台座上,1整个试验过程中应保持仪表支架稳固不动。

2) 杆件内力通过量测杆件轴向应变值经计算而得。

杆件应变由粘贴在杆件截面上的应变片和电阻应变仪进行量测,应变测点布置如图2-2所示。

试验前预先贴好应变片,并按应变仪说明书采用多点测量线路连接好导线。

在桁架的1-1,2-2,3-3,…8-8杆件截面处均1/4桥路布设应变测点;***-*****71--试件;2--支座;3--支敦;4--加载架横梁;5--千斤顶;6--荷载传感器;7--试验台座;8--电阻应变计;9--百分表图2-2 钢桁架加载装置测点布置示意图24、数据整理、计算:(1)桁架跨中挠度计算:①实测值:oo (5-1) aq?umo――试验荷载作用下的跨中位移实测值;um②理论计算值:按力学方法(单位荷载法)计算跨中节点的位移。

简支桁梁静载非破坏性试验

简支桁梁静载非破坏性试验

简支桁梁静载非破坏性试验一、试验目的及要求1. 进一步学习和掌握几种常用仪表的性能、安装和使用方法;2. 掌握桁梁杆件内力测试方法;3. 掌握桁梁变形测试测点布置及测试方法。

4. 通过对桁架节点位移、杆件内力、支座处上弦杆转角的测量,对桁架结构的工作性能作出分析,并验证理论计算的准确性。

图4-1 桁架模型图4-2 节间杆件尺寸(mm)二、试验仪器及设备1.试件——桁架外形尺寸:5m×0.5m×0.5m,支座0.5m×0.5m×0.5m;杆件表观弹性模量E=70GPa,杆件截面积:A=66mm2(外径∅22mm; 内径∅20mm壁厚1mm)试验台重:50kg(桁架桥模型),20kg砝码,支座40kg2.加载设备——20kg砝码;3.静态电阻应变仪、读数仪;4.应变片及其附属设备;5.百分表、挠度计及支架等;6.倾角仪。

三、试验方案1、采用中点垂直对称加载;2、测点布置如下图所示;3、观测项目:各杆件的内力;各节点的挠度值。

4、加卸载方案:采用分级加载(分3级),分别为:0kg、40kg、120 kg、200 kg。

卸载也采用分级(3级):200kg、120 kg、40 kg、 0 kg。

四、试验内容及步骤1. 按应变片粘贴试验中介绍方法将应变片粘贴在桁梁杆件表面(注意应将应变片的轴线和杆件的轴线一致);2. 按以下步骤操作、调试仪器(1)、将所有的测点应变片通过导线按测点编号接在静态电阻应变仪上;(2)、按测点编号、仪器通道号绘出测点位置简图;(3)、各测点调平;(4)、在跨中、节点、支点位置桁架下翼缘两侧分别布设百分表或千分表;(5)、拉动百分表拉杆,观察百分表拉杆触头是否和钢构件表面密贴,调整百分表两个杆,使百分表或千分表的拉杆前端部和构件表面密贴;(6)、旋动百分表罗盘,使百分表的指针和某个整数重合,记录初始状态时百分表的读数;3、试验(1)、按每级40kg一级荷载在跨中处施加集中荷载,共分3级;(2)、记录每级荷载作用下各应力测点静态电阻应变仪、百分表的读数;(3)、加完3级荷载后,从200kg开始,每80kg一级卸载,直至0kg;(4)、记录卸载过程中每级荷载下静态电阻应变仪、百分表、千分表的读数;(5)、将数据按下表格式记录;(6)、做三个循环,取平均值。

