结构力学实验
结构力学实习报告
结构力学实习报告引言：结构力学是土木工程、航空航天工程和机械工程等领域中重要的学科之一。
在结构力学实习中，学生能够通过实际操作和实验，加深对结构力学理论的理解，并提高解决实际问题的能力。
本报告将对我在结构力学实习中所学到的内容和经验进行总结和分享。
实习目的：结构力学实习的主要目的是让学生通过实际操作，了解和掌握结构力学的基本原理和实践应用。
通过实习，学生能够对结构承载原理、结构稳定性分析、弹性与塑性力学等方面有更深入的理解，为将来从事相关工作打下坚实的基础。
实习内容：1.结构力学实验：通过参与各种结构力学实验，学生能够直观地观察和感受结构在外力作用下的力学行为。
比如，在静力学实验中，学生可以观察到悬臂梁在不同荷载下的挠度变化；在动力学实验中，学生能够了解结构在地震等动力荷载下的响应。
2.结构设计与分析软件应用：利用一些常用的结构设计和分析软件，学生可以学习和应用结构力学理论知识进行实际工程问题的求解。
比如，通过使用有限元分析软件，学生可以对复杂结构进行强度和稳定性分析，评估结构的安全性。
3.结构检测与评估：学生在实习中还有机会了解结构的检测与评估方法。
通过测量和监测现有结构的物理性能和结构行为，学生可以掌握结构健康状态评估的基本方法和技术，为结构的维护和改造提供科学依据。
实习经验与收获：1.实践与理论结合：通过实习，我深刻体会到实践和理论的相辅相成。
实践中的问题能够帮助我更好地理解和应用结构力学的理论知识；而理论的指导又能够提高我在实践中解决问题的能力。
2.团队合作与沟通能力：在实习中，多数任务需要团队合作完成。
通过与实习伙伴的合作，我学会了有效沟通和协作，增强了团队意识和责任感。
3.问题解决思维能力：在实习过程中，我经常面临各种问题和挑战。
通过不断思考和尝试，我培养了解决问题的思维能力，并不断提高自己的工程实践能力。
结论：结构力学实习是提高学生结构力学理论和实践能力的重要环节。
通过实习，学生能够加深对结构力学的理解，并提高解决实际问题的能力。
结构力学实验-平面桁架结构的设计
结构力学实验土木建筑学院实验名称：平面桁架结构的设计实验题号:梯形桁架D2-76姓名:学号：指导老师:实验日期:一、实验目的在给定桁架形式、控制尺寸和荷载条件下，对桁架进行内力计算，优选杆件截面，并进行刚度验算。
①掌握建立桁架结构力学模型的方法，了解静定结构设计的基本过程；②掌握通过多次内力和应力计算进行构件优化设计的方法；③掌握结构刚度验算的方法。
梯形桁架D ；其中结点1到结点7的水平距离为15m；结点1到结点8的距离为2m；结点7到结点14的距离为3m。
选用的是Q235钢，[ɑ]=215MPa。
完成结构设计后按如下步骤计算、校核、选取、设计、优化二、强度计算1）轴力和应力2）建立结构计算模型后，由“求解→内力计算”得出结构各杆件的轴力N（见图3）再由6=N/A得出各杆件应力。
表1内力计算杆端内力值 ( 乘子 = 1)--------------------------------------------------------------------------------------------杆端 1 杆端 2------------------------------------- ------------------------------------------ 单元码轴力剪力弯矩轴力剪力弯矩--------------------------------------------------------------------------------------------1 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.000000002 51.9230769 0.00000000 0.00000000 51.9230769 0.00000000 0.000000003 77.1428571 0.00000000 0.00000000 77.1428571 0.00000000 0.000000004 67.5000000 0.00000000 0.00000000 67.5000000 0.00000000 0.000000005 39.7058823 0.00000000 0.00000000 39.7058823 0.00000000 0.000000006 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.000000007 -54.0000000 0.00000000 0.00000000 -54.0000000 0.00000000 0.000000008 -52.0383336 0.00000000 0.00000000 -52.0383336 0.00000000 0.000000009 -77.3140956 0.00000000 0.00000000 -77.3140956 0.00000000 0.0000000010 -81.1798004 0.00000000 0.00000000 -81.1798004 0.00000000 0.0000000011 -81.1798004 0.00000000 0.00000000 -81.1798004 0.00000000 0.0000000012 -67.6498337 0.00000000 0.00000000 -67.6498337 0.00000000 0.0000000013 -39.7940198 0.00000000 0.00000000 -39.7940198 0.00000000 0.0000000014 -54.0000000 0.00000000 0.00000000 -54.0000000 0.00000000 0.0000000015 66.4939824 0.00000000 0.00000000 66.4939824 0.00000000 0.0000000016 -41.5384615 0.00000000 0.00000000 -41.5384615 0.00000000 0.0000000017 33.3732229 0.00000000 0.00000000 33.3732229 0.00000000 0.0000000018 -21.8571428 0.00000000 0.00000000 -21.8571428 0.00000000 0.0000000019 5.27613031 0.00000000 0.00000000 5.27613031 0.00000000 0.0000000020 -18.0000000 0.00000000 0.00000000 -18.0000000 0.00000000 0.0000000021 19.7385409 0.00000000 0.00000000 19.7385409 0.00000000 0.0000000022 -31.5000000 0.00000000 0.00000000 -31.5000000 0.00000000 0.0000000023 42.0090820 0.00000000 0.00000000 42.0090820 0.00000000 0.0000000024 -47.6470588 0.00000000 0.00000000 -47.6470588 0.00000000 0.0000000025 62.0225709 0.00000000 0.00000000 62.0225709 0.00000000 0.00000000结构轴力图表2桁架四类杆内力与应力计算表3所得各类杆件性质上弦杆 下弦杆 直腹杆 斜腹杆 初选截面 截面D*t （mm ）63.5-2 60-2 42-2 45-2.5 截面面积（mm 2）386.4 364.4 251.3 333.8 最大轴力（KN ）-81.180 77.143 -54.000 66.494 最大应力（MPa ）210.1 211.7 214.9 199.2 调整 截面 截面型号63.5-2 60-2 42-2 45-2.5 截面面积（mm 2）386.4 364.4 251.3 333.8 最大轴力（KN ）-81.180 77.143 -54.000 66.494 最大应力（MPa ）210.1 211.7 214.9 199.2上弦杆 下弦杆 直腹杆 斜腹杆 EA(KN)77283.1873513.27 50265.48 62046.45 EI(KN*m 2) 36.5814.06 10.0812.15三、强度校核根据0.9[ɑ]≤6≤[ɑ]；对于Q235钢，[6]=215MPa；参考公式：A=0.25π[D2+-（D-2t）2];I=π[D4-(D-2t)4]/64.对截面进行强度校核。
关于木结构的实验报告
一、实验目的1. 了解木结构的基本力学性能，包括抗弯、抗剪、抗压等。
2. 掌握木结构力学性能实验的方法和步骤。
3. 分析影响木结构力学性能的因素，为木结构的设计和应用提供理论依据。
二、实验原理木结构作为一种常见的建筑材料，具有良好的耐久性、可塑性和环保性。
本实验通过测定木结构的抗弯、抗剪、抗压等力学性能，了解木结构的基本力学特性。
三、实验材料与设备1. 实验材料：木材（如杉木、松木等），尺寸为100mm×100mm×300mm。
2. 实验设备：万能试验机、百分表、游标卡尺、剪刀、尺子等。
四、实验步骤1. 实验前准备：将木材锯成所需尺寸，并检查木材表面是否平整、无裂缝、无虫蛀等缺陷。
2. 抗弯实验：（1）将木材平放在万能试验机的工作台上，使木材的受力面与试验机的工作台平行。
（2）调整万能试验机的加载速度，使其为1mm/min。
（3）启动万能试验机，记录木材断裂时的最大荷载Fmax和断裂位置。
3. 抗剪实验：（1）将木材剪成100mm×100mm×50mm的尺寸。
