實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié)：結(jié)構(gòu)工程實(shí)踐分析

構(gòu)造工程試驗(yàn)匯報(bào)

試驗(yàn)序號(hào)：

專(zhuān)業(yè)：

班級(jí)：

姓名：

同組試驗(yàn)者:

試驗(yàn)時(shí)間：

試驗(yàn)一鋼筋混凝土適筋梁抗彎破壞試驗(yàn)

一.試驗(yàn)?zāi)康?/p>

1.理解鋼筋混凝土梁靜力荷載試驗(yàn)中隨加載大小變化，撓度變化及裂縫出

現(xiàn)和發(fā)展過(guò)程及混凝土的破壞狀況。

2.觀測(cè)鋼筋混凝土梁受力和變形過(guò)程三個(gè)工作階段及鋼筋混凝土梁的破壞

特性。

3.測(cè)定鋼筋混凝土梁正截面日勺開(kāi)裂荷載和極限承載力。

二、試驗(yàn)設(shè)備與儀器

1、靜力試驗(yàn)臺(tái)座、反力架、支座及支墩

2、50T手動(dòng)式液壓千斤頂

3、50T荷重傳感器

4、YD-21型動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀

5、X-Y函數(shù)記錄儀

6、YJ-26型靜態(tài)電阻應(yīng)變儀及平衡箱

7、顯微鏡及放大鏡

8、位移計(jì)（百分表）及磁性表座

9、電阻應(yīng)變片、導(dǎo)線(xiàn)等

三、試驗(yàn)對(duì)象

我們組日勺梁采用的是C25的混凝土，所采用的材料如下：42.5礦渣水

泥，中粗砂，20—40nlm單粒級(jí)碎石，縱筋為6中18（二級(jí)帶肋鋼筋），箍筋為

O8@90(一級(jí)光圓鋼筋)。梁的尺寸為150X300X1500mm3。試驗(yàn)加載過(guò)

程中我們但愿看到日勺是正截面的破壞形態(tài)。

四、試驗(yàn)原理

純彎曲鋼筋混凝土試件，純彎曲區(qū)截面有帶有荷載傳感器時(shí)試驗(yàn)機(jī)或由

反力架、千斤頂、不同樣高度粘貼五枚應(yīng)變片。由帶有荷載傳感器構(gòu)成日勺加

載裝置加載。在梁口勺跨中安頓上位移傳感器。由載荷傳感器和位移傳感器將

試件過(guò)程中的載荷和變形，轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，輸入動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀加以放大，然后

由x—y函數(shù)記錄儀再放大，并自動(dòng)描繪出載荷撓度曲線(xiàn)或?qū)鞲衅鳌⒎糯?/p>

器轉(zhuǎn)換成的電信號(hào)，輸入動(dòng)態(tài)數(shù)字采集系統(tǒng)，自行記錄P—F曲線(xiàn)。

試驗(yàn)前分別對(duì)載荷傳感器和位移傳感器標(biāo)定，得出坐標(biāo)紙(y軸)上每一

厘米所代表的載荷值和位移值。設(shè)比例系數(shù)m(KN/m)n(mm/cm)0在試件

對(duì)應(yīng)部位再安頓上百分表，觀測(cè)其撓度變化。試件上的電阻應(yīng)變片由靜態(tài)電

陽(yáng)應(yīng)變儀測(cè)定不同樣載荷時(shí)各應(yīng)變片的應(yīng)變侑。

五、試驗(yàn)前期準(zhǔn)備工作

1、裂縫觀測(cè)

最常用于發(fā)現(xiàn)裂縫時(shí)最簡(jiǎn)便措施是借助鏡用肉眼觀測(cè)。在試驗(yàn)前用純

石灰水溶液均勻地刷在構(gòu)造表面并等待干燥。當(dāng)試件受力后，白色涂會(huì)將

在高應(yīng)變下開(kāi)裂并剝落。這時(shí)，在鋼構(gòu)造表面可以看到屈服線(xiàn)條，混凝土

表而日勺裂縫也會(huì)明顯地顯示出來(lái)。研究墻體構(gòu)造表面開(kāi)裂時(shí)，在白灰深層

干燥后畫(huà)出50mm左右的方格柵，以構(gòu)成基本參照坐標(biāo)系，便于分析和描繪

墻體在高應(yīng)變場(chǎng)中裂縫日勺發(fā)展和走向。

2、儀器的安裝

為了保證試驗(yàn)量測(cè)日勺可靠性和儀表安裝的以便，在試件內(nèi)必須預(yù)設(shè)埋件

或預(yù)留孔洞，用接觸式應(yīng)變儀量測(cè)試件表面應(yīng)變時(shí)應(yīng)埋設(shè)對(duì)應(yīng)H勺測(cè)點(diǎn)標(biāo)腳；

