结构实验感悟.doc

九江学院结构实验课程论文（期末考试）简支钢桁架非破坏性试验的研究 A0913班 学号48 姓名 王凯摘 要：本文从简支钢桁架非破坏性试验实际操作中对该实验的概念 、实验结果以及分析让我们对其有了个具体和详细的了解过程，在此过程中我们也知道了且感受到了实验中我们应该注意的问题。因此从该试验中我们认识到实践与理论的结合是提高我们学习能力的重要手段。关 键 词：简支钢桁架非破坏性试验，注意问题，实际操作能力，误差分析引言：桁架非破坏试验是土木工程结构试验教学的重要实验之一,是属于设计性实验,不仅是土木工程结构试验是土木工程专业本科生必修的实践性课程,通过试验使我们掌握土木工程结构试验方法和技能,培养我们观察、分析试验现象的能力,学习分析处理实验数据的方法,掌握建筑结构动力、静力实验技术。简支钢验证、巩固和加深课堂所学的专业基础理论知识、使我们初步掌握土木工程结构试验的理论和方法,更重要的是培养我们查阅文献、确定试验方法、选择仪器设备、实验操作、综合分析和解决问题的能力,培养我们自主设计实验的能力。而“简支钢桁架非破坏性试验的研究与实践”项目主旨是为了改革传统的教学模式,融专业教学与实验、实践训练于一体,夯实专业基础知识,强化技能训练,注重对我们实践能力和创新能力的培养与锻炼。前几周 带我们结构试验的徐老师让我们做了一下简支钢桁架非破坏性试验，通过这次试验让我感慨良多 ，让我觉得大学生应该不仅要在课本上学的好，学的通。更要与实践相结合，这样的话我们才能学以致用 ，在这激烈竞争中处于不败之地。这是实简图通过简支钢桁架非破坏性试验的要求我们进一步.熟练掌握常用仪器、仪表的性能、安装和使用方法；学习结构静载试验方法、掌握结构静试验的加载方案制定、测点布置后测和观测方法；掌握结构试验数据整理和分析方法；该试验所需要的材料有钢桁架、液压千斤顶、荷重传感器、电阻应变仪、位移计、竖向反力架，它是通过采用位移计测量，在桁架下弦一侧两个节点和两端支座处布置位移测点，然后再安装位移计，位移计的安装则用磁性表支座固定在支架上。试验前，先进行预加载，检查实验装置。每级荷载持续时间不少于10分钟，加至32kn时，荷载持续为15分钟然后分2级卸载。根据试验装置、摆放好支座、安装试件，安装千斤顶和荷重传感器，并将荷重传感器连接到电阻应变仪上。在安装位移计时应该注意位移计测杆与试件应保持垂直、位移测点处粘贴玻璃，测杆顶在玻璃上。连结导线将应变计连接到电阻应变仪上，电阻应变仪调零，读取位移计初读数。预加载：检查试验装置，取荷载值12kn进行加载，观察装置是否可靠，仪器工作是否正常然后卸载。电阻应变仪重新调整读取并记录位移计初读数，做好试验记录准备，正式加载试验，按试验加载方案分级加载，每级荷载达到持续时间后读取各测点读数、并做记录。荷载加到满载，测读完毕后，分2级卸载。试验 结束后，卸载千斤顶和荷重传感器，拆除位移计和应变计连接导线。清理试验物品。以上所诉为理想化试验状态，但由于试验条件和环境影响，在荷载加载过程我们用地是砝码，可是对于试验效果是没有影响的。综上所述我们以数据表格的形式作为试验结果它们分别是加载与位移，应力，轴力，那么以下的三张图表就是它们。 以上这些数据包括挠度计算和杆件内力计算：挠度计算：1、 根据位移计的实测值，计算出下弦每个节点的挠度 2、按结构力学的方法计算相应节点的位移杆件内力计算：1、根据实测杆件的应变值，得到杆件截面实测平均应变，然后求出杆件的内力 2、按结构力学方法计算相应杆件内力的理论值。(此图为实验计算简图)桁架结构中的桁架指的是桁架梁，是格构化的一种梁式结构。桁架结构常用于大跨度的厂房、展览馆、体育馆和桥梁等公共建筑中。由于大多用于建筑的屋盖结构，桁架通常也被称作屋架。主要结构特点是各杆件受力均以单向拉、压为主，通过对上下弦杆和腹杆的合理布置，可适应结构内部的弯矩和剪力分布。由于水平方向的拉、压内力实现了自身平衡，整个结构不对支座产生水平推力。结构布置灵活，应用范围非常广。桁架梁和实腹梁（即我们一般所见的梁）相比，在抗弯方面，由于将受拉与受压的截面集中布置在上下两端，增大了内力臂，使得以同样的材料用量，实现了更大的抗弯强度。在抗剪方面，通过合理布置腹杆，能够将剪力逐步传递给支座。这样无论是抗弯还是抗剪，桁架结构都能够使材料强度得到充分发挥，从而适用于各种跨度的建筑屋盖结构。更重要的意义还在于，它将横弯作用下的实腹梁内部复杂的应力状态转化为桁架杆件内简单的拉压应力状态，使我们能够直观地了解力的分布和传递，便于结构的变化和组合。