（2）将木材放置在万能试验机上，使木材的受力面与试验机的工作台平行。
（3）调整万能试验机的加载速度，使其为1mm/min。
（4）启动万能试验机，记录木材断裂时的最大荷载Fmax和断裂位置。
4. 抗压实验：（1）将木材剪成100mm×100mm×50mm的尺寸。
（2）将木材放置在万能试验机上，使木材的受力面与试验机的工作台平行。
（3）调整万能试验机的加载速度，使其为1mm/min。
（4）启动万能试验机，记录木材断裂时的最大荷载Fmax和断裂位置。
五、实验数据记录与分析1. 抗弯实验数据：木材种类：杉木尺寸：100mm×100mm×300mm最大荷载Fmax：2000N断裂位置：中部2. 抗剪实验数据：木材种类：杉木尺寸：100mm×100mm×50mm最大荷载Fmax：800N断裂位置：中部3. 抗压实验数据：木材种类：杉木尺寸：100mm×100mm×50mm最大荷载Fmax：1200N断裂位置：中部根据实验数据，可以得出以下结论：1. 杉木的抗弯、抗剪、抗压性能均较好，适用于木结构工程。
中南大学结构力学上机实验报告(优秀)
矩阵位移法 上机实验报告
学
Байду номын сангаас
院： 土木工程学院
专业班级： 土木工程**** 姓 学 名： ***
号： *********** ***
指导老师：
实验日期： 20**年**月
目 录
一、钢架的受力分析 1、题目…………………………………………………………………………3 2、结构计算编号示意图………………………………………………3 3、输入文件…………………………………………………………………4 4、输出文件…………………………………………………………………5 5、结构受力分析图 二、桁架的受力分析 1、题目…………………………………………………………………………9 2、结构计算编号示意图………………………………………………9 3、输入文件…………………………………………………………………10 4、输出文件…………………………………………………………………12 5、结构受力分析图 三、连续梁的受力分析 1、题目…………………………………………………………………………17 2、结构计算编号示意图………………………………………………17 3、输入文件…………………………………………………………………17 4、输出文件…………………………………………………………………18 5、结构受力分析图
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4、输出文件
Input Data File Name: W1.TXT Output File Name: W1OUT.TXT ********************************************************** * * * 1、 钢架 2011.10.18 * * * ********************************************************** The Input Data The General Information E 3.000E+07 NM 10 NJ 9 NS 9 1 NLC
《结构力学》实验课程——结构数值仿真-实验指导书(全套完整版)
《结构力学》实验课程结构数值仿真实验实验教学指导书土木工程学院结构实验中心《结构力学》结构仿真实验指导书1.实验内容对《结构力学》课程中静定结构、超静定结构的内力、位移计算和结构影响线的基础上，采用结构数值的计算方法，通过计算软件完成同一结构的仿真分析，并将两种计算结果进行对比，找到数值分析方法和《结构力学》基本求解方法的差异，并对电算原理进行初探性学习。
2.实验目的1）锻炼学生计算分析能力，激发学生的学习兴趣；2）通过仿真试验可拓展专业课的教学空间,激发学生学习兴趣,增加教与学的互动性,使学生更多地了解复杂结构的试验过程,从而更深刻地理解所学《结构力学》课程内容。
3）通过数值仿真计算和《结构力学》中解析法(力法、位移法等)，验证所学结构力学方法的正确性；4）对电算原理及有限元理论有初步认识，并开始初探性学习；3.实验要求计算机，安装有MIDAS/civil等有限元计算软件。
预习指导书和数值计算仿真过程录像。
二、实验指导内容每个学生必须掌握的主要内容有：1、连续梁结构仿真分析；2、桁架结构仿真分析；3、框架结构仿真分析；4、影响线及内力包络图分析。
三、实验报告要求1、每人一个题目，完成结构的《结构力学》的手算计算，手算计算需要详细，要求手写在实验报告之中；2、在完成上述手算工作后，进行结构数值仿真计算，描述重要操作过程；3、结构数值仿真计算结果打印在实验报告之中；4、将结构数值仿真计算结果与《结构力学》手算结果进行对照，误差分析；初级课程: 连续梁分析概述比较连续梁和多跨静定梁受均布荷载和温度荷载（上下面的温差）时的反力、位移、内力。
