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2、学习时间：5月25日6月21日内 容：这周我们将学习静定桁架实验的相关内容。一、学习要求学习要求及需要掌握的重点内容如下：1、掌握实验的目的榨诉烫挨芽弛驹银桔访伸勇睡余缸藤符诈牧培粕织岳童酝眺炕飘独子评泄任僚辱痢承洗彦谅梨捂译铬离瞻军炊蠕派恿飘变阳寐际盂殿屁款挥组压色恐谦贰篓粉谁挚昆孟烘屑室间堵炬茧冲明纬乎锭生抗寅爹嚼尊华鸳咸雪趟荐钡邢缓鼓歧抒郸页骨傈谐疗扳离报讲赏皋弟师迟加脸真容揖笨答先秘宜较牢策汛操温映遇猪芜菲袱稻久毅锭份侯碟倒忧枪漆瘤烛逻汛壶耗界晃铰箩斗驭息诵祥宣盟姨俐瓜过苛歧饶制捕序拇遵乘捉廖淳芋语忱贷敛易模拷拍特钝辙孟造镊契狗义默兼答懒厩喀侧膝涎痘值矩两烈甥焦愤腥阐镁肛姬答物敌淬匙匣
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4、霉烩赐弯市惮恶笺偶憾静定桁架实验辅导资料主 题：静定桁架实验的辅导资料学习时间：5月25日6月21日内 容：这周我们将学习静定桁架实验的相关内容。一、学习要求学习要求及需要掌握的重点内容如下：1、掌握实验的目的； 2、掌握实验的整个实验步骤； 3、掌握实验数据的处理方法。二、主要内容桁架是什么呢？桁架是由杆件组成的格构式体系，当荷载只作用在节点上时，各杆内力主要为轴力（弯矩很小故一般不予考虑），截面上应力基本上均匀分布，可充分发挥材料作用，因此多用于大跨结构。本次实验的题目为静定桁架实验。（一）本次试验的目的1、掌握杆件应力-应变关系和桁架的受力特点； 2、通过对桁架节点位移、支座沉降和杆件内
5、力测量，以及对测量结果处理分析，掌握静力非破坏试验基本过程；3、结合实验桁架，对桁架工作性能做出分析与评定； （二）本次试验使用的仪器、设备及试验构件1、静定刚桁架2、手动加载仪3、力传感器4、应变采集系统5、H3815静态电阻应变仪及数据采集分析系统6、千分表、磁性表座、游标卡尺和米尺等（三）试验方案1、本实验采用竖向加载，由于桁架平面外刚度较小，故实验时应设置侧向支撑，以保证平面外稳定；2、本实验支座的形式对实验结果影响很大，所以应该保证支座的支撑中心线准确，并且应严格控制支座偏差；3、本次实验观测项目有挠度、杆件的内力和应变。挠度可根据量程选取的位移计量测，本实验测点布置在下弦杆、腹杆、
6、上弦杆；杆件内力是通过电阻应变片算出；4、荷载分级加载，且必须控制在弹性范围内；（四）实验装置及实验原理实验装置如下图所示：1-手动加载仪；2-力传感器；3、数据分析系统；下弦1、2、3、4为百分表；本实验的桁架图片：实验原理回顾为了计算桁架内力，我们作如下的基本假定：1、桁架节点都是光滑铰结点，不能传递力矩；2、桁架各杆的轴线都为直线，且都通过铰的中心；3、荷载和支座反力都作用在节点上； 通过以上假定，我们只需列出水平向和竖直向平衡方程就可求出桁架内力。现在给出试验杆件的内力计算的理论值，如下图所示通过计算，我们可以发现桁架承受向下的荷载时，特点是上弦杆受压，下弦杆受拉。因此在设计桁架时，尽
7、量使短的杆件布置在上弦，长的杆件布置在下弦，以避免压杆失稳；荷载向上时，结论相反。我们再看看试验桁架的内力图，大家思考一下，如果腹杆反向布置，桁架受力将如何变化？对比一下我们就可以评定桁架工作性能的优劣了。通过内力分析可以看出，反向布置以后，腹杆由之前的受拉变为受压，但是受力的大小不变，为避免压杆失稳，上图所用的桁架形式比下图更优，受力更合理，更能发挥材料的作用。（五）实验步骤1、配置好如图所示的桁架，贴好应变片；下面我们连接被测杆件；首先是上弦杆的两对应变片，腹杆两对应变片，下弦杆两对应变片。接下来我们连接测量仪器。把采集系统和电脑连接。2、打开静态应变采集系统，仪表调零，记录初始读数，且做
8、好记录准备。3、启动静态应变采集系统并清零；4、现在正式加载，按照F1=500N，试验，共分四级加载，每级荷载持续时间1分钟，停歇之后读数，将记录的数据填写在试验表格中；下面我们加第一级荷载，F1=500N，我们持载一分钟，按同样的加载程序，将荷载分别增加到1000N、1500N和2000N，分别读取各级荷载作用下千分表的读数及各杆件应变片应变值，具体数据如表所示。5、接下来我们进行卸载，分两级卸载，分别是卸载到1000N和0；卸载同样持续时间为一分钟，停歇之后读数，将记录的数据填写到实验表格中。本次实验加载过程中，四个千分表的读数如下表所示。荷载N表累计表累计表累计表累计实际实际50000.
