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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

２

4、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。

（2）杆件内力计算：

①根据所测杆件的应变值，求杆件内力：

N??m?E?A(5-3)

式中?m――实测截面应变值；

N――实测截面上的轴向力；E――实测桁架杆件的弹性模量；

A――实测桁架杆件截面面积。

②桁架杆件内力的理论计算值：可按结构力学方法计算（节点发

或截面法）。

四、试验步骤

１、计算出各级荷载下控制点的应变值及位移值；

２、桁架就位，安装、连接并调试仪器仪表；

３、加?P荷载作预载，测取读数。检查仪器、仪表，桁架及加载

装置等是

否能正常工作，如发现问题，应及时排除；４、仪器仪表调零

（或初读数）；５、正式加载及观测数据；

６、满载读取数据后分二级卸载；７、数据整理并编写实验报

告；

３

五、试验数据、结果整理、分析：

１、杆件内力及跨中挠度理论计算表（附表1）；

用结构力学方法计算试件在试验荷载作用下所测节点的挠度理

论计

算值和所测杆件的内力理论计算值（不计自重）（举一例，写出

计算过程）

２、位移量测数据记录表（附表2）；

（1）绘制所测桁架下弦节点的荷载－挠度（P-?）试验曲线和理

论曲线。

（2）比较满载时所测节点挠度的实测值ao和理论计算值ac，

计算相对误差并分析产生误差的原因。