3跨连续两次超静定3跨静定3跨连续1次超静定图 1.1 分析模型➢材料钢材: Grade3➢截面数值 : 箱形截面 400×200×12 mm➢荷载1. 均布荷载 : 1.0 tonf/m2. 温度荷载 : ΔT = 5 ℃ (上下面的温度差)设定基本环境打开新文件，以‘连续梁分析.mgb’为名存档。
《结构力学》实验课程结构数值仿真实验DOC
模型 / 材料和截面特性 /
材料
名称 ( Grade3)
设计类型 > 钢材
规范 > GB(S) ; 数据库 > Grade3
模型 / 材料和截面特性 / 截面数据 截面号 ( 1 ) ;
截面 截面形状 > 箱形截面 ;
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《结构力学》结构仿真实验——初级课程：连续梁例题讲稿 用户：如图输入 ; 名称 > 400× 200× 12
显示 边界条件 >一般支承 ( 开)
模型 / 单元 /
单元的复制和移动
全选
形式 > 复制 ; 移动和复制 > 等间距
dx, dy, dz ( 0, 0, -5 )
; 复制次数 ( 2 )
复制节点属性 ( 开 ), 复制单元属性 ( 开)
模型 1 模型 2 模型 3
图 1.11 复制单元
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《结构力学》结构仿真实验——初级课程：连续梁例题讲稿
( 开)
图 1.13 均布荷载引起的反力
以表格的形式查看均布荷载引起的的反力。比较外荷载总合和反力的总合来查看模型的建立和荷载 的输入是否恰当。 例题 Z轴方向荷载为 1.0 tonf/m 2×20 m× 3 = 60 tonf ，与表格中 Z轴方向的反力（ FZ）总和相等。
结果 / 分析结果表格 / 反力 荷载组合 > 均布荷载 (ST) ( 开 ) ;
结果 / 内力 /
梁单元内力图
荷载工况 / 荷载组合 > ST: 温度荷载 ; 内力 > My
显示选项 > 精确解 ; 不涂色 ; 放大 ( 2.0 )
显示类型 > 等值线 ( 开), 数值 ( 开)
数值
小数点以下位数 ( 1 ) ; 指数型 ( 关 ) ; 适用于选择确认时 ( 开)
结构静荷载实验报告
结构静荷载实验报告1. 引言结构静荷载实验是结构力学课程的重要实践环节，通过对结构体在静力荷载下的变形和应力分布进行测量，可以验证结构力学理论的正确性，提高学生对结构设计的理解和能力。
本实验旨在通过对一简支梁在不同荷载条件下的变形和应力分布的测量，验证梁的受力性能，并对实验结果进行分析和讨论。
2. 实验装置和原理2.1 实验装置本实验采用的实验装置包括简支梁、载荷装置、测量仪器等。
简支梁：长度为L的梁体，采用圆形横截面，材质为钢，具有均匀截面。
载荷装置：采用静力载荷装置，通过改变载荷的大小和位置，对梁进行不同荷载条件下的加载。
测量仪器：使用应变片、测力计和测长度的仪器等，对梁的变形和应力进行测量。
2.2 实验原理简支梁在静力荷载作用下的变形和应力分布满足结构力学的基本方程。
在本实验中，我们假设简支梁的材料服从胡克定律，且仅受轴力和弯矩作用，不考虑剪力效应。
对于简支梁，其受力方程可以表示为：\frac{d^2}{dx^2}(EI \frac{d^2w}{dx^2}) = q(x)其中，w(x)为梁的挠度，E为弹性模量，I为惯性矩，q(x)为分布荷载。
根据边界条件和外力条件，可以求解出梁的挠度和弯矩等参数。
本实验通过测量梁的挠度、应变和荷载等参数，验证梁受力性能。
3. 实验步骤3.1 梁的准备将测试梁安装在实验台上，调整梁的位置和水平度，确保梁的间距和支座位置正确。
3.2 载荷的加载通过载荷装置加载不同大小和位置的荷载，记录下载荷的数值和位置。
3.3 挠度的测量在梁的不同位置使用测长度的仪器，测量梁的挠度。
保持载荷恒定，分别测量梁的中点挠度和两端挠度。
3.4 应变的测量在梁的不同位置使用应变片，测量梁的应变分布。
保持载荷恒定，分别测量梁的中点位置和两端位置的应变。
3.5 弯矩和剪力的计算根据实测挠度和应变数据，计算梁的弯矩和剪力分布。
可利用实测数据进行插值和积分计算。
4. 实验结果和分析4.1 挠度和应变的测量结果根据实测数据得到梁的中点挠度和两端挠度的数值，并绘制出测量曲线。
结构力学实验报告
结构力学实验报告实验内容：平面桁架结构设计实验目的：在给定桁架形式，控制尺寸以及荷载条件下，对桁架进行内力和应力计算，优选截面，并进行刚度验算。
实验步骤：选定桁架如图所示，其控制参数如图所述。