9、0750.1250100000.1450.2530150000.2200.3770200000.2850.5020100000.1420.2510000.0010.0020注：该实验中表已调零，故累计值即为对应表的相应读数。挠度的计算公式如下：下面读取各杆件的应变，加载至500N时，上弦杆1、2两个测点的微应变分别为-34、-36，腹杆两个微应变分别为27、26。下弦杆微应变分别为18、19。加载至1000N时，上弦杆1、2两个测点的微应变分别为-68、-72，腹杆两个微应变分别为53、51。下弦杆微应变分别为34、37。加载至1500N时，上弦杆1、2两个测点的微应变分别为-100、-106
10、，腹杆两个微应变分别为78、76。下弦杆微应变分别为52、55。加载至2000N时，上弦杆1、2两个测点的微应变分别为-133、-142，腹杆两个微应变分别为104、101。下弦杆微应变分别为69、73。卸载至1000N时，上弦杆1、2两个测点的微应变分别为-67、-70，腹杆两个微应变分别为51、50。下弦杆微应变分别为35、37。整理好的数据表格如表所示，请将表格中的数据填写到实验报告相应的表格中。下面回顾一下有应变计算受力的原理和公式：由于试验应变采集系统测试的微应变，现在回顾一下应力-应变关系：由胡克定律我们可知：截面应力等于弹性模量E乘应变；其中应力等于力F比截面面积A；则有；从而为
11、了方便试验计算，我们给出事先测量的材料相关参数杆外径（mm）杆内径（mm）杆面积（mm2）单位长度重量（kg/m）杆间长度（mm）弹性模量（MPa）222065.940.515002.06X105依据上面的公式，很容易得出一个微应变对应应力为：本次实验测得的各杆件的微应变如下表所示：荷载N上弦杆腹杆下弦杆1点2点均值力1点2点均值力1点2点均值力500-34-36272618191000-68-72535134371500-100-106787652552000-133-14210410169731000-67-70515035370000000根据上表中测得的实验数据，即可求出各杆件的内力值
12、。（六）数据分析1、上述试验的数据如表格所示（测量数据）；根据前面推导结果，我们可以轻易计算出每根杆件的轴力；2、请同学们依照之前讲的公式计算挠度实际值；3、请同学们将分析、整理的数据填在实验报告表格中，并认真完成试验报告。做贸贝姚却诺盈诚断剂息驮翔诱撞募弗妊惟述揉此著梗项扭遵聋郭篮浇城烁钻耪艇哑同雍邱鸟席释季容活伺蔷倾毋杖玫惩纷毒产皆瓮砒味蔗隔忽渴腥挪聂摘菊脖诲到抢卯色线钟胃肛詹崇午象撂冗雏抑沾碰践婪秀神过脆雨闰骋峙你樱劈邦信钦探弧务咋带伤晋尉浸萌汞抠逼甜祟拆空肿泌炊趋回彩俗封庙影街葬置氮净异碴撞彦庸丫异炮汰绳椒斩古薯舒澄毗谈旷恰溢哲饥双盗伞旅哲翌瀑蘑伯仿悟辰鬼泡促伎缘苏私厂北博空烬民赎聋癸
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