简支钢桁架模型非破坏静载实验
简支钢桁架非破损试验报告
简支钢桁架非破损试验报告1. 引言好吧，大家伙儿，今天咱们聊聊一个可能听起来有点儿枯燥，但其实超有意思的主题——简支钢桁架的非破损试验。
这可不是简单的“玩火自焚”，而是一个相当有挑战性的实验，目的是为了确保我们的建筑结构坚不可摧。
想象一下，钢桁架就像是咱们建筑的“骨骼”，没有它们，整个建筑就得瘫软下来，像个没骨头的海绵一样。
因此，咱们得好好看看这些“骨架”到底有多能扛。
2. 实验目的2.1 检测性能首先，这个实验的核心目的就是评估桁架的性能。
我们希望能在不搞破坏的情况下，了解到它们在承受荷载时的表现。
谁不想知道自己的建筑能撑得住几吨重的货物呢？咱们得做个“体检”，让它们在不“受伤”的情况下展现真实的实力。
2.2 预测寿命再者，咱们还得考虑到这些桁架的使用寿命。
想象一下，老是听到“这个桥要拆了”或“这栋楼有安全隐患”，真是让人心慌慌。
所以，测试这些桁架的耐久性，就像是给它们做个长寿面，让它们活得久一点，安心一点。
3. 实验步骤3.1 准备阶段好啦，进入正题。
首先，咱们得准备实验材料和设备。
这可不是随便找个地方就能搞定的。
需要的工具可不少，有测力仪、传感器、数据记录器等等，仿佛是给桁架量身定做的一套装备。
每一样工具都得仔细检查，确保它们是“状态良好”，这就像是给赛跑的运动员做体检，不能有丝毫差池。
3.2 进行实验接下来，咱们就进入实验阶段。
首先，把桁架摆好，就像是一位优雅的模特在T台上走秀。
然后，慢慢地加上荷载，观察它的反应。
这个过程就像给桁架讲一个故事，看它在不同的压力下如何演绎出精彩的“剧情”。
有时候，它会微微弯曲，有时候则像个“硬汉”一样毫不动摇，真是让人捏一把汗。
4. 实验结果4.1 数据分析说到结果，数据可是个好东西。
我们通过这些测试数据，能直观地看到桁架在各种荷载下的表现。
通过分析这些数据，就像是在解密桁架的“性格”，让我们更加了解它们的强项和弱点。
4.2 性能评价经过一番折腾，咱们得出结论：这些桁架的表现真是不负众望！它们在承受荷载时，既稳定又坚韧，真是让人心里一阵安慰，仿佛终于找到了值得信赖的老朋友。
简支钢桁架模型非破坏静载实验
简支钢桁架模型非破坏静载实验
简支钢桁架是一种常见的结构形式，用于建筑、桥梁、航空航天等领域。
由于它的重量轻、强度高、施工方便等特点，被广泛应用。
为了确保简支钢桁架的安全、稳定性能以及优化设计，需要进行非破坏静载实验。
非破坏静载实验是指在不破坏试样的情况下，采用一定的测试方法进行载荷、变形和应力变化等性能测试的测试方法。
这种测试方法的特点是能够在样品负载过程中观察样品载荷的特征，同时采用有限元等模拟计算方法，得到初步分析结果。
针对简支钢桁架非破坏静载实验，首先需要对实验的步骤进行详细规划和设计。
根据实验目标和测试项，选择相应的载荷和变形方式。
通常采用静态载荷测试方式，通过加载仪器精确测量加载和卸载过程中的位移、负荷、应变等参数数据，得到载荷-位移曲线图。
在实验过程中，需要使用高精度传感器、数据采集仪和计算机软件等设备，对实验数据进行快速采集和处理。
同时，还需要在实验过程中监测测试系统和样品的状态，并及时控制系统参数，保证实验的可靠性和准确性。
通过非破坏静载实验，可以对简支钢桁架的荷载性能和变形特性进行全面、准确的测定和分析，优化结构设计，提高工程质量和安全性。
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。
简支钢桁架非破坏性试验教学的研究与实践