鋼筋混凝土試件用口阻應(yīng)變計(jì)量測(cè)鋼筋應(yīng)變時(shí)，在澆注混凝土前應(yīng)先在鋼筋

上貼好應(yīng)變片，做好防潮以及機(jī)械損傷的）處理。

3、試件的安裝就位

1）混凝土梁受彎構(gòu)件是簡(jiǎn)支的，在試驗(yàn)安裝時(shí)其一端采用固定較支座，另

一端采用滾動(dòng)較支座。

2）在加載中，用千斤頂施加力并通過(guò)度派梁傳力在兩加載點(diǎn)對(duì)稱(chēng)加載，使

簡(jiǎn)支梁跨中形成長(zhǎng)700mm的純彎曲段（忽視梁的自重）。

[[650]700|650|J50

[800|800]

試驗(yàn)裝置圖

為了減少試件的I安裝誤差，試件就位后日勺計(jì)算跨度（梁）和計(jì)算高度

必須與計(jì)算簡(jiǎn)圖一致。由于支座約束條件與構(gòu)件口勺內(nèi)力傳遞及變形有關(guān)，

因而安裝試件時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)規(guī)定選擇支座形式。一般在試件就位前,

應(yīng)先在試件上畫(huà)出支座反力的作用線(xiàn)位置和外荷載日勺作用點(diǎn)位置，需要對(duì)

中的試件還要畫(huà)出中心線(xiàn)位置，荷載作用部位要附設(shè)定位零件，以使荷載

有明確的著力點(diǎn)。

4、試驗(yàn)項(xiàng)目和測(cè)點(diǎn)布置

1）在梁時(shí)純彎段的I縱向受力鋼筋中部預(yù)埋電阻應(yīng)變片，用導(dǎo)線(xiàn)引出，并做

好防水處理，設(shè)J、口、￡3二個(gè)應(yīng)變測(cè)量點(diǎn)。

2）考慮在加載的過(guò)程中，兩個(gè)支座受力下沉，支座上部分別布置位移測(cè)點(diǎn)

。和f2,以消除由于支座下沉對(duì)撓度測(cè)試成果的影響。梁的跨中布置一

百分表測(cè)量跨中的最大撓度。梁實(shí)際跨中最大撓度

六、試驗(yàn)措施和環(huán)節(jié)

1）在試件表面刷上白色石灰漿涂層，以烘托出在試驗(yàn)中試件表面日勺微

細(xì)裂縫。為了便于記錄和描述裂縫的發(fā)生部位，在試件表面劃出

50mmX50mm左右日勺方格。

2）傳感器日勺標(biāo)定通過(guò)使用電液伺服系統(tǒng)的試驗(yàn)加載標(biāo)定，成果為

630u￡/lOOKNo

3）將試件安放在支座JL。安裝好位移傳感器和百分表。

4）將應(yīng)變片接至靜態(tài)電阻應(yīng)變儀，實(shí)行多點(diǎn)測(cè)量，各點(diǎn)預(yù)調(diào)平衡。

5）預(yù)加荷載，檢查加載裝置、測(cè)試儀表與否正常工作，然后卸載，發(fā)

現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。

6）正式加載試驗(yàn)，逐層加載，記錄荷載——撓度曲線(xiàn)；讀取純彎區(qū)

各測(cè)量點(diǎn)均應(yīng)變值。記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

7）試驗(yàn)過(guò)程中，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)試件裂縫日勺出現(xiàn)以及裂縫日勺寬度、長(zhǎng)度隨載

荷日勺發(fā)展?fàn)顩r；描繪試件開(kāi)裂的位置。

8）記錄試件的破壞特性。

七、試驗(yàn)加載階段

試驗(yàn)加載程序是指試驗(yàn)進(jìn)行期間荷載與時(shí)間的關(guān)系。加載程序可以有多

種，應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)對(duì)象的類(lèi)型及試驗(yàn)?zāi)康呐c規(guī)定不同樣選擇。一般構(gòu)造靜載試