钢桁架静力加载试验

钢桁架静力加载试验
工程结构实验 试验三 钢桁架静力加载试验
五、成果整理和计算
理论计算
1、按照结构力学方法,计算桁架各杆件内力。 2、桁架节点C、D、E挠度计算。
工程结构实验 试验三 钢桁架静力加载试验
完成试验后,整理数据,提交实验报告。
成果整理和计算
荷载 (kN) 测点 (με)
工程结构实验 试验三 钢桁架静力加载试验
测点 位移 荷载
A
B
C
D
读数
读数
读数
读数
0
6
12
18
24
30
0
6
12
18
24
30
附1:百分表记录表
工程结构实验 试验三 钢桁架静力加载试验
测点 荷载
1
三、使用的仪器设备
五、成果整理和计算
一、试验目的
四、试件和试验方法
二、试验测试内容
工程结构实验 试验三 钢桁架静力加载试验
主要内容
本文档后面有精心整理的常用PPT编辑图标,以提高工作效率
一、试验目的
1、掌握应变片的粘贴技术和多点测量的接桥方法。 2、学习桁架结构的不同受力杆件的测点布置方法。 3、熟悉荷载传感器、位移传感器、静态电阻应变仪的配套使用。 4、通过桁架内力测试验证理论计算结果,加深对桁架理论知识的理解。
工程结构实验 试验三 钢桁架静力加载试验
试件和试验方法
试件和试验方法
试验方法 ①在跨中节点H处作用一集中力P,其最大值为30kN,分五级加载,每级6kN。 ②每次加载后停留5分钟,测读各杆件应变,各点位移。
工程结构实验 试验三 钢桁架静力加载试验
试件和试验方法
试验步骤 ①粘贴应变片。相应处理完毕,停留1天。 ②安装加载设备,架设仪表,应变仪连线并调试。 ③预加载,检查仪器仪表。 ④正式加载。分5级加载,每级荷载下量测应变及变形,数据记录入表。重复2次。

钢桁架静载试验

钢桁架静载试验

钢桁架静载试验一、引言钢桁架是一种结构稳定、强度高、重量轻的结构形式,广泛应用于建筑、桥梁、体育场馆等工程领域。

为了确保钢桁架在使用过程中的安全可靠性,需要进行静载试验来评估其承载能力和结构性能。

本文将介绍钢桁架静载试验的目的、方法和注意事项。

二、试验目的钢桁架静载试验的主要目的是评估其承载能力和结构性能,具体目标如下:1.确定钢桁架的极限荷载能力,评估其在设计荷载范围内的安全性;2.检验钢桁架的设计和施工质量,评估结构的可靠性和稳定性;3.研究钢桁架在荷载作用下的变形和变形能力,为结构的优化设计提供参考。