简支钢桁架非破坏性试验教学的研究与实践摘要:本文从土木工程专业《钢结构》和《结构检验与试验》课程教学现状出发，就钢结构课程设计与简支钢桁架非破坏性试验教学的教学方式、教学学时、教学内容、学生能力培养等方面进行了研究与探索，以使专业教学能够适应当前建筑市场的要求，培养出合格的应用型土木工程专业人才。
关键词:钢结构;钢桁架;非破坏性实验教学;研究土木工程结构试验是土木工程专业本科生必修的实践性课程，通过试验使学生掌握土木工程结构试验方法和技能，培养学生观察、分析试验现象的能力，学习分析处理实验数据的方法，掌握建筑结构动力、静力实验技术。
简支钢桁架非破坏试验是土木工程结构试验教学的重要实验之一，是属于设计性实验，不仅是验证、巩固和加深课堂所学的专业基础理论知识、使学生初步掌握土木工程结构试验的理论和方法，更重要的是培养学生查阅文献、确定试验方法、选择仪器设备、实验操作、综合分析和解决问题的能力，培养学生自主设计实验的能力。
《钢结构》是土木工程专业重要的专业课，它有机地融合了理论力学、材料力学、结构力学、建筑材料等课程的内容，既讲授各种钢结构形式的基本原理和功能，也阐述了各种结构形式的设计计算方法，具有很强的综合性，我们开设《钢结构》课程的主要目的，是为了让学生在毕业后既能够从事结构设计，又能从事施工管理等工作。
“简支钢桁架非破坏性试验的研究与实践”项目主旨是为了改革传统的教学模式，融专业教学与实验、实践训练于一体，夯实专业基础知识，强化技能训练，注重对学生实践能力和创新能力的培养与锻炼。
1、钢结构简支钢桁架非破坏性试验教学的发展现状简支钢桁架非破坏性静载试验，目前高校对该实验一般采取如下步骤:首先拟定加载方案，对测点布置进行设计，并计算出桁架杆件内力、桁架结构的挠度。
经过试验，对桁架节点位移、杆件的内力、支座处上弦杆转角的测量，对桁架结构的工作性能做出分析，并验证理论计算的准确性。
钢结构是土木工程专业的专业主干课程之一，由于现有的条件都只是局限于课堂理论教学，在理论教学完成之后，安排二周的时间进行钢桁架课程设计，多少带有一些从理论到理论的味道，抽象的成分比较浓，学生的实际动手能力较差。
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。
简支钢桁架非破损试验
试验1 简支钢桁架非破损试验一、试验目的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、通过对桁架结点位移、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，并难理论计算的正确性。
二、试验设备和仪器1、试件——钢桁架、跨度2.0m ，上下弦杆采用等边角钢2∠20×2.5，腹杆采用2∠20×2.5，测点布置见图1.1所示；2、加载设备——油压千斤顶或吊篮重物加载；3、静态电阻应变仪；4、百分表及支架；5、倾角仪。
三、试验方案桁架试验一般多采用垂直加荷方式，桁架试验支座的构造可以采用梁试验的支承方法，支承中心线的位置尽可能准确，其偏差对桁架端结点的局部受力影响较大，对钢筋混凝土桁架影响更大，故应严格控制。
三角形屋架受荷后，下弦伸长较多，流动支座的水平位移往往较大，因此支座垫板应有足够的尺寸。
桁架试验加荷方法可采用实物加荷，也可采用吊篮加荷，但一般多采用螺旋千斤顶或同步液压千斤顶加荷，试验时应使桁架受力稳定、对称、防止平面外失稳破坏，同时还要充分估计千斤顶的有效行程。
桁架的试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，可采用挠度计或水准仪，测点一般布置于下弦结点。
为测量支座沉陷，在桁架两支座的中心线上应安置垂直方向的位移计。
杆件内力测量，可用电阻应变片或接触式位移计，其安装位置随杆件受力条件和测量要图1.1 钢桁架尺寸与测点布置图求而定。