驗(yàn)H勺加載程序分為預(yù)載、原則荷載、破壞荷載三個(gè)階段。

1）準(zhǔn)備溫度賠償片

用電阻應(yīng)變片測(cè)量應(yīng)變時(shí)，溫度變化使應(yīng)變片日勺電阻值發(fā)生變化，

產(chǎn)生“溫度效應(yīng)”。我們使用溫度賠償片消除“溫度效應(yīng)”。

2）標(biāo)定應(yīng)變器，測(cè)量混凝土試塊強(qiáng)度。

3）架梁，安放百分表，連接儀器，預(yù)調(diào)平衡。

該過(guò)程比較復(fù)雜，工作量大，我們是在老師的指導(dǎo)下和觀測(cè)了先做歐I

兒組日勺操作后才順利完畢了該項(xiàng)工作日勺。

4）預(yù)壓

預(yù)壓可使試件內(nèi)、外部接觸良好，進(jìn)入正常工作狀態(tài)，在試件制造、

安裝等過(guò)程中節(jié)點(diǎn)和結(jié)合部位難免有縫隙，預(yù)加載可使其密合。

5）加載階段

根據(jù)所測(cè)得日勺混凝土實(shí)際強(qiáng)度估算該適筋梁的極限荷載P皿，取該值

日勺5%為每級(jí)的加載量。

八、試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與分析

1、由記錄的靜載試驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出載荷一撓度曲線(xiàn)。

梁實(shí)際跨中最大撓度

f=f.2

表5荷載一撓度數(shù)據(jù)表

加荷

fiff

荷加荷載23跨中撓度

序時(shí)間(kf

讀數(shù)差值讀數(shù)差值讀數(shù)差值

數(shù)N)

29.7

00014.49//25.13//

4

-0.029.7-0.0

14:20314.4625.180.050.07

331

-0.029.7

24:25614.42025.220.040.06

43

-0.029.7-0.0

34:30914.3925.260.040.06

321

-0.029.7-0.0

44:351214.3625.320.040.08

311

-0.029.6-0.0

54:401514.3225.360.060.07

492

-0.029.6-0.0

64:451814.2825.400.040.07

472

-0.029.6-0.0

74:502114.2525.490.090.12

343

-0.029.6-0.0

84:552414.2125.610.120.16

413

-0.029.5-0.0

95:002714.1825.680.070.10

392

-0.029.5-0.0

105:053014.1325.970.290.35

527

31.-0.029.5

115:1014.110.0326.090.120.12

525

-0.029.5-0.0

125:153314.0926.190.100.12

241

34.-0.029.5-0.0

135:2014.0726.470.280.30

5231

-0.029.5-0.0

145:253614.0626.990.520.54

112

37.-0.029.4-0.0

155:3014.0427.700.710.75

5256

-0.029.4-0.0

165:353914.0129.812.112.15

305

2、分析計(jì)算試驗(yàn)測(cè)得的開(kāi)裂彎矩，極限彎矩值與理論值比較

（1）裂縫出現(xiàn)，發(fā)展過(guò)程及試件破壞形態(tài)

加載過(guò)程中，裂縫出現(xiàn)時(shí)的微應(yīng)變?yōu)?80口￡,由已測(cè)得口勺傳感器敏捷度

K=16〃c/AN可知開(kāi)裂彎矩為：

加二^2_XO4=6AN?"2

16x2

當(dāng)千斤頂上力加至30kN時(shí)出現(xiàn)了第一條裂縫，之后梁下部混凝土逐漸退出

工作，由受拉縱筋獨(dú)立承受拉力。由于是少筋梁，最終的破壞是由于下部的受拉

鋼筋屈服，裂縫開(kāi)展過(guò)大而失效。試驗(yàn)證明，在逐層加載過(guò)程中，下部裂縫逐漸

增多并變寬變長(zhǎng)，抵達(dá)1.51nm時(shí)，梁即告破壞。由以上分析可知，少筋梁的破壞

形態(tài)充足體現(xiàn)了出來(lái)，從這個(gè)意義上訓(xùn)本次試驗(yàn)是成功的。

（2）分析計(jì)算試驗(yàn)測(cè)得日勺開(kāi)裂彎距并與理論值比較

加載過(guò)程中，裂縫出現(xiàn)時(shí)的微應(yīng)變?yōu)?80破壞時(shí)內(nèi)微應(yīng)變?yōu)?00匹由

已測(cè)得日勺傳感器敏捷度K=16〃￡/ZN可知開(kāi)裂彎距為:

M科=48°x0.4"?=6kN?m

16〃￡/A7VX2

極限彎距為:

=——x04〃=7.8攵N?小

max16〃￡/KNX2

用混凝土試塊測(cè)得日勺抗壓強(qiáng)度13.7AN/m〃2?計(jì)算得的極限彎距為:

受拉縱筋選2曲6,A=57加機(jī)2；架立筋選2處8,4=100小加2；箍筋選

。8@150；取金二35mm,則九二265mm；剪跨a=400mm,則剪跨比4=9=竺2=15

h。265

（1）受壓區(qū)高度

AfS7x4(X)

x==-------------------=11.09mm<4,%=0.518x265=137.27〃〃〃

ajeb1.0x13.7x150

（2）彎矩加載原則值

Mmax=a/bx(h。?x<2)=L°x13.7x150xI1.09x(265-11.09/2)=5.9kN-m

（3）根據(jù)試驗(yàn)梁材料日勺實(shí)測(cè)強(qiáng)度及幾何尺寸，計(jì)算正截面承載力的理論值,

并與梁H勺正截面承載力實(shí)測(cè)值進(jìn)行比較，計(jì)算出實(shí)測(cè)值與理論值的符合程度

實(shí)測(cè)值

理論值一?

