同济大学桁架实验报告
不锈钢桁架柱和梁的承载力试验研究
ｉ ｏ ｒ ｓ ， ｆ ａ ｉ ｌ ｕ ｒ ｅ ｍ ｏ ｄ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ ｍ ａ ｊ ｏ ｒ ｉ ｎ ｆ ｌ ｕ ｅ ｎ ｔ ｉ ａ ｌ ｅ ｌ ｅ ｍ ｅ ｎ ｔ ｓ ａ ｓ ｓ ｏ ｃ ｉ ａ ｔ ｅ ｄ ｗ ｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｂ ｅ ａ ｒ ｉ ｎ ｇ ｃ ａ ｐ ａ ｃ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ｃ ｏ ｌ ｕ ｍ ｎ ｓ ａ ｎ ｄ ｂ ｅ ａ ｍ ｓ
第２ ９卷第 １ 期
２ ０ １ ３年 ２月
结
构
工
程
师
Ｖｏ １ ． ２ ９．Ｎｏ ．１ Ｆｅ ｂ． ２ ０１ ３
Ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｓ
不 锈 钢 桁 架 柱 和 梁 的承 载 力 试 验 研 究
张金 凤 刘 祖 华 郑剑 杰 袁 苗 苗
作 为 结构 受力主材 的应 用提供 了参考 。 关 键词 不锈 钢 桁 架柱 ，不锈钢 桁 架梁 ，不锈钢 钢板 网 ， 平 面外 失稳 ， 抗 弯承载 力 ， 压 弯承 载 力
Ｅｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｌ Ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ｏ ｎ Ｓ ｔ ａ ｉ ｎ ｌ ｅ ｓ ｓ Ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ Ｔｒ ｕ ｓ ｓ Ｃｏ ｌ ｕ ｍｎ ｓ ａ ｎ ｄ Ｂｅ ａ ｍｓ
（ 同济大学 土木工程学 院结构工程与 防灾研究所 ， 上海 ２ ０ ０ ０ ９ ２ ）
摘
要
为研 究 某实 际工程 的不锈钢 桁 架柱在 受压及 压 弯 、 不锈钢 桁 架 梁在 受 弯状 态下 的承 载 力 ， 对６
个 不锈钢 桁 架柱和 ３个 不锈 钢 桁 架梁进 行 试验研 究。对试件 的破 坏形 态 、 荷载 一 位 移 曲线 、 荷载 一 应 变
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。
简支钢桁架静载试验--2
实验二：简支钢桁架静载试验一、试验介绍1、试验结构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、试验仪器：钢桁架、液压千斤顶、液压控制台、静态应变仪5、试验步骤准备工作- - - - - - 分级加载<1级> - - -- - - - - 分级卸载<1级>6、试验特点：应变测试点多<有6点> ,结构具有对称性.7、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>荷载与支座反力作用在结点上.二、试验步骤1、实验设备的连接与调试：①应变的连接与调试②百分表的安装与调整2、正式实验：①预载：加40kN荷载,循环两次,做预载实验.其目的为：消除节点和结合部位的间隙,使结构进入正常工作状态；检查全部实验装置的可靠性；检查全部观测仪表的工作是否正常；检查现场的组织工作和人员的工作情况.然后卸载,与时排除发现的问题.预载过程中要注意观察应变与挠度测试仪表的读数是否发生变化,变化情况是否正常.②正式加载与测量：采用分级等量的荷载进行加荷,先施加10kN初载<结构试验测量的是结构在每级加载后的应变与挠度增量,为了排除荷载较小时的非线性段,使数据结果更理想,更好地了解整个静载实验过程,因此将P0=10kN作为零荷载>,初载施加完毕后,将应变仪调零并记录初读数,同时记录挠度的初读数.然后进行分级加载,每级荷载30kN〔 P=30kN〕,共加三级,即10kN→40kN→70kN→100kN.每加一级荷载之后稳载5分钟,然后读取应变与挠度数据,记录在表6-1中.