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正文內(nèi)容

中南大學(xué)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)報告(編輯修改稿)

2025-08-15 22:50 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 論(對稱結(jié)構(gòu)受對稱荷載撓度對稱)不符。(5)由表6可以看出,應(yīng)變試驗(yàn)結(jié)果與理論值較接近,但撓度的試驗(yàn)結(jié)果與理論值偏差較大,與理論計(jì)算結(jié)果相差近30%。誤差分析。 (1)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論結(jié)果有偏差,主要因?yàn)槔碚撝凳窃诩僭O(shè)支座和節(jié)點(diǎn)鉸接,不抗彎的基礎(chǔ)上計(jì)算的,而試驗(yàn)時的支座和節(jié)點(diǎn)不可能制作成絕對鉸接,支座已生銹,從而鋼桁梁的桿件并非單純的受壓或受拉,而是可能同時存在彎矩或扭轉(zhuǎn)。(2) 儀器自身存在測量誤差,另外還有讀數(shù)時存在誤差。(3) 試驗(yàn)所用鋼桁架有一片是舊的,有一片是新的,故可能會導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)偏差。試驗(yàn)四 鋼筋混凝土簡支梁靜載試驗(yàn)一、試驗(yàn)?zāi)康膶W(xué)習(xí)編制結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)計(jì)劃。對鋼筋混凝土受彎構(gòu)件在正常使用荷載作用下的承載性能有一個實(shí)際的認(rèn)識。熟悉對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行總結(jié)和分析,并對結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行評定。二、試驗(yàn)梁基本情況設(shè)計(jì)依據(jù)《鋼筋混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB500102010)試驗(yàn)梁基本尺寸梁全長L=;計(jì)算跨度=;梁截面型式:矩形;梁截面尺寸:梁寬b梁高h(yuǎn)=100mm180mm。設(shè)計(jì)荷載使用狀態(tài)短期荷載設(shè)計(jì)值 ;承載力設(shè)計(jì)荷載值 。 材料鋼筋采用HRB235鋼筋;混凝土強(qiáng)度等級C20。受拉主筋凈保護(hù)層厚度c=20mm,配筋見圖1。圖1 試驗(yàn)梁配筋圖@125φ6@502φ12AABBAA截面BB截面154mm26mm550mm550mm560mm三、試驗(yàn)內(nèi)容和步驟用鋼筋參數(shù)測定儀確定主筋位置,見圖1;12345 圖2 試驗(yàn)裝置簡圖及測點(diǎn)布置圖L0/4L0/4L0/4L0/464226 54 40 30 305312713456應(yīng)變測點(diǎn)布置(圖b) 試驗(yàn)梁立面圖(圖a)連續(xù)搭接布置應(yīng)變片確定開裂荷載值(圖c)1(4片應(yīng)變片)分載梁梁底面粘貼應(yīng)變片;(1) 受拉主鋼筋上的測點(diǎn)有應(yīng)變片9,即對應(yīng)著應(yīng)變儀通道1113, 見圖2b和圖3;圖3 應(yīng)變片布置情況(2)混凝土應(yīng)變測點(diǎn)有應(yīng)變片1a、1b、1c,對應(yīng)著通道10,見圖4;注:要求分析截面應(yīng)變分布及確定中性軸位置。(3)校核性測點(diǎn)(用千分表測混凝土表面應(yīng)變);梁安裝就位,試驗(yàn)梁安裝方式,見圖2a,確定試驗(yàn)荷載圖式,見圖4,采用二集中力,四分點(diǎn),等效荷載,;圖4 加載圖式焊接應(yīng)變片的連接導(dǎo)線,并接入應(yīng)變儀(注意編號);撓度測點(diǎn)選擇及布置,見圖2a,安裝百分表、千分表和振弦應(yīng)變計(jì);傳感器標(biāo)定;應(yīng)變儀調(diào)試。預(yù)載;在正式實(shí)驗(yàn)前對結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)加載,荷載量不宜超過開裂荷載值得70%,其目的是:;,加荷裝置是否安全可靠;;,掌握調(diào)表、讀數(shù)等操作技術(shù),保證采集的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無誤。在本次試驗(yàn)中由于缺乏經(jīng)驗(yàn),在測力儀無讀數(shù)的情況下盲目加載,導(dǎo)致試驗(yàn)梁被壓裂,無法進(jìn)行彈性階段的試驗(yàn)。