實(shí)測(cè)值_7.8KN/m

函通-5.9KN)

對(duì)比分析以上數(shù)據(jù)，可看出實(shí)際測(cè)得日勺強(qiáng)度與理論計(jì)算時(shí)很靠近。從上述比

較中可看出實(shí)際測(cè)量值與理論計(jì)算值相近，闡明本次試驗(yàn)是成功日勺。

3、裂縫形態(tài)圖

圖13裂縫形態(tài)圖

4、內(nèi)部鋼筋的應(yīng)變記錄

加載時(shí)間荷載AlA2A3BlB2B3

序號(hào)(kN)(U(u(u(U(u(…)

￡)￡)￡)￡)￡)

000000000

14:203343335293125

24:256-10-10786-78

34:309119-120116-82

44:3512281710-1592826

54:401531332814123-89

64:451863564999154-74

74:5021918566189368-65

84:55241089971446178-52

95:002712110981-3579-36

10531030716

115:1031.5-48666768162941743

125:1533-2987546959941467

135:2034.5-29877958308450103

145:2536-390560610238465137

155:3037.5-306-2201088451533203

165:3539874963101223648234

5、混凝土的應(yīng)變記錄

加載序號(hào)時(shí)間荷載(kN)上（U￡）中(…)下（H￡）

000000

14:203-17-2215

24:256-77-6-50

34:309-90-11-53

44:3512-1132420

54:4015-13214-71

64:4518-14314-10

74:5021-14911-33

84:5524-153108

95:0027-14711-23

105:0530-17828-43

115:1031.5-8642-30

125:1533-14941-36

135:2034.5-10437-37

145:2536-12941-48

155:3037.5-747719

165:3539-1439-25

試驗(yàn)二簡(jiǎn)支鋼桁架非破壞試驗(yàn)

一、試驗(yàn)對(duì)象簡(jiǎn)介與應(yīng)用

桁架，由直桿構(gòu)成的一般具有三角形單元的平面或空間構(gòu)造。在荷載作用下,

桁架桿件重要承受軸向拉力或壓力，從而能充足運(yùn)用材料的強(qiáng)度，在跨度較大時(shí)

可比實(shí)腹梁節(jié)省材料r減輕自重和增大剛度，故合用于較大跨度的承重構(gòu)造和高

聳構(gòu)造。常用H勺有鋼桁架、鋼筋混凝土桁架、預(yù)應(yīng)力混凝土桁架、木桁架、鋼與

木組合桁架、鋼與混凝土組合桁架。根據(jù)其幾何樣式H勺不同樣可分為三角形桁架

（在沿跨度均勻分布的節(jié)點(diǎn)荷載下，上下弦桿的軸力在端點(diǎn)處最大，向跨中逐漸

減少；腹桿的軸力則相反。三角形桁架由于弦桿內(nèi)力差異較大，材料消耗不哆合

理，多用于瓦屋面日勺屋架中。）、梯形桁架（和三角形桁架相比，桿件受力狀況有

所改善，并且用于屋架中可以更輕易滿(mǎn)足某些工業(yè)廠房日勺工藝規(guī)定。假如梯形桁

架日勺上、下弦平行就是平行弦桁架，桿件受力狀況較梯形略差，但腹桿類(lèi)型大為

減少，多用于橋梁和棧橋中。）、多邊形桁架（也稱(chēng)折線(xiàn)形桁架。上弦節(jié)點(diǎn)位于二

次拋物線(xiàn)上，如上弦呈拱形可減少節(jié)間荷載產(chǎn)生的彎矩，但制造較為復(fù)雜。在均

布荷載作用下，桁架外形和簡(jiǎn)支梁的I彎矩圖形相似，因而上下弦軸力分布均勻，

腹桿軸力較小，用料最省，是工程中常用的一種桁架形式。）、空腹桁架（基本取

用多邊形桁架的I外形，上弦節(jié)點(diǎn)之間為直線(xiàn)，無(wú)斜腹桿，僅以豎腹桿和上下弦相

連接。桿件的軸力分布和多邊形桁架相似，但在不對(duì)稱(chēng)荷載作用下桿端彎矩值變

化較大。長(zhǎng)處是在節(jié)點(diǎn)相交會(huì)的I桿件較少，施工制造以便。）等。

二、試驗(yàn)簡(jiǎn)介

1、試驗(yàn)構(gòu)造

用等邊角鋼焊接而成的鋼桁架如計(jì)算簡(jiǎn)圖所示.試件-----鋼桁架、跨度6nb

上下弦采用等邊角鋼2/70X6（F=2X816mm2）,腹桿采用等邊角鋼2/56

X5（F=2X514mm2）,節(jié)點(diǎn)板厚6=4mm,測(cè)點(diǎn)布置見(jiàn)下圖所

示.鋼材Q345.1—電阻應(yīng)變片2一撓度計(jì)

