結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)技術(shù)講稿模型試驗(yàn)016次-資料下載頁(yè)
2025-01-18 19:13本頁(yè)面
【正文】 1 2 3,? ? ?22( , )L E LFF? ??? 1 2 3( , )? ? ? ??或?qū)懗? 這就是考慮幾何非線性的彈性結(jié)構(gòu)模型的相似判據(jù)方程。為了求得原型結(jié)構(gòu)的應(yīng)力 ， 模型結(jié)構(gòu)應(yīng)與原型結(jié)構(gòu)幾何尺寸相似、荷載相似以及邊界條件相同 Lab of Prof. Tian Shizhu 35 利用關(guān)系： 顯然，模型與原型應(yīng)滿足下列相似關(guān)系： 由以上分析可以知道，采用原型相同材料制作的模型，可以模擬原型結(jié)構(gòu)線彈性階段和幾何非線性彈性階段的受力性能。 22( ) [ ( ) , ]m m mL E LFF? ???22( ) ( ) ,m p m pE L E LFF ????Lab of Prof. Tian Shizhu 36 3．鋼筋混凝土強(qiáng)度模型設(shè)計(jì) 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的承載能力很大程度上取決于混凝土和鋼筋的力學(xué)性能。當(dāng)縮尺比例較大時(shí)，由于材料特性與其構(gòu)成尺寸密切相關(guān)，鋼筋混凝土強(qiáng)度模型很難做到完全相似的程度。而模型設(shè)計(jì)的成功與否主要取決于材料特性的相似設(shè)計(jì)。 Lab of Prof. Tian Shizhu 37 對(duì)鋼筋混凝土強(qiáng)度模型選用的材料有較嚴(yán)格的相似要求。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 38 類(lèi) 型 物理量 量綱 理想模型 實(shí)際應(yīng)用模型 材料性能 混凝土應(yīng)力 FL2 1 混凝土應(yīng)變 — 1 1 混凝土彈性模量 FL2 1 混凝土泊松比 — 1 1 混凝土比重 FL3 鋼筋應(yīng)力 FL2 1 鋼筋應(yīng)變 — 1 1 鋼筋彈性模量 FL2 1 粘結(jié)應(yīng)力 FL2 1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度模型的相似要求 LSS?S?S?S?S?S?1 LSLab of Prof. Tian Shizhu 39 類(lèi) 型 物理量 量綱 理想模型 實(shí)際應(yīng)用模型 幾何特征 線尺寸 L 線位移 L 角位移 — 1 1 鋼筋面積 L2 荷 載 集中荷載 F 線荷載 FL1 分布荷載 FL2 1 彎矩或扭矩 FL 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度模型的相似要求 LSLSLSLS2LS2LS3LS3LSS?2LS2LSS?LSS?S?LSLab of Prof. Tian Shizhu 40 2. 動(dòng)力結(jié)構(gòu)模型設(shè)計(jì) 與結(jié)構(gòu)靜力性能相比，結(jié)構(gòu)動(dòng)力性能的差別主要因結(jié)構(gòu)本身的 慣性作用 所引起。因此，結(jié)構(gòu)動(dòng)力模型的設(shè)計(jì)應(yīng)仔細(xì)考慮與 時(shí)間相關(guān) 的物理量的相似關(guān)系。 注意到模型和原型的重力場(chǎng)相同而建立的。實(shí)際上，模型和原型均處在同一重力場(chǎng)中， 根據(jù)加速度的量綱，可知模型和原型之間必須滿足下列關(guān)系： 得到 : pmgg?22pp mmL Ltt?2LtSS?Lab of Prof. Tian Shizhu 41 由于 Sg=1， 得到 Sa=1。 這意味著 aLE?? ?( ) ( )pmLLEE???LES S S? ?此即 在強(qiáng)度模型設(shè)計(jì)中，要求模型的應(yīng)力與原型的應(yīng)力相等，無(wú)量綱的應(yīng)變也相等，即， 由此得到 SE=1。 1 , 1SS????這要求模型結(jié)構(gòu)的材料彈性模量與原型結(jié)構(gòu)的材料彈性模型相等，但模型材料的密度要與幾何相似常數(shù)成反比。 推倒動(dòng)力相似問(wèn)題，可以得到 Lab of Prof. Tian Shizhu 42 許多參考書(shū)都給出動(dòng)力模型的相似要求 ，即各個(gè)物理量與長(zhǎng)度相似比和彈性模量相似比的關(guān)系 ， 關(guān)于這個(gè)問(wèn)題不一一列舉了 。 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(yǔ)解釋?zhuān)?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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