理论上来说桁架是由杆件组成的格构体系，当荷载只作用在结点上时，各杆内力主要为轴力，截面上的应力基本上分布均匀，可以充分发挥材料的作用。通过上面的实验和实验的数据分析可以得出实际刚桁架与理论上是有差别的，这是由于结点都有很大的刚性，科学实践和工程实践证明，结点刚性等因素对内力的影响一般来说对桁架是次要的。受力特点是结构内力只有轴力，而没有弯矩和剪力。这一受力特性反映了实）际结构的主要因素，轴力称桁架的主内力。实际结构（如钢筋混凝土屋架，铆（栓）接或焊接的钢桁架桥）中由于结点的非理想铰结等原因，还同时存在微小的弯矩和剪力，对轴力也有很小的影响（因结点刚性和桁架杆横截面积与惯性矩比值的大小而异，一般减小5%0.1%），称为次内力。.考虑桁架各结点的平衡，结点承受汇交力系作用，逐次建立各结点的投影平衡方程，可求出所有的未知杆力，这种方法称结点法，最适用于简单桁架。求解时宜根据组成特点先判定零杆，并尽可能避免解联立方程。有时只需求少数杆件内力或者对于联合桁架和复杂桁架，结点法无法奏效时，需用截面法。有选择地截断杆件（一般不超过三杆）以桁架的局部为平衡对象，由平衡方程即可求得所需杆件轴力。对于某些桁架（如K式桁架），联合应用结点法和截面法更有效。对于杆件很多的复杂桁架或空间桁架，最好的选择应是计算机方法。实验结果分析基本上理论值与实际值相差不大,在误差允许的范围之内,但为什么记录的数据数据与理论的数据会有误差那是由于实际结构中所有的结点中刚性比较大,并非理想的铰结点,还有一些现场操作环境，和同学们操作的不规范性，都或多或少的影响了实验的结果，由于曲线图分析可以得出桁架结构是对称结构，截面上的应力基本上分布均匀，将横弯作用下的实腹梁内部复杂的应力状态转化为桁架杆件内简单的拉压应力状态，使我们能够非常直观地了解力的分布和传递，便于结构的变化和组合。通过这一次和徐老师做实验我得出了自己的一些感受。在刚开始做实验的时候：我们觉得这太简单了，无非就是贴一下应变片，加一下荷等到我们做了以后才发现，我们是多们的无能，多么的不知天高地厚。原来我们把东西想的是那样的简单。所以我得出第一注意点做实验不要轻敌。 在做该实验时，有一步是在桁架上13个杆件上贴应变片，这一步很是重要，如果这步没有贴好，到最后你会发现实验的失败就是因为它，在把贴好后一定记住用电阻器测它的电阻，如果它被测的电阻在120欧姆或着误差在可容许的范围之内，那么恭喜你你的这一步做成功了，接下那就把应变片的导线与小试件连接，然后用白色牙膏状的液体将其封闭，然后把小试件的导线与应变议相连，切记要把线编码不然的话读数据的时候容易产生错误。之后在桁架对称位置放上位移计，把一切的仪器都通上电，注意安全（在经费充足的条件下买好一点的插座）这样一切都安排好了以后，开始分级加荷载，加荷载的时候要小心，不要弄伤了自己。这样把荷载全部弄上去以后开始读数，记录。试验完了再分级卸载，清理现场。在此我还要说一下由于这次试验时间过长，很多同学到最后都没有了耐性，加载的时候，明明没有到分级加载时间却加快了速度，卸载的时候那就更快了，这也是产生误差的原因吧，我感觉我们对于试验的认识度不够，以致产生这种现象。我们还是不够的，有待培养，希望徐老师能够带我们多做几次试验，培养我们的能力和专业素养。总结：我们通过对试验的实际操作，不仅熟练掌握了试验过程，通过对试验数据的分析知道了桁架的受力特点，同时我们发现了自己在试验过程中的一些问题，注意到的一些问题，让我们懂得，在试验的过程中的每一步都要小心谨慎，才能达到试验的准确性，在发现问题之后，要及时检查，如若有不懂问老师，贴应变片时要靠杆件里侧，按照要求一步步来。同时我们要有耐心，通过这次试验我们应该感悟到做任何事都要从一而终，要坚持，认真，不能马马虎虎，这不仅是做实验，跟重要的是做人。通过简支钢桁架静力加载实验的实际操作让我们感悟到理论与实践相结合才能使学生真正高效率地学会,学会理论实际上是让学生能够“拥有一个智慧的脑”,能够站到大师们的肩上去分析问题并探求解决问题的方法和途径,而参加实践则是在智慧脑的指导下练就一双灵巧的手,这样才能更好的开展创新实践活动。最后我想感谢徐老师，徐老师自己有很多事情的情况下，依旧来现场指导我们的实验，我们做多久，她就陪我们多久。还有在实验的时候，中间有插电源的时候，有危险，那个插座漏电，徐老师却自己不顾危险去插，在此我想对徐老师说老师您辛苦了。【1】：王天稳,土木工程结构试验【M】武汉：武汉理工大学出版社2003【2】龙驭球、包