2、試驗(yàn)項(xiàng)目

各桿件H勺應(yīng)變和鋼桁架下弦結(jié)點(diǎn)的撓度。

3、試驗(yàn)?zāi)康?/p>

(1)理解所用儀器日勺原理，學(xué)會(huì)所用儀器設(shè)備的安裝、操作與讀數(shù)。

(2)通過(guò)對(duì)鋼桁架各桿件的應(yīng)變和鋼桁架下弦結(jié)點(diǎn)日勺撓度的量測(cè)，來(lái)檢查桁

架日勺工作特性和驗(yàn)證桁架。

(3)通過(guò)試驗(yàn)，學(xué)會(huì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)日勺采集。

(4)掌握構(gòu)造試驗(yàn)中靜力試驗(yàn)日勺基本過(guò)程和措施；深入學(xué)習(xí)、掌握應(yīng)變和撓

度測(cè)量?jī)x器日勺性能、安裝和使用措施；理解桁架陶造日勺加載措施、原理和特點(diǎn)。

通過(guò)對(duì)構(gòu)件內(nèi)力、撓度、桿件附加彎矩日勺測(cè)定，運(yùn)用有關(guān)專(zhuān)業(yè)知識(shí)，根據(jù)試驗(yàn)數(shù)

據(jù)對(duì)桁架構(gòu)造的工作性能作出評(píng)估，掌握靜力試驗(yàn)日勺數(shù)據(jù)處理分析和構(gòu)造性能評(píng)

估技能，處理工程實(shí)際問(wèn)題。分析、整頓與體現(xiàn)。

4、試驗(yàn)環(huán)節(jié)

準(zhǔn)備工作------------分級(jí)加載(1級(jí))----------------分級(jí)卸載(1級(jí)：

5、試驗(yàn)特點(diǎn)

應(yīng)變測(cè)試點(diǎn)多(有6點(diǎn))，構(gòu)造具有對(duì)稱(chēng)性。

6、桁架內(nèi)力計(jì)算假定：

(1)結(jié)點(diǎn)為較結(jié)點(diǎn).(2)桿件軸線(xiàn)為直線(xiàn)且通過(guò)較中心.(3)荷載及支座反力

作用在結(jié)點(diǎn)上。

三、試驗(yàn)重點(diǎn)

本試驗(yàn)口勺重點(diǎn)和難點(diǎn)重要有如下幾方面的內(nèi)容：

1、桁架日勺工作特性:在結(jié)點(diǎn)荷載作用下桁架各桿件呈二力桿特性，詳細(xì)地說(shuō)

是上弦為壓桿，在應(yīng)變特性上體現(xiàn)為負(fù)應(yīng)變（壓應(yīng)變），下弦桿為拉桿在應(yīng)變特

性上體現(xiàn)為正應(yīng)變（拉應(yīng)變），腹桿中有拉桿、壓桿、零桿（要尤其注意其前提：

在結(jié)點(diǎn)荷載作用下，這點(diǎn)在誤差分析中很重要）。

2、桁架計(jì)算理論:節(jié)點(diǎn)法和截面法.本試驗(yàn)匯報(bào)中波及到幾種單位荷載作用

圖，而幾種單位荷載作用圖日勺對(duì)日勺與否直接關(guān)系到本試驗(yàn)匯報(bào)的質(zhì)量。

3、結(jié)點(diǎn)撓度實(shí)測(cè)值的處理:應(yīng)考慮支座沉降值對(duì)結(jié)點(diǎn)撓度測(cè)量值的影響，采

用梯形圖處理措施。

4、時(shí)效作用對(duì)試驗(yàn)成果H勺影響:鋼構(gòu)造在某級(jí)荷載作用下其變形充足發(fā)展一

般需要兩個(gè)小時(shí)，不過(guò)由于時(shí)間關(guān)系學(xué)生在試驗(yàn)課上不也許按兩小時(shí)加一次荷

載，這也是產(chǎn)生誤差的重要原因。

5、加載一卸載分析:對(duì)加載到某級(jí)荷載與卸載到同一級(jí)荷載H勺桿件應(yīng)變和結(jié)

點(diǎn)日勺撓度進(jìn)行對(duì)比分析、總結(jié)，可以發(fā)現(xiàn)規(guī)律，分析原因。

6、試驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集、分析、整頓與體現(xiàn):采集H勺措施，要點(diǎn);試驗(yàn)數(shù)據(jù)的定

性分析與定量分析相結(jié)合;試驗(yàn)數(shù)據(jù)的整頓應(yīng)優(yōu)先采用表格體現(xiàn)方式;試驗(yàn)數(shù)據(jù)