1234567891011121314( 1 )( 2 )( 3 )( 4 )( 5 )( 6 )( 7 )( 8 )( 9 )( 10 )( 11 )( 12 )( 13 )( 14 )( 15 )( 16 )( 17 )( 18 )( 19 )( 20 )( 21 )( 22 )( 23 )( 24 )( 25 )初选截面尺寸：选取尺寸 强度验算各杆轴力内力计算杆端内力值 ( 乘子 = 1)-----------------------------------------------------------------------------------------------杆端 1 杆端 2 ---------------------------------------- ------------------------------------------单元码 轴力 剪力 弯矩 轴力 剪力 弯矩 -----------------------------------------------------------------------------------------------1 48214.2857 0.00000000 0.00000000 48214.2857 0.00000000 0.000000002 67500.0000 0.00000000 0.00000000 67500.0000 0.00000000 0.000000003 67500.0000 0.00000000 0.00000000 67500.0000 0.00000000 0.000000004 67500.0000 0.00000000 0.00000000 67500.0000 0.00000000 0.000000005 54000.0000 0.00000000 0.00000000 54000.0000 0.00000000 0.000000006 30681.8181 0.00000000 0.00000000 30681.8181 0.00000000 0.000000007 -7500.00000 0.00000000 0.00000000 -7500.00000 0.00000000 0.000000008 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.000000009 -48510.9918 0.00000000 0.00000000 -48510.9918 0.00000000 0.00000000 10 -67915.3885 0.00000000 0.00000000 -67915.3885 0.00000000 0.00000000 11 -54332.3108 0.00000000 0.00000000 -54332.3108 0.00000000 0.00000000 12 -30870.6311 0.00000000 0.00000000 -30870.6311 0.00000000 0.0000000013 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.0000000014 -7500.00000 0.00000000 -0.00000000 -7500.00000 0.00000000 -0.0000000015 17142.8571 0.00000000 0.00000000 17142.8571 0.00000000 0.0000000016 -0.00000000 0.00000000 0.00000000 -0.00000000 0.00000000 0.0000000017 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.0000000018 13500.0000 0.00000000 0.00000000 13500.0000 0.00000000 0.0000000019 25909.0909 0.00000000 0.00000000 25909.0909 0.00000000 0.0000000020 -61080.8263 0.00000000 0.00000000 -61080.8263 0.00000000 0.0000000021 -25803.4169 0.00000000 0.00000000 -25803.4169 0.00000000 0.0000000022 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.0000000023 -19091.8830 0.00000000 0.00000000 -19091.8830 0.00000000 0.0000000024 -34857.1168 0.00000000 0.00000000 -34857.1168 0.00000000 0.0000000025 -48452.2854 0.00000000 0.00000000 -48452.2854 0.00000000 0.00000000 桁架内力与应力计算在本次计算中直接应用每一杆中的轴力进行应力计算，根据控制应力0.9[σ]进行计算，直接确定各个杆件的最优截面尺寸，避免二次验算，计算结构如表格所示单元尺寸单元尺寸单元尺寸单元尺寸单元尺寸1 