正式試驗(yàn),荷載分級;,一方面為控制加荷速度,另一方面是為便于觀察結(jié)構(gòu)變形情況,為讀取各種試驗(yàn)數(shù)據(jù)提供所必須的時間;%左右為一級,即按五級左右進(jìn)行加載;;。確定實(shí)測開裂荷載及裂縫觀測,見圖5。圖5 裂縫觀測四、試驗(yàn)資料整理與分析應(yīng)變量測結(jié)果整理,原始應(yīng)變數(shù)據(jù)記錄如圖6; 圖6 應(yīng)變原始數(shù)據(jù)記錄 撓度量測結(jié)果整理(含支座沉降影響的修正、跨中點(diǎn)加載圖式影響的修正),原始數(shù)據(jù)截圖,見附錄,原始數(shù)據(jù)記錄見圖7;圖7 撓度原始記錄構(gòu)件的撓度是指構(gòu)件本身的絕對撓度。由于試驗(yàn)時收到支座沉降、構(gòu)件自重和加荷設(shè)備、加荷圖式及預(yù)應(yīng)力反拱的影響,欲得到構(gòu)件受荷后的真實(shí)實(shí)測撓度,應(yīng)對所測撓度值進(jìn)行修正。修正后的撓度計(jì)算公式為: 式中:——消除支座沉降后的跨中撓度實(shí)測值; ——構(gòu)件自重和加載設(shè)備重產(chǎn)生的跨中撓度值; 或 ——構(gòu)件自重和加荷設(shè)備自重產(chǎn)生的跨中彎矩值; 、——從外加試驗(yàn)荷載開始至構(gòu)件出現(xiàn)裂縫前一級荷載的加載值產(chǎn) 生的跨中彎矩值和跨中撓度實(shí)測值; ——用等效集中荷載代替均布荷載時的加荷圖式修正系數(shù),本試驗(yàn)取用 。圖8 自重?fù)隙扔?jì)算由于儀表初讀數(shù)是在試件和試驗(yàn)裝置安裝后讀取,加載后量測的撓度值中未包括自重引起的撓度,因此在構(gòu)件撓度值中應(yīng)加上構(gòu)件自重和設(shè)備自重產(chǎn)生的撓度,的值可近似認(rèn)為構(gòu)件在開裂前處于彈性工作階段,彎矩?fù)隙葹榫€性關(guān)系,如圖8。本次試驗(yàn)中未能成功測得開裂前的階段,無法對撓度值進(jìn)行自重?fù)隙刃拚?繪制試驗(yàn)曲線; 由于本次試驗(yàn)未能成功測得彈性階段的應(yīng)變和撓度,無法對撓度進(jìn)行完全修正,故撓度曲線無法繪出。(1)各級荷載作用下梁的整體撓度曲線(2)測點(diǎn)的荷載——撓度曲線(3)測點(diǎn)的荷載——應(yīng)變曲線由于本次試驗(yàn)只記錄了梁開裂后的應(yīng)變值和撓度值,且其中有些應(yīng)變片已斷掉,故選取觀察第12通道(即跨中鋼筋)的應(yīng)變與荷載的關(guān)系,見圖9。圖9 開裂后跨中鋼筋應(yīng)變(*8)與荷載的關(guān)系曲線(4)梁跨中截面應(yīng)變圖選取2(北)26號應(yīng)變片所測得的在4kN到28kN荷載下跨中截面的應(yīng)變值分析,繪圖如圖10。圖10 開裂后梁跨中截面應(yīng)變圖(5)梁裂縫分布圖試驗(yàn)未能成功觀測到裂縫的發(fā)展過程,故無法繪出裂縫分布圖。五、試驗(yàn)結(jié)果分析由于缺乏試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn),在測力儀無讀數(shù)你的情況下盲目加載,將梁壓開裂,未能記錄下梁彈性階段的應(yīng)變和撓度,故后續(xù)對于撓度的修正和繪圖分析都不能進(jìn)行,這是本次試驗(yàn)失敗之處,需吸取教訓(xùn)。試驗(yàn)過程中,測量到荷載43kN后,測力儀突然無讀數(shù),在未記錄應(yīng)變和撓度值的情況下繼續(xù)試驗(yàn)。通過分析圖9,可看出梁開裂后應(yīng)變隨荷載呈線性遞增關(guān)系。通過分析圖10,可看出梁開裂后隨荷載增加,中性軸基本不變,偏向于鋼筋一側(cè),應(yīng)變基本呈線性遞增。試驗(yàn)五 測定結(jié)構(gòu)動力特性與動力反應(yīng)一、試驗(yàn)?zāi)康膶W(xué)習(xí)編制結(jié)構(gòu)動載試驗(yàn)計(jì)劃;熟悉動態(tài)測試儀器系統(tǒng);熟練掌握結(jié)構(gòu)動力系數(shù)的測定方法及結(jié)構(gòu)動力特性的測試方法;熟練掌握結(jié)構(gòu)動載試驗(yàn)資料的整理。二、儀器設(shè)備工字型簡支鋼梁(16a),梁長7m;電動葫蘆,重180kg;加速度傳感器3個;應(yīng)變式位移計(jì)DH3817電阻應(yīng)變儀圖1 加速度傳感器三、試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)試驗(yàn)對象為工字型簡支鋼梁(16a),裝置簡圖見圖2。鋼梁長7m,電動葫蘆自重180kg。 圖2  實(shí)驗(yàn)裝置簡圖制定加載方案(1)確定鋼梁計(jì)算跨度(2)自由振動的激勵方法及激勵設(shè)備(3)確定鋼梁不同計(jì)算跨度下移動荷載加載系
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