時(shí)體現(xiàn)一般采用圖、表（登記表格、計(jì)算表格、成果表格）、數(shù)學(xué)函數(shù)體現(xiàn)式。

7、結(jié)點(diǎn)撓度理論值的計(jì)算::應(yīng)采用簡(jiǎn)化表格計(jì)算措施，詳細(xì)地說(shuō)就是先計(jì)算

某結(jié)點(diǎn)在P荷載作用下的撓度理論值（為包括荷載P的數(shù)學(xué)式）。

四、試驗(yàn)對(duì)比

針對(duì)目前試驗(yàn)領(lǐng)域的I發(fā)展趨勢(shì)并結(jié)合詳細(xì)的合理化提議與規(guī)定進(jìn)行了試驗(yàn)

改革的探索與研究：

1、出發(fā)點(diǎn)：1）針對(duì)現(xiàn)代試驗(yàn)大型化、現(xiàn)代化歐I發(fā)展趨勢(shì)，為了既培養(yǎng)學(xué)生

的動(dòng)手能力又能讓學(xué)生接觸和熟悉現(xiàn)代先進(jìn)日勺儀器設(shè)備及比較先進(jìn)的試驗(yàn)手段、

措施.2）判斷支座支撐狀況與否良好.3）理解“摸態(tài)”（振型）的I概念，為后續(xù)課

程日勺學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2、改革措施：1）將老式手動(dòng)采集方式改為二分之一點(diǎn)仍采用手動(dòng)采集，二

分之一改用自動(dòng)采集系統(tǒng)進(jìn)行采集.2）采用振動(dòng)及動(dòng)態(tài)信號(hào)采集系統(tǒng)進(jìn)行模態(tài)

演示試驗(yàn)，并借此判斷支撐條件的好壞.3）通過(guò)增長(zhǎng)或變化加載點(diǎn)數(shù)量和位置進(jìn)

行試驗(yàn)，培養(yǎng)試驗(yàn)者而對(duì)稱(chēng)性、等效荷載的理解與深化.

3、試驗(yàn)改革前后對(duì)比:簡(jiǎn)支桁架非破損試驗(yàn)（綜合性、設(shè)計(jì)性試驗(yàn)）與簡(jiǎn)支桁

架非破損試驗(yàn)（驗(yàn)證型）曰勺重要長(zhǎng)處在于:變化了加載點(diǎn)位置，加載點(diǎn)數(shù)量，使對(duì)

稱(chēng)性變成了非對(duì)稱(chēng)性，對(duì)應(yīng)地使試驗(yàn)內(nèi)容和試驗(yàn)形式變得復(fù)雜、多樣，客觀上規(guī)

定學(xué)生必須積極做好試驗(yàn)的充足準(zhǔn)備，這樣就調(diào)動(dòng)了學(xué)生對(duì)試驗(yàn)口勺積極性及愛(ài)

好，同步可以有效克制驗(yàn)證型試驗(yàn)中出現(xiàn)的試驗(yàn)匯報(bào)千篇一律的抄襲現(xiàn)象，真正

培養(yǎng)了學(xué)生的設(shè)計(jì)、創(chuàng)新能力.

4、改革效果:通過(guò)改革將驗(yàn)證型試驗(yàn)升華為設(shè)計(jì)、創(chuàng)新綜合型試驗(yàn)，不僅增

長(zhǎng)了試驗(yàn)難度，還大大激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性.

五、試驗(yàn)方案、環(huán)節(jié)

500X4=2023

鋼桁架尺寸與測(cè)點(diǎn)布置圖

試件一一鋼桁架、跨度2.0m上下弦桿采用等邊角鋼2/20X2.5,腹桿采用2

N20X2.5,測(cè)點(diǎn)布置見(jiàn)圖1.1所示；

2、加載設(shè)備一一油壓千斤頂或吊籃重物加教；

3、靜態(tài)電阻應(yīng)變儀；

4、百分表及支架；

5、傾角儀。

（一）、試驗(yàn)方案

桁架試驗(yàn)一般多采用垂直加荷方式，桁架試驗(yàn)支座日勺構(gòu)造可以采用梁試驗(yàn)的

支承措施，支承中心線(xiàn)日勺位置盡量精確，其偏差對(duì)桁架端結(jié)點(diǎn)的局部受力影響較

大，對(duì)鋼筋混凝土桁架影響更大，故應(yīng)嚴(yán)格控制。三角形屋架受荷后，下弦伸長(zhǎng)