实验共进行两个循环,排除所测读数的偶然性.三、试验数据处理原始记录表格ε=δ/Ε平均应变值四、试验报告与误差分析1、钢材本身存有缺陷.2、桁架结构不对称,放在钢架上加压时没有精确在桁架中心,应变片贴片位置不够精确且左右贴片位置不对称.3、桁架在加载过程中产生了塑性变形,同时桁架结点处的间隙,在预加载后没有完全消除.4、加压点没有在桁架的对称轴所在的直线上,加的压力没有精确到整数.5、两次加压时并没有十分精确.6、应变仪读数不稳定,产生一定误差.7、应变片的电阻值不同,导线的电阻值不同,将其忽略而导致对试验结果的影响.8、温度、电压的变化对结构带来的影响,接应便仪时,不同组的线头混搭在一起,彼此产生影响.9、应变仪、加压设备有滞后性,导致显示读数与实际值有偏差,其他实验条件达不到理论的要求也影响了试验结果.。
简支钢桁架静载试验--2
实验二：简支钢桁架静载试验一、试验介绍1、试验结构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、试验仪器：钢桁架、液压千斤顶、液压控制台、静态应变仪5、试验步骤准备工作- - - - - - 分级加载(1级) - - -- - - - - 分级卸载(1级)6、试验特点：应变测试点多(有6点) ，结构具有对称性。
7、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。
二、试验步骤1、实验设备的连接及调试：①应变的连接及调试②百分表的安装及调整2、正式实验：①预载：加40kN荷载，循环两次，做预载实验。
其目的为：消除节点和结合部位的间隙，使结构进入正常工作状态；检查全部实验装置的可靠性；检查全部观测仪表的工作是否正常；检查现场的组织工作和人员的工作情况。
然后卸载，及时排除发现的问题。
预载过程中要注意观察应变及挠度测试仪表的读数是否发生变化，变化情况是否正常。
②正式加载及测量：采用分级等量的荷载进行加荷，先施加10kN初载(结构试验测量的是结构在每级加载后的应变及挠度增量，为了排除荷载较小时的非线性段，使数据结果更理想，更好地了解整个静载实验过程，因此将P0=10kN 作为零荷载)，初载施加完毕后，将应变仪调零并记录初读数，同时记录挠度的初读数。
然后进行分级加载，每级荷载30kN〔 P=30kN〕，共加三级，即10kN→40kN→70kN→100kN。
每加一级荷载之后稳载5分钟，然后读取应变及挠度数据，记录在表6-1中。
实验共进行两个循环，排除所测读数的偶然性。
三、试验数据处理原始记录表格ε=δ/Ε平均应变值整理数据记录表四、试验报告与误差分析1、钢材本身存有缺陷。
桁架受力分析报告
3.4静定平面桁架教学要求掌握静定平面桁架结构的受力特点和结构特点，熟练掌握桁架结构的内力计算方法结点法、截面法、联合法3.4.1桁架的特点和组成341.1静定平面桁架桁架结构是指若干直杆在两端铰接组成的静定结构。
这种结构形式在桥梁和房屋建筑中应用较为广泛，如南京长江大桥、钢木屋架等。
实际的桁架结构形式和各杆件之间的联结以及所用的材料是多种多样的，实际受力情况复杂，要对它们进行精确的分析是困难的。
但根据对桁架的实际工作情况和对桁架进行结构实验的结果表明，由于大多数的常用桁架是由比较细长的杆件所组成，而且承受的荷载大多数都是通过其它杆件传到结点上，这就使得桁架结点的刚性对杆件内力的影响可以大大的减小，接近于铰的作用，结构中所有的杆件在荷载作用下，主要承受轴向力，而弯矩和剪力很小，可以忽略不计。
因此，为了简化计算，在取桁架的计算简图时，作如下三个方面的假定：（1）桁架的结点都是光滑的铰结点。
（2）各杆的轴线都是直线并通过铰的中心。
（3）荷载和支座反力都作用在铰结点上。
通常把符合上述假定条件的桁架称为理想桁架。
341.2桁架的受力特点桁架的杆件只在两端受力。
因此，桁架中的所有杆件均为二力杆。
在杆的截面上只有轴力。
3.4.1.3桁架的分类（1简单桁架：由基础或一个基本铰接三角形开始，逐次增加二兀体所组成的几何不变）体。
（图3-14a）（2联合桁架：由几个简单桁架联合组成的几何不变的铰接体系。