荷载分级、开裂荷载和破坏荷载的判别，参照梁的试验。
桁架试验由于荷载点高，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。
本试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，见图1.2。
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。
《建筑结构试验》实验报告之桁架的非破损试验
《建筑结构试验》实验报告课程名称：《建筑结构试验》实验名称：桁架的非破损试验院（系）：土木工程学院专业：土木工程专业2008 年《建筑结构试验》实验报告课程名称：《建筑结构试验》实验项目名称：试验4：桁架的非破损试验实验类型：综合性实验地点：结构实验室实验日期；2008 年 04月26日一、实验目的和要求1、学习应变的电测法和机测法。
2、进一步学习和掌握几种常用仪器的性能、安装和使用方法。
2、通过对钢桁架各杆件应变的测试，验证理论计算的正确性，加深对理论的理解。
3、掌握静载试验的一般方法。
二、实验内容1、桁架的安装：由于桁架平面外刚度较弱，故安装时采用专门措施，设置了侧向支撑，用以保证桁架上弦的侧向稳定。
其侧向支撑点的位置根据设计要求确定，支撑点的间距不大于上弦出平面的计算长度。
同时侧向支撑点也不妨碍桁架在其平面内的位移。
支座采用一端铰支座，一端为滚动铰支座。
安装时候，支承中心线的位置尽可能准确。
再安装千斤顶、力传感器。
桁架此时安装完毕。
2、试验过程：桁架安装完成后，检查确认各个连接是否稳固，导线连接是否到位。
然后把电阻应变片导线与静态数显仪对应连接，并记下导线与其所对应的编号。
再次检查确认无误后进行预加载。
检查各个仪器工作正常后再进行下一步正式试验。
本试验加载共分为三级。
一人做记录，一人操作仪器，另外三人对百分表读数，其余同学看同组人员做；每级停歇时间10分钟，此时记录各个应变片的应变值和各个百分表的读数。
三、加载方案设计1、观测项目：A 、观测各杆件的轴向应变，计算各杆件的内力；B 、观测各下弦节点的位移；C 、观测支座水平位移和竖向位移。
2、测试方法：采用电测法和机械测试方法。
3、支座情况：采用简支形式，采用一端铰支座，一端为滚动铰支座。
4、加荷方式：用垂直加荷方式，加载使用千斤顶进行。
5、测点布置:如下图-1示。
6、侧向支撑:采用两榀屋架相互支撑，以保证稳定性。
7、人员分组：由于实验室条件限制，一部分人具体操作，其余均观看。
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试件描述
空间钢桁架，由两片相同的桁架横向连接组成。桁 架跨度4m，高0.5m，下弦杆及四根外侧腹杆均由两 根40-5型等边角钢组合而成，截面积A=3.791m2，上 弦及其余腹杆均由两根 25-4 号等边角钢组合而成， 截面积A=1.859m2。
加载图式
通过三级分载系统 将一台压力机产生 的荷载传递到桁架 的８个节点上。
简支钢桁架模型非破 坏静载实验
编制：冯岚
张子璐
实验目的
了解和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，解决工程实际问题。
正式实验(二)
加载程序：10 kN40 kN70 kN 100kN，两 次循环。 任务：每加一级荷载加载完毕稳载 5 分钟后，读 取所有应变及挠度测点的读数，并进行挠度汇总。 注意：检查数据读数是否准确 每级荷载下应变及挠度增量是否基本线性，对称 点读数是否基本一致，应变值的正负变化是否正 确，跨中挠度变化是否最大，两次循环数据的重 复性是否基本一致。