三、试验方法1. 设计试验方案在进行钢桁架静载试验前,需要制定详细的试验方案。

试验方案应包括以下内容:•静载试验的荷载大小和加载方式;•试验时的环境条件和测量要求;•试验的持续时间和观测周期。

2. 准备试验装置在进行钢桁架静载试验前,需要准备试验装置。

试验装置主要包括支座、加载系统和测量系统。

•支座:选择适合试验的支座类型,确保支座能够提供足够的支撑和限制位移。

•加载系统:根据试验需要,选择合适的加载方式,可以是均布荷载、集中荷载或不同荷载组合。

加载系统应具有精确控制荷载大小和加载速度的功能。

•测量系统:设置合适的测点位置,测量钢桁架在试验过程中的变形、应变和荷载。

测量系统应具备高精度和可靠性。

3. 进行试验根据试验方案进行试验操作。

试验过程中需要注意以下事项:•荷载施加:根据试验方案,逐步增加荷载,记录应变和位移数据。

•数据记录:在试验过程中,及时记录测量数据,包括荷载大小、位移和应变等。

•观察变形:在试验过程中,观察钢桁架的变形情况,包括桁架弯曲、变形和裂缝等。

如遇到异常情况,应暂停试验并进行检查。

4. 数据分析与结论试验结束后,对试验数据进行分析,得出钢桁架的承载能力和结构性能评价。

根据分析结果,可以得出结论,并提出改进建议或优化设计方案。

四、注意事项在进行钢桁架静载试验时,需要注意以下事项:1.试验装置的选择和安装应合理,确保试验的准确性和安全性。

钢桁架结构静载试验与理论分析

钢桁架结构静载试验与理论分析

63实验与研究工程结构静载试验是考虑结构或构件在静力荷载作用下的变形、内力变化,以评定其工作性能及承载能力。

1 建筑结构概况某大剧院主体部分可划分为前厅、观众厅、舞台、商业区四大部分。

其中舞台口大梁(跨度24m )、舞台屋盖(跨度23.6m )和观众厅屋盖(跨度34m )为空间平面钢桁架结构,其构件采用Q345钢材[1]。

剧院屋顶钢桁架结构如图1所示。

整个建筑的抗震设防烈度为7度,基本地震加速度为0.15g ,设计地震分组为第三组,建筑场地类别为Ⅱ类,建筑抗震设防分类为乙类[2]。

图1 钢结构桁架屋盖示意图2 现场荷载试验2.1 试验目的和内容试验设计荷载作用下的理论分析计算是评价结构工作及安全性能的重要指标[3]。

因此,试验前对该剧院钢桁架结构进行了理论计算分析和加载方案设计,之后进行现场静力荷载试验。

试验按照规范要求确定试验荷载值,记录主舞台葡萄架和葡萄架上方主要构件截面在各级静力荷载作用下的挠度、应变(应力)等数值的变化[4-6],验算各杆件强度和稳定性以及分析最大挠度和最大应力应变。

通过检验系数的计算,研究结构的承载能力[7],验证结构的可靠性。

此次加载试验内容有:1)对试验主舞台葡萄架、下弦檩条及吊杆进行理论分析,确定其控制截面的内力;2)根据试验主舞台葡萄架、下弦檩条及吊杆的具体情况,设计静力荷载试验方案;3)对试验主舞台葡萄架、下弦檩条及吊杆依据试验方案进行现场静力试验。

2.2 加载方案根据现场条件,本次试验采用注水法模拟重力荷载,将4个15×3m 水池搭设于葡萄架上,通过水深控制荷载大钢桁架结构静载试验与理论分析Static load test and theory analysis of steel truss structure辛钰林1 冯大哲2 徐少波2(1甘肃第七建设集团股份有限公司,甘肃 张掖 730050;2兰州理工大学土木工程学院,甘肃 兰州 730050)摘要:为检测某新建剧院钢桁架结构的承载能力并验证其投入运营后的安全性,对主舞台葡萄架及上方承受荷载较大处的钢桁架下弦檩条及吊杆进行了现场静力荷载试验及理论分析。

简支钢桁架静载非破坏性试验

简支钢桁架静载非破坏性试验

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(truss),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。

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。

简支钢桁架静载非破坏性试验

简支钢桁架静载非破坏性试验

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)1、 试验对象简介与应用桁架(truss),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。

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。

实验二简支钢桁梁静载试验

实验二简支钢桁梁静载试验

五、试验结果的整理、分析和试验报告
1.计算并在图(c)中标出桁架各杆件的内力;
试 件 分载梁
百分表
(a) 实验布置立面示意图
(b) 实验布置图
(c) Np作用下单片桁架的杆件内力
(d)
桁架的杆编号
各杆件计算结果:
内 容 杆编号 1(4) 2(3) 5(12) 6(11) 杆件轴力kN 7(10) 8(9) 13(15) P(kN) 5 15 7.07 7.07 7.07 0 10
三、试验方案
简支钢桁梁静载试验的布置如图a所示:简支钢桁梁 由两片桁架联结而成,跨度4m,每片桁架的上、下弦杆采 用等边角钢2L40×4,斜杆为2L25×3,垂杆为L40×4。 沿跨度方向在每片桁架的下弦布五个位移测点,在每片桁 架的1-1、2-2、3-3、4-4、5-5、6-6杆件中截面处均按 “角点法”布设应变测点(见图b)。因试件并非实际工程 中的结构件,故无荷载标准值。假定试件在正常使用状态 的工作荷载P=24kN(不含自重效应),试验时加初荷载 P=4kN,最终荷载P=4kN,载荷增量ΔP=20kN,每级荷 载下的荷载持续作用时间Δt=5分钟上,正式试验前应先预 载一次。
四、试验步骤
1.计算出各级荷载下控制点的应变值及位移值; 2.桁梁就位,安装并调试仪器仪表; 3.加∆P荷载作预载,测取读数。检查仪器、仪表,桁 梁及加装置等是否能正常工作,如发现问题,应及时排除; 4.仪器仪表调零(或初读数); 5.正式加载及观测数据; 6.满载读取数据后分二级卸载; 7.数据整理并编写实验报告;
实验二
简支钢桁梁静载试验
一、实验目的
1.了解结构静载试验的一般方法及步骤; 2.掌握dh3818静态电阻应变仪和百分表的使用、操作; 3.熟悉静载试验数据的整理及试验报告的编写方法。
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简支钢桁架的静载试验
一、试验目的
1、掌握常用静态测试仪器仪表的使用方法;
2、学习结构静载试验的加载方案制定、测点布置和观测方法;
3、掌握结构静载试验数据整理和分析方法。

