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1、 一级结构师基础辅导：结构模型试验知识点解析6构造模型试验按试验目的的不同可分为：弹性模型为讨论在荷载作用下构造弹性阶段的工作性能，用匀质弹性材料制成与原型相像的构造模型。强度模型为讨论在荷载作用下构造各个阶段工作性能，包括直到破坏的全过程反响，用原材料或相像材料制成的与原型相像的构造模型。模型设计按以下程序进展：按试验目的选择模型类型;按相像原理用方程式分析法或量纲分析法确定相像判据;确定模型的几何比例，即定出长度相像常数Sl;依据相像判据确定其他各物理量的相像常数;设计和绘制模型的施工图。由前推导相像判据过程可见，相像常数的个数是多于相像判据的数目，设计时除首先确定长度相像常数Sl外，一般
2、依据可能条件再选定模型材料，亦即确定SE和S，然后推导出其他物理量的相像常数。表1872列出一般静力试验弹性模型的相像常数。当设计先确定SE和Sl时，其他物理量的相像常数都是SE和Sl的函数，或是等于1，如应变、泊松比和角变位等均为无量纲数，它们的相像常数S、S和S均等于1。对于构造动力试验模型，除与表1872静力模型有关材料特性、几何特性和荷载等物理量有一样的相像关系外，表1873为有关动力性能物理量的相像关系。上述模型设计所得各物理量之间的相像关系均是在假定采纳抱负弹性材料的状况下推导求得的。实际上较多钢筋混凝土或砌体构造的强度模型要讨论构造非线性性能，因此对模型材料的相像要求更为严格，必
3、需按实际状况建立相像关系。从表1872可见SE=S的关系，就是要求模型和原型构造的应力应变关系曲线相像，这只有选用与原型构造一样强度和变形的材料时才有可能。在静力模型的相像关系中，当SE=S=1时质量密度S=1/Sl，要求模型材料密度为原型材料的Sl倍。这事实上是没有可能的。为此，当需考虑构造本身的质量和重量对构造性能的影响时，需要在模型上施加附加质量，满意材料密度相像的要求。同样在动力模型中，模拟惯性力，重力时也必需考虑模型和原型构造材料质量密度的相像。由相像关系SE/(SgS)=Sl，通常重力加速度相像常数Sg=1，则要求模型材料的弹性模量应比原型的小或密度比原型的大，试验时也采纳加附加质量的方法，来弥补材料密度缺乏所产生的影响。