（图3-14b ））（3）复杂桁架: 不属于前两类的桁架。
（图3-14C ）342桁架内力计算的方法桁架结构的内力计算方法主要为：结点法、截面法、联合法结点法一一适用于计算简单桁架。
截面法一一适用于计算联合桁架、简单桁架中少数杆件的计算。
联合法——在解决一些复杂的桁架时，单独应用结点法或截面法往往不能够求解结构的内力，这时需要将这两种方法进行联合应用，从而进行解题。
解题的关键是从几何构造分析着手，利用结点单杆、截面单杆的特点，使问题可解。
超静定桁架
1．了解超静定桁架结构的受力特点与工程应用； 了解超静定桁架结构的受力特点与工程应用； 2．了解超静次数对桁架杆件受力的影响。 了解超静次数对桁架杆件受力的影响。
实验要求: 实验要求:
1.采用实验台配套的组合杆件和连接件，搭接一个1 1.采用实验台配套的组合杆件和连接件，搭接一个1次超静定 采用实验台配套的组合杆件和连接件 桁架，说明应用背景； 桁架，说明应用背景； 2.测量各杆件的应变，计算所收轴力； 2.测量各杆件的应变，计算所收轴力； 测量各杆件的应变 3.理论计算各杆轴力并和实测结果对比，分析误差原因； 3.理论计算各杆轴力并和实测结果对比，分析误差原因； 理论计算各杆轴力并和实测结果对比 4.设法增加一次超静次数，重新测量各杆受力， 4.设法增加一次超静次数，重新测量各杆受力，并对结果进 设法增加一次超静次数 行分析。 行分析。
同济搭建节实验报告(3篇)
第1篇一、实验背景同济搭建节是由同济大学主办的一项综合性实验活动，旨在激发学生的创新思维、实践能力和团队合作精神。
本次实验报告以2021年同济搭建节为例，详细记录了实验过程、实验结果及实验总结。
二、实验目的1. 培养学生的创新思维和设计能力；2. 提高学生的动手实践能力；3. 增强学生的团队合作精神；4. 丰富校园文化生活。
三、实验内容1. 实验主题：以“绿色环保、低碳生活”为主题，设计并搭建一座可持续发展的木结构建筑。
2. 实验材料：木材、金属、塑料等。
3. 实验步骤：（1）分组：将参加实验的学生分为若干小组，每组人数为5-7人。
（2）设计：各小组根据实验主题，共同讨论、设计出符合要求的木结构建筑方案。
（3）制作：根据设计方案，各小组分工合作，制作木结构建筑模型。
（4）展示：各小组将完成的木结构建筑模型进行展示，并阐述设计理念。
四、实验过程1. 实验前期：各小组进行资料搜集，了解木结构建筑的特点、设计原则等。
2. 实验中期：各小组根据资料和讨论结果，确定设计方案，并进行制作。
3. 实验后期：各小组完成木结构建筑模型，进行展示和答辩。
五、实验结果1. 成功搭建了符合主题的木结构建筑模型；2. 各小组在实验过程中，充分发挥了创新思维和团队合作精神；3. 学生们对木结构建筑有了更深入的了解，提高了实践能力。
六、实验总结1. 通过本次实验，学生们掌握了木结构建筑的基本原理和设计方法，提高了创新思维和设计能力；2. 实验过程中，学生们充分展示了团队合作精神，为今后的学习和工作打下了良好基础；3. 本次实验有助于丰富校园文化生活，提高学生的综合素质。
七、实验建议1. 在实验前期，加强学生对木结构建筑知识的普及，提高实验效果；2. 在实验过程中，注重培养学生的动手实践能力和创新思维，激发学生的学习兴趣；3. 加强实验后的总结和评价，使实验成果得到充分展示。
总之，本次同济搭建节实验活动取得了圆满成功，为学生提供了一个展示自我、锻炼能力的平台。
实验二简支钢桁架静力加载试验
实验三简支钢桁架非破坏静载试验日期______________第______周、星期、第节课地点、组员名单
一、试验目的和内容
二、试验主要仪器及设备
三、试验方案
1、加载方案
（1）加载装置：
（2）加载程序：
2、观测方案
（1）观测内容：
（2）仪表及测点布置与编号
四、试验数据记录与整理
1、位移量的数据记录表（附表1）
2、应变量测数据记录表（附表2）
3、荷载传感器标定结果:
五、试验结果整理与分析
1、用结构力学方法计算试件在各级荷载作用下所测下弦节点的挠度理论计算值和所测杆件的内力计算值，结果列入附表1和附表3.