二、试验试件及仪器设备
1、试件:钢桁架,如图2-1所示。

试件跨度L、高度h、杆件截面均为双肢等边角钢。

L=1800,a=h=0.6m;桁架的上、下弦、垂杆均采用等边角钢2L40 4;
图2-1 钢桁架试件示意图
2、加载设备:液压千斤顶1台、荷载传感器1只、电阻应变仪2台、竖向加载架1套。

3、测试设备:位移计2只、磁性表座2只、仪表支架2座、静态电阻应变测试仪2台(电脑)。

三、试验方案
1、加载装置:如图2-2所示,试件一端采用滚动铰支座、另一端采用固定铰支座,在试件跨中施加竖向集中力,采用液压千斤顶加载,千斤顶与试件之间装有荷载传感器,以测定力值。

考虑到试件高度较小,故可不设侧向支承。

2、加载步骤:正式实验前应先预载一次,预载值为一个加荷级,检查试验装置;试验时,分五级施加荷载,每级为2kN,每级荷载持续时间不少于10min;加至满载10kN时,持荷20min,然后分2级卸载。

加载过程中,注意观察试验装置和试件反应,发现事故隐患或意外情况,应立即停止加载并及时卸载,重新调整装置,以确保试验安全。

3、观测方案:观测项目主要是桁架的挠度和杆件内力。

1)挠度量测采用位移计,在桁架的跨中布设位移传感器1#,2#。

位移计用
磁性表座固定在支架上,支架应与试件支敦分开,固定于试验台座上,
整个试验过程中应保持仪表支架稳固不动。

2) 杆件内力通过量测杆件轴向应变值经计算而得。

杆件应变由粘贴在杆件
截面上的应变片和电阻应变仪进行量测,应变测点布置如图2-2所示。

试验前预先贴好应变片,并按应变仪说明书采用多点测量线路连接好导线。

在桁架的1-1,2-2,3-3,…8-8杆件截面处均1/4桥路布设应变测点;
图2-2 钢桁架加载装置
测点布置示意图
1--试件;2--支座;3--支敦;4--加载架横梁;5--千斤顶;6--荷载传感器;7--试验台座;8--电阻应变计;9--百分表
1
23
7
5
46
8
9
4、数据整理、计算:
(1)桁架跨中挠度计算:
①实测值:
o
m o q u a = (5-1) o
m
u ——试验荷载作用下的跨中位移实测值; ②理论计算值:按力学方法(单位荷载法)计算跨中节点的位移。

(2)杆件内力计算:
①根据所测杆件的应变值,求杆件内力:
A E N m ⋅⋅=ε (5-3)
式中 εm ——实测截面应变值;
N ——实测截面上的轴向力; E ——实测桁架杆件的弹性模量; A ——实测桁架杆件截面面积。

②桁架杆件内力的理论计算值:可按结构力学方法计算(节点发或截面法)。

四、试验步骤
1、计算出各级荷载下控制点的应变值及位移值;
2、桁架就位,安装、连接并调试仪器仪表;
3、加P ∆荷载作预载,测取读数。

检查仪器、仪表,桁架及加载装置等是
否能正常工作,如发现问题,应及时排除; 4、仪器仪表调零(或初读数); 5、正式加载及观测数据;
6、满载读取数据后分二级卸载; 7、数据整理并编写实验报告;
五、试验数据、结果整理、分析:
1、杆件内力及跨中挠度理论计算表(附表1);
用结构力学方法计算试件在试验荷载作用下所测节点的挠度理论计算值和所测杆件的内力理论计算值(不计自重)(举一例,写出计算过程)
2、位移量测数据记录表(附表2);
(1)绘制所测桁架下弦节点的荷载-挠度(P- )试验曲线和理论曲线。

(2)比较满载时所测节点挠度的实测值a o和理论计算值a c,计算相对误差并分析产生误差的原因。

3、杆件应变量测数据记录表(附表3);
(1)计算各级荷载下所测各杆件的内力实测值(计算结果列入附表4),并与理论计算值进行比较。

(举一例,写出计算过程)
(2)根据试验结果分析桁架的受力特点。

12。

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