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1、焊接平行弦钢桁架的次应力分析(河北建工学院土木系)-张摘要:用实验的方法测试计算了焊接平行弦钢桁架因结点刚性而产生的次应力,分析桁架次应力的大小及其分布规律,初步探讨产生次应力的原因并提出了焊接平行弦钢桁架考虑次应力的设计关键词:桁架;钢结构;次应力;正应力引言:平面桁架是建筑工程中常见的结构类型之一,桁架的受力情况比较复杂,为简化运算,通常情况下用理想桁架模型进行计算设计.理想桁架模型关于理想铰的假设与实际桁架的结点受力情况很不相同,实际桁架杆件不仅有轴力,还有弯矩和剪力,后者被称为次内力,由次内力引起的应力被称为次应力.目前,国内外各种版本的高校教材较少涉及桁架的次应力问题,比较普遍的观点
2、是:焊接角钢桁架次应力较小,可以忽略不计;有的著述认为,焊接槽钢桁架高跨比(H/L)大于某值时需考虑次应力,而角钢不必考虑次应力.同时,由于实际桁架是高阶超静定结构,无法进行手算,因而工程实践中至今仍按理想桁架设计.但在计算机日益普及的今天,这一问题有必要重新加以探讨.对于焊接钢桁架来说,因结点采用焊接工艺,同一结点间各杆不产生相对转动,其结点实际上是刚性节点,这与理想桁架铰结点的假定完全不同.为此,笔者将铰结点假定改为:桁架结点为理想刚结点.并设定一跨度为4m,高为0.866,上弦结点受单位荷载作用的对称焊接平行弦角钢桁架为研究对象,图1为其计算简图.加载示意图计算简图单位荷载下边腹杆受力大
3、小示意图应变片粘贴位置示意图荷载(KN)1020406080100-28-45-90-121-161-201-31-58-93-135-172-218-22-46-89-137-183-227-11-25-60-98-141-177-40-70-116-157-188-237-25-39-68-100-135-160-43-75-119-160-190-239-38-61-98-124-150-176原始测量应变数据表1 普通桁架正应力计算表(+)/2-29.5-51.5-91.5-128-166.5-209.5(+)/2-16.5-35.5-74.5-117.5-162-202(+)/2-3
4、1.5-50-83-112-142.5-168(+)/2-41.5-72.5-117.5-158.5-189-238N1-25.9 -47.1 -86.8 -125.1 -165.3 -207.4 N2-28.7 -43.8 -73.5 -99.2 -129.7 -148.7 M1-3.6 -14.4 -14.7 -22.9 -23.2 -32.1 M2-5.5 -12.4 -19.0 -25.7 -25.7 -38.6 平均次应力/MPa正应力测试值/MPa正应力理论值/MPa次正应力比/%3.735.747.416510.9715.1014.827313.8030.0529.624619.
5、904544.444420.0260.9759.233328.9575.3174.0538次正应力关系图正应力实验值与理论值关系图l普通焊接平行弦桁架的内力特点从表中可以看出,其截面配置与通常情况下钢结构所受荷载相符,这里暂且称其为普通桁架,其内力和应力具有如下特点:a.理想桁架无弯矩,而弯矩存在于实际桁架的几乎所有杆件中,包括支座处的腹杆b.由弯矩引起的次应力与正应力之比超过50%.c.随着荷载增大,次正应力比有所降低d.正应力理论值与实验值相差极小,通常在2%以内e.正应力测试值同荷载大小成正比例关系3 结 语由以上算例与分析,可知,焊接对桁架内力分布有较大影响,如果按照铰接理论设计桁架系
6、统,存在一定安全隐患,次内力占正应力比值较大,容易出现杆件局部应力首先屈服而导致结构整体失稳丧失承载力所以说应该引起设计人员的重视现对焊接平行弦角钢桁架的设计提出如下建议:a.轴力可按理想桁架计算; b.支座附近腹杆其次正应力之比大于50% ,参照国外有关规定 ,次应力不能忽略不计.C.加强支座腹杆.上述两种桁架支座腹杆次应力均较大截面选择要留有余地;计算表明也可通过加强第二根腹杆来减少第一根腹杆的次应力.参考文献:钢结构基本原理主编:崔佳中国建筑工业出版社土木工程结构试验主编:王天稳武汉理工大学出版社励志美文美句摘抄 1不要放弃自己就是真正的坚强,虚心就是坚强,努力就是坚强,从头再来就是坚强
