結構實驗技術講稿模型試驗016次-資料下載頁
2025-01-18 19:13本頁面
【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構模型的相似判據(jù)方程。為了求得原型結構的應力 ， 模型結構應與原型結構幾何尺寸相似、荷載相似以及邊界條件相同 Lab of Prof. Tian Shizhu 35 利用關系： 顯然，模型與原型應滿足下列相似關系： 由以上分析可以知道，采用原型相同材料制作的模型，可以模擬原型結構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．鋼筋混凝土強度模型設計 鋼筋混凝土結構的承載能力很大程度上取決于混凝土和鋼筋的力學性能。當縮尺比例較大時，由于材料特性與其構成尺寸密切相關，鋼筋混凝土強度模型很難做到完全相似的程度。而模型設計的成功與否主要取決于材料特性的相似設計。 Lab of Prof. Tian Shizhu 37 對鋼筋混凝土強度模型選用的材料有較嚴格的相似要求。理想的模型混凝土和模型鋼筋應與原型結構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 的應力一應變曲線； (2) 在承載能力極限狀態(tài)，有基本相近的變形能力； (3) 多軸應力狀態(tài)下，相同的破壞準則 (4) 鋼筋和混凝土之間有相同的粘結一滑移性能； (5) 相同的泊松比。 Lab of Prof. Tian Shizhu 38 類 型 物理量 量綱 理想模型 實際應用模型 材料性能 混凝土應力 FL2 1 混凝土應變 — 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 鋼筋應力 FL2 1 鋼筋應變 — 1 1 鋼筋彈性模量 FL2 1 粘結應力 FL2 1 鋼筋混凝土結構強度模型的相似要求 LSS?S?S?S?S?S?1 LSLab of Prof. Tian Shizhu 39 類 型 物理量 量綱 理想模型 實際應用模型 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 鋼筋混凝土結構強度模型的相似要求 LSLSLSLS2LS2LS3LS3LSS?2LS2LSS?LSS?S?LSLab of Prof. Tian Shizhu 40 2. 動力結構模型設計 與結構靜力性能相比，結構動力性能的差別主要因結構本身的 慣性作用 所引起。因此，結構動力模型的設計應仔細考慮與 時間相關 的物理量的相似關系。 注意到模型和原型的重力場相同而建立的。實際上，模型和原型均處在同一重力場中， 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 在強度模型設計中，要求模型的應力與原型的應力相等，無量綱的應變也相等，即， 由此得到 SE=1。 1 , 1SS????這要求模型結構的材料彈性模量與原型結構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。 推倒動力相似問題，可以得到 Lab of Prof. Tian Shizhu 42 許多參考書都給出動力模型的相似要求 ，即各個物理量與長度相似比和彈性模量相似比的關系 ， 關于這個問題不一一列舉了 。 Lab of Prof. Tian Shizhu 43 考試形式：閉卷 題型： 一、選擇最佳答案（ 30分） 二、結構試驗術語解釋（ 20分） 三、簡答題（ 20分） 四、試驗方案設計（ 30分） Lab of Prof. Tian Shizhu 44 謝謝 ！
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