2、绘制所测钢桁架下弦节点的荷载——挠度试验曲线和理论曲线。
3、比较满载时所测下弦节点挠度的实测值a0和理论计算值ac，计算相对误差并分析产生误差的原因。
4、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3），并与理论值进行比较。
5、根据计算结果分析桁架的受力特点。
附表1 位移量测记录表
附表2 应变量测记录表
附表3 杆件内力计算表。
Floorpro桁架结构静力荷载试验报告
，及由下弦提
表5.1.1
P(N) 混凝土板 下弦拉杆 93835 90896 M(Nm) 2290.1 53.7 Mtross(Nm) Mcon(Nm) Mreal Msteel/Mreal
49083.8
2290.1
53.7
尽管整体结构处于弹性阶段，但根据试验测得的混凝土上下表面的应变以及上下弦钢筋应变数值计算得到的结果表明，整个次 梁截面并不符合平截面假定，这主要是由于空腹式结构中，腹杆与上下弦杆存在着一定程度地转动造成。就混凝土板以及下弦 杆来说，因其均是实心构件，且均处于弹性阶段，厚度较小，可分别采用平截面假定进行计算，计算公式如下：
C16 C17 C18
应变 (μ ε )
应变 (μ ε )
图5.1.5 跨中节点测点下弦杆应变
图5.1.6 跨中下弦杆应变
图5.1.5与图5.1.6中的C5～C12以及C16～C18的应变图形几乎一致，说明下弦杆远离中和轴，且高度较小，基 本只受轴向拉力作用，受弯矩很小；同时也说明了次梁中部的次弯矩很小，对下弦轴力几乎没有影响。
Floorpro桁架结构静力荷载试验报告
1.前言
欧本楼层“Floorpro”钢桁架次梁专为现浇楼层体系设计，与钢构、混凝土甚至砌块组 成的框架系统都可以进行完美的连接。钢桁架次梁的上弦伸入混凝土中，与混凝土楼 板共同作用，而下弦则可用作吊顶或设备的支承件。由于桁架与混凝土的组合设计， 使得整体结构的用钢量大大地降低，而结构所能承受的最大荷载却得到了增加。 “Floorpro”钢桁架次梁在国外已经大量使用，而在我国却处于起步阶段。为了进一步 了解Floorpro钢桁架的承载力及受力性能，并结合我国国情将这一经济合理的结构形 式在国内进行推广应用，上海欧本钢桁架工程有限公司特委托浙江大学土木系，进行 足尺模型的静力加载试验。结构静力加载试验结合国内现有的规范和原材料及上海欧 本钢桁架工程有限公司的制作工艺，拟对钢桁架变形、杆件受力特点及承载力进行现 场足尺模型的试验，以验证Floorpro桁架的设计承载力及其变形是否满足规范要求， 并对其受力特性进行研究。
桁架试验数据处理定稿
1.715 1.715 1.715 2.424 2.424 2.424 1.715 2.424 2.424 2.424 1.715 1.715 1.715 1.715 =0.1126
E=205GPa
Ni N pi Li Fi
其余情况下挠度只需用已有数据乘以固定系数得出，因此不一一列出 挠度记录参考 加载（KN） 3.787 5.016 7.250 7.087 7.412 6.928 5.909 5.300 3.719 3.268 2.191 2.052
19 -95 36 128 1 -69 46 156 -9 -33 -106 131 15 -33 93 6 205.000 1.330 1330.000 349.800
第一级荷载（
-9.274
13.109
0.000
-9.274
-13.109
18.547
第二级荷载（2.534KN）作用下杆件应变理论值计算表（与应变试验值比较）（μ ε ） 计算ε i 1.000 理 E（Gpa） 205.000 Ni理(KN) -1.267 Ni理(N) ######### Ai 349.800 （mm2） ε i理= Ni理 -17.669 /EAi(μ ε ） 2.000 205.000 1.791 1790.947 349.800 3.000 205.000 0.000 0.000 349.800 4.000 205.000 -1.267 -1267.000 349.800 5.000 205.000 -1.791 -1790.947 349.800 6.000 205.000 2.534 2534.000 349.800
7 0.0 12 0.0 14 0.0 17 0.0 11 0.0 2