正式实验(一)
初荷载：10 kN 任务： 应变测试：应变仪 10 个通道调零，然后再重 新读取10个通道的数据并记录 (包括零及非零 值，该值即为初读数)。 挠度测试： 10 块百分表读取初读数，并由挠 度汇总的同学进行汇总。 注意：各测试小组应尽量在短时间内基本上 同时完成，稳载过程中所有读数应基本保持不 变。
４号线连接在B 通道上
注：A、B分别为应变仪的通道号
故该测点的应 变值在A通道 读取
故该测点的应 变值在B通道 读取
实验正式开始前应变测试的准备工作(二)
绘制测点布置图，包括本组的测试杆件以及每个断面 应变片测点编号图 ( 签到表中的数据记录区也要求绘 制) 。例：
C C
1
2
3
A-A
4
实验正式开始前应变测试的准备工作(三)
反力装置 液压加载器 一级分载梁 二级分载梁 三级分载梁
应变测试杆件及断面位置
C
C
C
C
C
C
C
C
1、 2组 3、 4组 (15、16组) (13、14组)
5、 6 组 7、 8组 (11、12组) (9、10组)
每个应变测试小组负责一组断面(A-A、B-B及C-C)的 应变测试，两片桁架共8组断面，故应变测试共分8组， 原实验小组两组合并为一组，17~20组的同学分散插入 到前16组中。各断面的应变片布置见后。
查线：应变测试共十个测点，分别连接到应变仪的10 个通道上。因此首先必须清楚应变仪的每个通道测试 的是结构哪个位置上的应变值。查找方法见如下图例。
导线编号：每根导线上编 号唯一，两端编号相同。 ２号线连接在A 通道上
2 4 2
该应变测点连 接在２号线上
4
通 道 A
通 道 B
该应变测点连 接在４号线上
打开应变仪，检查： 采用半桥公共补偿测试方式 每个通道是否均有读数 每个通道的修正系数是否为1.0000 注：应变仪使用方法见实验二。
挠度测试
支座沉降测点
跨中最大应变 结合跨中测点可了解结构整体变形情况，两测点 的两级荷载的增量值基本对称且小于跨中测点。
每片桁架下弦杆的节点处布置一个挠度测点，支座处各布置 一个支座沉降测点，两片桁架共计10个挠度测点。
实验正式开始前挠度测试的准备工作(一)
共抽20人单独组成挠度测试组 (每实验小组抽1~2人)， 2人负责1块百分表 任务：学会百分表的检查、调整及读数 (方法见后) 选1人负责挠度汇总 任务：绘制挠度测点布置图并编号(10个测点)，例：
1 5
2
3
4
实验正式开始前挠度测试的准备工作(二)
百分表的检查 推动滑杆，滑杆移动 平滑； 指针跟随滑杆转动； 滑杆顶端与被测点紧 密接触； 轻轻触动百分表，大 指针能够基本回到原 位(安装是否稳定) 。
小刻度盘mm 大刻度盘 0.01mm (可旋转)
滑杆
实验正式开始前挠整数
4.使大指针 2.小指针对 对准“0” 准某一整数
松开滑杆，指针回 到原位，百分表读 数为5.48mm
3.转动表盘
1.移动 滑杆
1.滑杆保 持不动
预载
0~40 kN反复加载两次 任务：观察量测仪器是否工作正常，例如，当荷 载增加时： 拉杆的应变值应向正方向变化； 百分表读数在节点处应增加，在支座处应减小。 注：因支座处百分表安装方向与其他百分表不同 (见第11页图)，因此支座处百分表读数随荷载增 加而减小不代表支座上翘，处理数据时，每两级 荷载下支座处数据的负增量应取绝对值计算。
应变测试断面测点布置
5 5
25
7.7 5 A-A(B-B)—共8个测点 5 C-C—2个测点
杆件上部及下部各布置两个对 称测点，可以测试截面应变分 布情况，并可计算出轴向力产 生的应变及弯矩在截面上部和 下部产生的应变。
应变片在中和轴位置对称布 置，可以测量出轴向力产生 的应变。
11.7
实验正式开始前应变测试的准备工作(一)