較多，流動(dòng)支座日勺水平位移往往較大，因此支座墊板應(yīng)有足夠的尺寸。

桁架試驗(yàn)加荷措施可采用實(shí)物加荷，也可采用吊籃加荷，但i般多采用螺旋

千斤頂或同步液壓千斤頂加荷，試驗(yàn)時(shí)應(yīng)使桁架受力穩(wěn)定、對(duì)稱(chēng)、防止平面外失

穩(wěn)破壞，同步還要充足估計(jì)千斤頂?shù)挠行谐獭?/p>

桁架的試驗(yàn)荷載不能與設(shè)計(jì)荷載相符合時(shí)，亦可采用等效荷載代換，但應(yīng)驗(yàn)

算，使重要受力構(gòu)件或部位H勺內(nèi)力靠近設(shè)計(jì)狀況，還應(yīng)注意荷載變化后也許引起

的局部影響，防止產(chǎn)生局部破壞。

觀測(cè)項(xiàng)目一般有節(jié)點(diǎn)撓度和轉(zhuǎn)角、桿件內(nèi)力等。測(cè)量撓度，可采用撓度計(jì)或

水準(zhǔn)儀，測(cè)點(diǎn)一般布置于下弦結(jié)點(diǎn)。為測(cè)量支座沉陷，在桁架兩支座的中心線(xiàn)上

應(yīng)安頓垂直方向的位移計(jì)。桿件內(nèi)力測(cè)量，可用電阻應(yīng)變片或接觸式位移計(jì)，其

安裝位置隨桿件受力條件和測(cè)量規(guī)定而定。

荷載分級(jí)、開(kāi)裂荷載和破壞荷載的鑒別，參照梁的試驗(yàn)。

桁架試驗(yàn)由于荷載點(diǎn)高，加荷載過(guò)程中要尤其注意安全，以防損壞儀器設(shè)備

和導(dǎo)致人身傷害。

本試驗(yàn)采用縮尺鋼桁架作非破損檢查，以抵達(dá)熟悉的目的。桿件應(yīng)變測(cè)量

點(diǎn)設(shè)置在桿件『、J中間區(qū)段，為消除自重彎矩口勺影響，電阻應(yīng)變片均安裝在截面的

重心線(xiàn)上，見(jiàn)圖1.3。在水平桿AF及BJRJ支座處裝傾角儀，量測(cè)在各級(jí)荷載下

的轉(zhuǎn)角變化。撓度測(cè)點(diǎn)均布置在桁架下弦結(jié)點(diǎn)上，同步支座處尚應(yīng)裝置百分表測(cè)

量沉降值（及側(cè)移值）。

附：試驗(yàn)儀器

試驗(yàn)桁架

說(shuō)明：1、材和235：

2、角銅均為L(zhǎng)45X4,

3、除硼hf外，h閡劃刖機(jī)

4、用鋼除銹、紅丹濟(jì)I二道，灰面漆一道?

5、加工數(shù)量共四根，

6、節(jié)點(diǎn)板原除注明外均6刖

?應(yīng)變片粘貼位

圖1.2簡(jiǎn)支剛桁架

表1-1試驗(yàn)儀器表

儀器名稱(chēng)規(guī)格

鋼桁架跨度2.0m,上下弦桿采用等邊角鋼2N20X2.5,腹桿采用2N20X2.5

液壓千斤頂

型號(hào)JSF-1-2.5/31.5A2

流量2.5L/min

動(dòng)態(tài)精+2%

加載設(shè)備高精度靜態(tài)伺服液壓控度

制臺(tái)功率2.2KW

壓力31.5MPa

靜態(tài)精+0.5%

度

靜態(tài)應(yīng)變儀YE2538程控靜態(tài)應(yīng)變儀

圖1.3應(yīng)變片粘貼位置示意圖

（二）、試驗(yàn)環(huán)節(jié)

1、試驗(yàn)設(shè)備n勺連接及調(diào)試：

①應(yīng)變口勺連接及調(diào)試

將桁架上的應(yīng)變片按半橋單臂的方式（參見(jiàn)試驗(yàn)二）接入DH3818靜態(tài)電阻

應(yīng)變儀上，采用公共賠償。連接完畢后觀測(cè)每個(gè)測(cè)點(diǎn)與否都處在正常工作狀態(tài)（即

每個(gè)通道均有數(shù)字顯示，而不是“一--”）。

②百分表的安裝及調(diào)整

將磁芯表座吸附在置于地上的穩(wěn)定的鋼梁上（若鋼梁不穩(wěn)，在測(cè)試過(guò)程中產(chǎn)