7、,正直就是坚强,学会坚强之前要学会如何爱惜自己 2人生,就没有,永远的悲痛;也没有,永远的欢欣能使我们坚强的,往往不是顺境,而是逆境;能让我们醒悟的,往往不是高兴,而是伤心学会忍受,懂得艰辛,于曲折中前进 3人都说比天空和大地更远的距离是人与人的距离,因为人心里都会藏匿太多的猜忌和戒备,想要快乐就甩开生命中这些过于沉重,却又不必要的行李吧,生命中有爱就足够了试着给周围你所熟识的还有你还陌生的人一个真诚无惕的微笑吧,它可以触摸到他人的心灵,微笑是有感染力有连带性的,它会无声的渗透进每个易感的心灵,更会让更多的心灵为之感动,心中有爱就会快乐,就会让微笑发自心底,灿烂在脸上 4千万不要因为自己已经到
8、了结婚年龄而草率结婚想结婚,就要找一个能和你心心相印相辅相携的伴侣不要因为放纵和游戏而恋爱,不要因为恋爱而影响工作和事业,更不要因一桩草率而失败的婚姻而使人生受阻感情用事往往会因小失大 5你要从现在开始,微笑着面对生活,不要抱怨生活给了你太多的磨难,不要抱怨生活中有太多的曲折,不要抱怨生活中存在的不公当你走过世间的繁华与喧嚣,阅尽世事,你会幡然明白:人生不会太圆满,再苦也要笑一笑! 6不要让灰色的乌云笼罩一辈子,生命中还有很多美好的不要让其遮盖,不要因为一片乌云毁了一切,人生中还有很多可以去把握 7每一个成功者的背后都有一个心路的旅程,雨中漫步你不会比别人先一步看到彩虹 8面对人生的烦恼与挫折
9、,最重要的是摆正自己的心态,积极面对一切再苦再累,也要保持微笑笑一笑,你的人生会更美好! 9命运,不过是失败者无聊的自慰,不过是懦怯者的解嘲人们的前途只能靠自己的意志自己的努力来决定 10你或许无法改变身高和体形,但是可以改变你的态度我们每个人都有力量去培养和保持为我所用的积极态度,提高我们的人生质量,完成我们的人生目标态度是人生理想的昭示,而非既有成果的反映改变你的态度,就可以改变你的人生 11不要像玻璃那样脆弱有的人眼睛总盯着自己,所以长不高看不远;总是喜欢怨天尤人,也使别人无比厌烦没有苦中苦,哪来甜中甜?不要像玻璃那样脆弱,而应像水晶一样透明,太阳一样辉煌,腊梅一样坚强既然睁开眼睛享受风
10、的清凉,就不要埋怨风中细小的沙粒 12常言道,失败是成功之母,而我却认为,失败是一种解脱和潇洒,也是一种“得”人生中,有成功有失败,成功是鲜花,失败同样也精彩 13该来的会来,该走的会走,有时候离开并不意味着结束,而是另一种开始 14人生,无非只有三天,昨天,今天,明天昨天很长,说不清有多少天,但不管有多少天,不管是受到挫折,还是取得辉煌,都只能代表过去,昨天你失败了,将来可能会成功,昨天你辉煌了,将来你可能会萎靡不振,只有把过去的挫折和辉煌都变成今天的基石,才能登上美好的明天 15每个人都有每个人的做法,每个人都有每个人的想法,别人做什么,想什么,我们无法掌握,也无法控制我们能做的,就是做好
11、自己,管好自己,凭自己的本身,靠自己的良心,踏踏实实地做事,老老实地做人,即使遭遇不公,遭遇不平,也能想开,懂得包容,学会用宽容的心怀,善良的言行,对待身边所有的人生活中的许多磨难,让我们理解了人情,理解了这个社会能给你的所有尊重,于艰难中,懂得了承受,懂得了坚定,慢慢挺起自己的灵魂 16老师告诉她,用心去观察研究昆虫和花草,渐渐地就会发现,动植物的世界是一个多么神奇有趣的世界 17老师给我们讲了个有趣的故事 18你说的这个问题本身就很有趣 19世界是神奇的,让我们不断着探索周围发生的有趣的现象 20他每天都坚持读一篇有趣的故事 21他真是个有趣的人 22天文馆里的宇宙空间,充满了神奇有趣的色
12、彩 23我看一本有趣的漫画书,笑得我肚子都疼了 24星期三,学校举行了一次有趣的文艺演出,让我回味无穷,永远留在我的脑海里 25学生选择自己喜欢的动物和反映的主题编写有趣的故事 26要是法布尔先生不这样写的话,我完全可以认定这是一本普通的记叙文,一本枯燥无味的记叙文(A good sentence )没有创意,没有什么特别的地方以及引人注目的地方可他运用了,这样就像把我也一起带进了这个神秘有趣的昆虫王国,自己也是一只顽固可爱的小昆虫,就像在看动画片小人书一样的有趣好玩把我吸进了这个似人却非人的王国 27有趣的文艺演出在我们的掌声中结束了,我真希望这次文艺演出永远也不会结束 28有些人认为杂志有趣,但是我觉得小说跟有趣 29这位名扬四海誉满天下的法布尔先生,运用了巧妙的拟人手法,再加入自己幽默生动的另我带着无比探索的精神去这神秘有趣的昆虫王国“探密”,不断了解昆虫先生的习性,与生活 30最有趣的是两位同学表演说相声,相声的名字是“吹牛” 31吹泡泡是一件很有趣的事 32冬天的早晨,窗户上总是模模糊糊的,妈妈说是窗户“流汗”了! 哈哈,老师说这个比喻很有趣呢! 33非诚勿扰大家都来参加吧,非常有趣 34今天的班会课十分有趣 35今天和小敏约好出去玩,有趣的是,她把裙子穿反了
