結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)技術(shù)講稿模型試驗(yàn)016次(更新版)
【正文】 點(diǎn)，模型梁和原型梁的截面邊緣應(yīng)力為： 利用表示的相似關(guān)系： m m mmmmF a bLW? ?p p ppppF a bLW? ?2p p pLpF p pF a bSSS L W? ? ?可得相似指標(biāo)： 相似判據(jù)為 : 21LFSSS? ?21.LF?? ?式中，有 3個(gè)相似常數(shù)，可先選定幾何相似常數(shù) SL，再根據(jù)需要給出模型應(yīng)力與原型應(yīng)力相等的條件，即 =1，得到 S?2FLSS?Lab of Prof. Tian Shizhu 21 例如 : 當(dāng)縮尺比例等于 8時(shí)，即模型尺寸為原型尺寸的 1／ 8，則模型所受荷載為原型所受荷載的 l／64時(shí)，模型梁截面邊緣應(yīng)力和原型梁截面邊緣應(yīng)力相等。有些相對(duì)物理量是無量綱的，用 [1]表示。 在結(jié)構(gòu)模型試驗(yàn)中，完全滿足相似定理有時(shí)是很困難的，只要能夠抓住主要矛盾，正確的運(yùn)用相似定理，就可以保證模型試驗(yàn)的精度。 Lab of Prof. Tian Shizhu 9 應(yīng)用： 考察承受靜力荷載的結(jié)構(gòu)，其應(yīng)力的表達(dá)式可寫為： ( , , , )f L F E G? ?將上式寫成無量綱形式 22( , )m m m mm m m mL F EF E L G? ?? 22( , )p p p pp p p pL F EF E L G? ??模型 原型 當(dāng)由單值條件組成的相似判據(jù)的數(shù)值相等時(shí)，即： 22 ,ppmmm m p p m pFEFEE L E L G G??Lab of Prof. Tian Shizhu 10 則模型與原型相似。 ??Lab of Prof. Tian Shizhu 4 說明 :相似第二定理沒有規(guī)定從系統(tǒng)的基本方程式如何得到相似判據(jù)方程式 (即關(guān)系式 )。由于相似判據(jù)習(xí)慣上用 表示，相似第二定理也稱為 定理。 按照相似第三定理，兩個(gè)系統(tǒng)相似的充分必要條件是決定系統(tǒng)物理現(xiàn)象的單值條件相似。相似第一定理又稱為相似正定理，相似第二定理稱為 定理，相似第三定理又稱為相似逆定理。每一種物理量都對(duì)應(yīng)一種量綱。梁的跨度為 L，集中荷載為 F，彈性模量為 E，截面抵抗矩為 W，截面慣性矩為 I；集中荷載作用點(diǎn)到兩個(gè)支座的距離分別為 a和 b，截面彎矩為 M，截面邊緣應(yīng)力為 σ，跨中撓度為 f。因此，取 1 4 5,a a a ?1 4 5,a a a?Lab of Prof. Tian Shizhu 25 可以得到 3個(gè)獨(dú)立的 數(shù)： 根據(jù)相似第二定理，當(dāng)下列條件滿足時(shí)，原型與模型相似 ?1 4 51 , 0 , 0a a a? ? ?1 4 50 , 1 , 0a a a? ? ?1 4 50 , 0 , 1a a a???1 2 32 ,m k k x k tc P c? ? ?? ? ?22 ,m m p p p p p pm m m mm p m p m pmk m k k x k tk x k tc c P P c c? ? ?Lab of Prof. Tian Shizhu 26 分析 :例 2， 采用了分析方程法 ， 該方法基于描述 物理過程的方程式 ， 經(jīng)過相似常數(shù)的轉(zhuǎn)換 ， 得到相似判據(jù) ?？s尺比例大的模型多為彈性模型，強(qiáng)度模型要求模型材料性能與原型材料性能較為接近。 Lab of Prof. Tian Shizhu 30 在上述各步驟中，對(duì)結(jié)構(gòu)模型設(shè)計(jì)和試驗(yàn)影響最大的是結(jié)構(gòu) 模型尺寸的確定 。兩種非線性的共同之處是它們都使得結(jié)構(gòu) 荷載與結(jié)構(gòu)變形之間為非線性關(guān)系 。理想的模型混凝土和模型鋼筋應(yīng)與原型結(jié)構(gòu)的混凝土和鋼筋之間滿足下列相似要求： (1) 幾何相似的混凝土 受拉和受壓 的應(yīng)力一應(yīng)變曲線； (2) 在承載能力極限狀態(tài)，有基本相近的變形能力； (3) 多軸應(yīng)力狀態(tài)下，相同的破壞準(zhǔn)則 (4) 鋼筋和混凝土之間有相同的粘結(jié)一滑移性能； (5) 相同的泊松比。 Lab of Prof. Tian Shizhu 43 考試形式：閉卷 題型： 一、選擇最佳答案（ 30分） 二、結(jié)構(gòu)試驗(yàn)術(shù)語解釋（ 20分） 三、簡(jiǎn)答題（ 20分） 四、試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)（ 30分） Lab of Prof. Tian Shizhu 44 謝謝 ！
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