34-2.5 6 38-2.5 11 38-2.5 16 30-2 21 30-22 38-3.5 7 38-2.5 12 30-2 17 30-2 22 30-23 38-3.5 8 38-2.5 13 30-2 18 30-2 23 30-24 38-3.5 9 34-2.5 14 30-2 19 30-2 24 30-25 38-2.5 10 38-3.5 15 30-2 20 30-3 25 38-2.5 各个单元计算单元编号杆件轴力杆件应力截面选择截面面积1 48214.29 249.169434-2.5 247.2752 67500 348.837238-3.5 379.1553 67500 348.837238-3.5 380.1554 67500 348.837238-3.5 381.1555 54000 279.069838-2.5 278.6756 30681.82 158.562438-2.5 279.6757 -7500 -38.759738-2.5 280.6758 0.00000004 2.06718E-1038-2.5 281.6759 -48511 -250.703 34-2.5 282.675 10 -67915.4 -350.984 38-3.5 380.155 11 -54332.3 -280.787 38-2.5 278.675 12 -30870.6-159.538 30-2.0 175.84 13 0 0 30-2.0 176.84 14 -7500 -38.7597 30-2.0 177.84 15 17142.86 88.59358 30-2.0 178.84 16 0.0000004 2.06718E-09 30-2 179.84 17 0.000000147.23514E-10 30-2. 180.84 18 13500 69.76744 30-2 181.84 19 25909.09 133.8971 30-2 181.84 20 -61080.8 -315.663 38-3.5 380.155 21 -25803.4 -133.351 30-2.0 181.84 22 -0.00000022-1.137E-09 30-2.0 181.84 23 -19091.9 -98.6661 30-2.0 181.84 24 -34857.1 -180.14 30-2.0 181.84 25-48452.3-250.39938-2.5282.675杆件轴力图1234567891011121314( 1 )( 2 )( 3 )( 4 )( 5 )( 6 )( 7 )( 8 )( 9 )( 10 )( 11 )( 12 )( 13 )( 14 )( 15 )( 16 )( 17 )( 18 )( 19 )( 20 )( 21 )( 22 )( 23 )( 24 )( 25 )48214.2967500.0067500.0067500.0054000.0030681.82-7500.00-48510.99-67915.39-54332.31-30870.63-7500.0017142.8613500.0025909.09-61080.83-25803.42-19091.88-34857.12-48452.29结构变形示意图yx12345678 91011121314 ( 1 )( 2 )( 3 )( 4 )( 5 )( 6 )( 7 ) ( 8 )( 9 )( 10 )( 11 )( 12 )( 13 )( 14 )( 15 )( 16 )( 17 )( 18 )( 19 ) ( 20 )( 21 )( 22 )( 23 )( 24 )( 25 )位移计算以及挠度验算单元挠度验算f MAX<=0.045据此验算各单元的挠度(与下表中的位移进行验算，据此验算得到位移符合要求杆端位移值( 乘子= 1)-----------------------------------------------------------------------------------------------杆端1 杆端2---------------------------------------- ------------------------------------------单元码u -水平位移v -竖直位移-转角u -水平位移v -竖直位移-转角-----------------------------------------------------------------------------------------------1 0.00000000 0.00000000 -0.00794179 0.00179940 -0.01191268 -0.007941792 0.00179940 -0.01191268 -0.00482434 0.00313460 -0.01914918 -0.004824343 0.00313460 -0.01914918 -0.00132530 0.00446981 -0.02113713 -0.001325304 0.00446981 -0.02113713 0.00154073 0.00580502 -0.01882603 0.001540735 0.00580502 -0.01882603 0.00529618 0.00810825 -0.01088176 0.005296186 0.00810825 -0.01088176 0.00725451 0.00941690 0.00000000 0.007254517 0.00941690 0.00000000 0.00470440 0.00000811 -0.00042652 0.004704408 0.00688396 -0.01134398 -0.00742048 0.00564722 -0.00021326 -0.007420489 0.00688396 -0.01134398 -0.00509448 0.00626168 -0.01914918 -0.0050944810 0.00626168 -0.01914918 -0.00122578 0.00512255 -0.02113713 -0.0012257811 0.00512255 -0.02113713 0.00207557 0.00331437 -0.01818625 0.0020755712 0.00331437 -0.01818625 0.00586763 0.00101973 -0.00953110 0.0058676313 0.00101973 -0.00953110 0.00606972 0.00000811 -0.00042652 0.0060697214 0.00000000 0.00000000 -0.00564722 0.00564722 -0.00021326 -0.0056472215 0.00179940 -0.01191268 -0.00435820 0.00688396 -0.01134398 -0.0043582016 0.00313460 -0.01914918 -0.00234530 0.00626168 -0.01914918 -0.0023453017 0.00446981 -0.02113713 -0.00043516 0.00512255 -0.02113713 -0.0004351618 0.00580502 -0.01882603 0.00149439 0.00331437 -0.01818625 0.0014943919 0.00810825 -0.01088176 0.00386647 0.00101973 -0.00953110 0.0038664720 0.00688396 -0.01134398 -0.00693617 0.00000000 0.00000000 -0.0069361721 0.00626168 -0.01914918 -0.00417214 0.00179940 -0.01191268 -0.0041721422 0.00512255 -0.02113713 -0.00132530 0.00313460 -0.01914918 -0.0013253023 0.00512255 -0.02113713 0.00099785 0.00580502 -0.01882603 0.0009978524 0.00331437 -0.01818625 0.00376837 0.00810825 -0.01088176 0.0037683725 0.00101973 -0.00953110 0.00529155 0.00941690 0.00000000 0.00529155 13.绘制材料表材料表构件类型杆件号截面（mm) 长度（mm) 数量重量（KG)每个共计m³合计上弦杆38-2.5281.6751509 3 0.001275 34-2.5282.6751509 1 0.00042738-3.5380.1551509 2 0.00114738-2.5278.675030-2.0176.84030-2.0177.840下弦杆34-2.5247.2751500 1 0.000371 38-3.5379.1551500 3 0.00170638-3.5380.1551500 038-3.5381.1551500 038-2.5278.6751500 2 0.00083638-2.5278.6751500 0直腹杆38-2.5280.6751000 1 0.000281 30-2.0177.841167 6 0.00124530-2.0178.841333 1 0.00023830-2179.841500 1 0.0002730-2.180.841667 1 0.00030130-2181.841833 1 