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试验五 下承式简支钢桁架单线铁路梁桥模型静载试验 实验目的 通过静载实验，研究下承式简支钢桁架桥模型的工作性能。 综合应用桥梁检测与维修加固、实验知识设计静载实验，培养应用所学知识解决问题的能力。 团结协作，模拟完成简单的桥梁静载实验，培养综合实践能力。 整理分析实验数据，整理实验曲线。 学习一般实验报告的编写。 实验要求 根据所学结构力学、钢结构、桥梁检测与维修加固及结构试验的知识，通过实验的方法研究下承式简支钢桁架单线铁路梁桥模型在正常工作荷载下的静力位移、静力应变等参量，判断桥梁结构的承载能力以及在荷载作用下的工作性能。 在理论分析的基础上各小组应充分调研有关资料，独立编制实验大纲，详细制定出实验装置、测试方案、加载方案、实验步骤以及所需的仪器设备的要素。为便于实施，桥梁模型制作、应变片的黏贴、导线的连接等前期工作已有桥梁实验室老师提前完成，具体测点布置情况见图5-1，试验用仪器设备由桥梁实验室提供。 图5-1 各实验小组实验前必须预先做好试验计划，安排好人员分工，提前设计好实验记录表格，并确保每人都能熟知实验程序，以便在规定时间内顺利完成实验。 试验中须做好安全防范措施，保证试验中的人员设备安全，由于实验学生多，实验室面积有限，请各位同学遵守实验室纪律，听从老师安排，勿乱动已架设好的实验设备。 (三)实验设备及仪器 静态电阻应变仪 百分表（含支架） 下承式简支钢桁架单线铁路梁桥模型及加载装置（含试块10个，每个试块10KG） 计算机 静态应变测试软件DH3815N 测量导线若干 （四）实验操作 实验前各小组应提前两天将制定好的实验大纲交指导老师审核，经批准后方可进行实验；具体实验时间由指导老师根据总体安排后通知。 本实验分小组团结协作，每实验小组5～6人。必须分工配合才能顺利完成整个实验。 实验应根据试验计划的要求按部就班进行，宜先安装钢桁架桥模型（含支座），做好安全支撑。 布置实验测点和安装测量仪表。测点的布设应满足实验大纲的要求，并有一定的校核测点（受力明确的点或不受力的点）。百分表的安装要满足使用要求，不妨碍百分表的正常、正确工作和桥梁模型的变形。 安装加载装置时注意加力的方向和大小能够符合大纲规定，并且方便分级控制，荷载大小准确无误。加载装置亦不能影响到结构的正常工作变形。 正式实验前必须将准备工作做充分，尽可能考虑完善可能出现的问题并做好应对的准备。实验前应确认仪器设备调试完成，工作正常，在统一指挥下开始正式试验。 正式实验前一般都要做预加载检验时间和仪表的工作情况。并使试验人员能够熟悉试验过程。 正式加载实验过程中必须注意观察实验现象，按实验大纲的要求做好测量工作，并将结果记录在事先准备好的表格里。 实验过程中实验人员应注意不得扰动实验装置，包括电源、线缆、桥梁支座、百分表支座、百分表等，并尽量不要随意走动。 试验中随时注意装置的安全，实验完毕检查实验记录是否齐全、完善；整理好实验设备，有必要时，补充标定试验仪表。 实验完毕报告指导老师，经检查批准后方可离开。 （五）数据处理与分析 测试数据的整理 将各级实验数据的测量结果整理列表。 1.1 计算位移测点在各级荷载下得位移值，列表表示。 1.2 整理各应变测点在荷载下的应变测量结果。 1.3 表述实验过程中的现象。 计算分析 2.1 绘制在各级荷载下钢桁架桥模型的整体变形曲线，分析钢桁架桥模型整体工作状态。 2.2 画出主要测点的荷载-变形曲线和理论曲线，比较二者关系分析钢桁架桥模型变形性能和刚度情况，分析差异原因。 2.3 根据所测应变计算各杆件的实测内力，并计算在实验荷载下的理论内力，将两者列表比较，分析理论计算的准确性和存在的问题。 2.4 作图比较几个典型杆件的实测内力和理论内力变化情况，分析其结果。 （六）拓展性训练 桁架稳定性问题 平面桁架在平面内外的承载力与刚度相差比较大，一般平面外是薄弱的，在试验中有哪些方法可以来保证桁架的平面外稳定，对桁架竖向工作有何影响。 如果不考虑侧向支撑，如何测量桁架的稳定承载能力，并与理论分析比较。 杆件次内力 在桁架计算中一般是将各杆件作为轴心受力杆件来计算的，事实上各杆件的连接是采用焊接连接，这与理论计算的假设不一样，这样在杆件内便产生了次内力，如何测量出该次内力，分析对杆件的内力影响。 大变形问题 在桁架竖向变形较小的情况下，变形对桁架内力影响可以忽略不计，但当变形加大以后，可能会引起结构内力变化。能否用实验的方法测试这种变形影响的大小。 （七）实验报告 根据实验结果与理论计算的比较，讨论计算理论的准确性和存在的问题，是否需要修正（怎样修正）；并根据对实验结果的综