生晃動(dòng)，將會(huì)影響測(cè)試精度），并將百分表的滑桿頂端頂在桁架的各節(jié)點(diǎn)上，旋

緊表座連桿上的旋扭，輕輕觸動(dòng)百分表，假如指針晃動(dòng)之后能回到原位，闡明百

分表已固定好；再旋轉(zhuǎn)表盤(pán)，使表盤(pán)上日勺兩個(gè)（或三個(gè)）指針的讀數(shù)協(xié)調(diào)一致。

注意；由于撓度是構(gòu)造某一位置與一不動(dòng)點(diǎn)的相對(duì)位置變化，因此，安裝好

亙分表顯植苞載為雯虹Z三唬要把敢量敢撤哂塞包宣側(cè)朝1飆

差鍵是要把百分表大小針的進(jìn)位關(guān)系調(diào)整好。

直分表調(diào)整措施工輕輕渣動(dòng)亙金表時(shí)澧杠」便表盤(pán)史的小指it指到整數(shù)先保

持穩(wěn)定，然后旋轉(zhuǎn)大表盤(pán)，使長(zhǎng)指針對(duì)準(zhǔn)“0”。

百分表讀數(shù)措施：先建處表盤(pán)上距指軌近來(lái)的兩個(gè)數(shù)宣史小的小作為讀數(shù)

時(shí)整數(shù)位，再讀大表盤(pán)指針?biāo)傅臄?shù)字作為讀數(shù)H勺小數(shù)位，精確到。01。

2、正式試驗(yàn)：

①預(yù)載：加40kN荷載，循環(huán)兩次，做預(yù)載試驗(yàn)。其目的為：消除節(jié)點(diǎn)和

結(jié)合部位的間隙，使構(gòu)造進(jìn)入正常工作狀態(tài)；檢套所有試驗(yàn)裝置日勺可靠性；檢查

所有觀測(cè)儀表歐I工作與否正常；檢查現(xiàn)場(chǎng)的I組織工作和人員日勺工作狀況。然后卸

載，及時(shí)排除發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題。

預(yù)載過(guò)程中要注意觀測(cè)應(yīng)變及撓度測(cè)試儀表的讀數(shù)與否發(fā)生變化，變化狀況

與否正常。

②正式加載及測(cè)量：采用分級(jí)等量的I荷載進(jìn)行加荷，先施加10kN初載(構(gòu)

造試驗(yàn)測(cè)量H勺是構(gòu)造在每級(jí)加載后的應(yīng)變及撓度增量，為了排除荷載較小時(shí)日勺非

線(xiàn)性段，使數(shù)據(jù)成果更理想，更好地理解整個(gè)靜載試驗(yàn)過(guò)程，因此將Po=lOkN

作為零荷載)，初載施加完畢后，將應(yīng)變儀調(diào)零并記錄初讀數(shù)，同步記錄撓度H勺

初讀數(shù)。然后進(jìn)行分級(jí)加載，每級(jí)荷載30kN(AP=3()kN),共加三級(jí)，即

lOkNf40kN-70kNflOOkN。每加一級(jí)荷載之后穩(wěn)載5分鐘，然后讀取應(yīng)變及

撓度數(shù)據(jù)，記錄在表中。試驗(yàn)共進(jìn)行兩個(gè)循環(huán)，排除所測(cè)讀數(shù)的偶爾性。

六、試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理

表6?1原始登記表格

應(yīng)變荷載(kN)

循環(huán)次

片

數(shù)10305070100

編號(hào)

10124253382530

20142291442615

3-1-129-259-388-510

40-134-270-409-548

5-1-212-419-620-808

6-1-221-439-661-900

1

70-210-411-643-867

81-208-411-605-800

90-137-277-419-562

100-138-280-434-587

110108217324421

12-1121246377524

2023-4-272023-4-272023-4-272023-4-272023-4-27

時(shí)間

16:20:20016:27:5116:33:2516:38:3416:43:42

1-1123287395495

2-1144290444601

30-126-254-384-515

40-134-268-407-546

50-205-415-621-814

61-217-436-666-908

2

71-213-427-653-863

81-208-408-609-809

9-1-138-278-419-563

10-1-140-284-435-586

11-1104213320425

120122247383522

2023-4-282023-4-282023-4-282023-4-282023-4-28

時(shí)間

15:44:2815:50:2215:57:2316:02:4616:07:58

注明；由于試驗(yàn)材料為低碳鋼Q235

根據(jù)應(yīng)力應(yīng)變公式

e=8/E

表6-2平均應(yīng)變值

應(yīng)變荷載(kN)

片

10305070100

編號(hào)

1-0.5123.5270388.5512.5

2-0.5143290.5443608

3-0.5-127.b-256.5-386-512.5

40-134-269-408-547

5-0.5-208.5-417-620.5-811

60-219-437.5-663.5-904

平均

70.5-211.5-419-648-865

81-208-409.5-607-804.5

9-0.5-137.5-277.5-419-562.5

10-0.5-139-282-434.5-586.5

11-0.5106215322423

12-0.5121.5246.5380523

表6-3整頓數(shù)據(jù)登記表

荷載(KN)

10305()7010()

測(cè)點(diǎn)

1-100247005400077700102500

2-100286005810088600121600

3-1OG-25500-51300-77200-102500

40-26800-5380()-81600-109400

5