0.00033330-2181.842000 1 0.000364斜腹杆38-3.5380.1551803 1 0.00068530-2.0181.842005 1 0.00036530-2.0181.842121 1 0.00038630-2.0181.842245 1 0.00038630-2.0181.842368 1 0.00040838-2.5282.6752500 1 0.0004310.011776 G=78.5*0.011776=0.92446KN=924.46N=92.446KG实验总结：通过本次试验，对于结构力学求解器有了更好的理解和运用，尤其是对于结构力学求解器进行桁架结构设计有了更加深刻的应用，同时也发现自己在试验中也存在一定的不足和经验的缺乏，比如方程式的应用，函数的应用等等，这些问题都需要自己以后去解决。
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结构力学
桁架结构受力性能实验报告
学号：1153377
姓名：周璇
专业：土木工程
实验时间：2016年05月04日周三，中午12:30-13:30
实验指导教师：陈涛
理论课任课教师：陈涛
一、实验目的
（1）参加并完成规定的实验项目内容，理解和掌握结构的实验方法和实验结果，通过 实践掌握试件的设计、实验结果整理的方法。
（2）进行静定、超静定结构受力的测定和影响线的绘制。
二、结构实验
（一）空间桁架受力性能概述
桁架在受结点荷载时，两边支座处产生反力，桁架中各杆件产生轴力，如图1.1为在抛物线桁架结点分别加载时结构示意图。
用Q235钢材，桁架跨度6⨯260=1560mm ，最大高度260mm 。
杆件之间为铰接相连。
杆件直径为8mm 。
图1.1 （二）实验装置
图1.2为框架结构侧向受力实验采用的加载装置，25kg 挂钩和25kg 砝码。
采用单结点集中力加载，由砝码、挂钩施加拉力，应变片测算待测杆件应变。
结构尺寸如图1.2所示。
图1.2
（三）加载方式
简单多次加载，将挂钩和砝码依次施加在各个结点，待应变片返回数据稳定后，进行采集。
采集结束后卸下重物，等待应变片数值降回初始值后再向下一节点施加荷载，重复采集操作。
（四）量测内容
需要量测桁架待测杆件的应变值在前后四对桁架杆布置单向应变片，具体布置位置如图 1.2 所示，即加粗杆件上黏贴应变片。
三、实验原理
对桁架上的5个位置分别施加相同荷载，记录不同条件下各杆件的应变值。
由公式
2
4
F A E d A σσεπ⎧
⎪=⎪
=⎨⎪⎪=⎩
可以得到
24
d E F πε
=
其中：
F ——杆件轴力
E ——Q235钢弹性模量 d ——杆件直径 ε ——杆件应变值 σ ——杆件应力 A ——杆件横截面积
因而可以求得各杆件轴力，进而得到不同杆件的轴力影响线。
四、实验步骤
（1）将载荷挂在加载位置1，待应变片返回数据稳定后，采集相应应变数据。
（2）待应变片数值降回初始值后，重复（1）中操作，将荷载分别挂在加载位置2,3,4,5，分别采集记录各自对应的各杆件应变数据。
五、实验结果与整理
将对应位置杆件应变值取平均值，得到所示一榀桁架四根杆件的应变值如表2.2所示。
利用公式
24
d E F πε
=
其中，8d mm = ，Q235钢弹性模量5210E MPa =⨯
经过计算可以得到不同加载位置下桁架不同杆件的轴力值，如表2.3所示。
根据表2.3数据可以作出四根不同杆件轴力影响线图的大致形状，如图1.3所示。
图1.3
由截面法求得杆件理论值如表2.4
杆件编号1-11-21-31-4
轴力（N）加载位置1187-9472-130加载位置2375-187143-260加载位置328194215-390加载位置4187 63143-260加载位置5943172 -130
由表2.4作图1.4，如图所示
图1.4
六、实验分析讨论
比较实验所得轴力影响线与理论计算所得轴力影响线可知，二者所得影响线大致形状一致，但个别杆件轴力值相差较大，特别是1-4位置杆件轴力，实验值接近于理论计算值的2倍，存在较大程度偏差。
1、出现理论值与实验值相差较大情况可能由以下原因造成：
（1）桁架加载方式为将荷载悬挂于两榀桁架的中间连接横杆上，很难做到加载位置在横杆中点，因而存在两榀桁架受力情况不一致的情况，使两侧对应杆件应变值存在较大差异而影响最终结果。
（2）桁架节点处并不是理想的铰接，因而与按铰接计算所得理论值必然存在一定误差。
（3）实验中杆件会发生变形相应角度等会发生改变，而理论计算忽略了杆件变形
2、实验改进方案
（1）由于重物直接用弯头挂在腹杆上，桁架受力位置较难固定，可以在腹杆正中的位置固定钩环，再把重物挂上去。
（2）该实验室的空间太过拥挤，学生人数较多，很难近距离观察，而且一帮人拥堵在一块效果很不好，希望能扩大空间，让每个学生都能很好地看到实验的进行。
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