1、实验三（实验三（1） 土木工程结构试验与检测土木工程结构试验与检测指导教师指导教师 罗才松罗才松福建工程学院土木工程实验教学中心福建工程学院土木工程实验教学中心1、进一步熟练掌握常用仪器、仪表的性能、安装和使用方法、进一步熟练掌握常用仪器、仪表的性能、安装和使用方法2、学习结构静载试验方法；掌握结构静载试验的加载方案制定、学习结构静载试验方法；掌握结构静载试验的加载方案制定 测点布置原则和观测方法测点布置原则和观测方法3、通过对桁架节点位移、杆件内力、支座处上弦杆转角的测量、通过对桁架节点位移、杆件内力、支座处上弦杆转角的测量 对桁架结构的工作性能作出分析，并验证理论计算的准确性对桁架结构的工
2、作性能作出分析，并验证理论计算的准确性4、掌握结构静载试验数据整理和分析方法。、掌握结构静载试验数据整理和分析方法。一、实验目的一、实验目的实验三（实验三（1）钢桁架静载试验）钢桁架静载试验二、试验对象与仪器设备二、试验对象与仪器设备1.试验对象试验对象以钢桁架为例（规格尺寸与实际的试验模型不同）：以钢桁架为例（规格尺寸与实际的试验模型不同）： 假设该桁架跨度假设该桁架跨度2600mm2600mm，高度，高度325mm325mm，上、下弦杆采用等边角钢，上、下弦杆采用等边角钢2 452 454 4，腹杆均采用等边角钢，腹杆均采用等边角钢2 302 303 3，节点板厚为，节点板厚为6mm6mm
3、，如，如图所示。图所示。实验三（实验三（1）钢桁架静载试验）钢桁架静载试验（1 1）加载设备）加载设备液压千斤顶液压千斤顶 及及竖向反力架竖向反力架 （2) 2) 支承设备支承设备支承钢桁架（简支）支承钢桁架（简支）2 2、加载设备、加载设备 （1）位移计位移计4 4只只 （2 2）磁性表座）磁性表座4 4只只 （3 3）电阻应变仪）电阻应变仪1 1台台3 3、测试设备、测试设备实验三（实验三（1）钢桁架静载试验）钢桁架静载试验 试件一端采用滚动铰支座、另一端采用固定铰支座，在试件一端采用滚动铰支座、另一端采用固定铰支座，在试件跨中施加竖向集中力，采用液压千斤顶加载，千斤顶与试件跨中施加竖向集
4、中力，采用液压千斤顶加载，千斤顶与试件间装有荷重传感器，控制和测定荷载的大小。试件间装有荷重传感器，控制和测定荷载的大小。三、试验方案三、试验方案1、加载装置、加载装置 试验前，先进行预加载，检查试验装置；试验时，分四试验前，先进行预加载，检查试验装置；试验时，分四级施加荷载，每级为级施加荷载，每级为8kN8kN，每级荷载持续时间不少于，每级荷载持续时间不少于10min10min；加至加至32kN32kN时，持荷时，持荷15min15min，然后分，然后分2 2级卸载。级卸载。2 2、加载步骤、加载步骤实验三（实验三（1）钢桁架静载试验）钢桁架静载试验 主主要是桁架的挠度和杆件内力要是桁架的挠
5、度和杆件内力 挠挠度量测：度量测： 采采用位移计量测，在桁架下弦一侧两个节点和两端支用位移计量测，在桁架下弦一侧两个节点和两端支座处布置位移测点，安装位移计；位移计用磁性表支座固座处布置位移测点，安装位移计；位移计用磁性表支座固定在支架定在支架上。上。 杆杆件内力：件内力： 通通过量测杆件轴向应变值经计算而得。过量测杆件轴向应变值经计算而得。3 3、观测方案、观测方案实验三（实验三（1）钢桁架静载试验）钢桁架静载试验1-试件试件4-加载架横梁加载架横梁5-千斤顶千斤顶6-荷载传感器荷载传感器7-试验台座试验台座8-电阻应变计电阻应变计9-百分表百分表实验三（实验三（1）钢桁架静载试验）钢桁架静
6、载试验 1、根据试验装置，摆放好支座，安装试件。、根据试验装置，摆放好支座，安装试件。 2、安装千斤顶和荷重传感器，并将荷重传感器连接到、安装千斤顶和荷重传感器，并将荷重传感器连接到 电阻应变仪上。电阻应变仪上。 3、安装位移计。注意位移计测杆与试件应保持垂直，、安装位移计。注意位移计测杆与试件应保持垂直， 位移测点处粘贴玻璃，测杆顶在玻璃上。位移测点处粘贴玻璃，测杆顶在玻璃上。 4、连接导线将应变计连接到电阻应变仪上。、连接导线将应变计连接到电阻应变仪上。 5、电阻应变仪调零，读取位移计初读数。、电阻应变仪调零，读取位移计初读数。四、试验步骤四、试验步骤实验三（实验三（1）钢桁架静载试验）钢
7、桁架静载试验 6、预加载，检查试验装置。取荷载值、预加载，检查试验装置。取荷载值12kN进行预加载，观察进行预加载，观察装置是否可靠，仪器工作是否正常，然后卸载装置是否可靠，仪器工作是否正常，然后卸载 7、电阻应变仪重新调零，读取并记录位移计初读数，做好试验、电阻应变仪重新调零，读取并记录位移计初读数，做好试验记录准备。记录准备。 8、正式加载试验。按试验加载方案分级加载，每级荷载达到持、正式加载试验。按试验加载方案分级加载，每级荷载达到持续时间后，读取各测点读数，并作记录。续时间后，读取各测点读数，并作记录。 9、荷载加至满载，测读完毕后，分、荷载加至满载，测读完毕后，分2级卸载。级卸载。
8、10、试验结束，卸载千斤顶和荷重传感器，拆除位移计和应变、试验结束，卸载千斤顶和荷重传感器，拆除位移计和应变计连接导线，清点试验物品。计连接导线，清点试验物品。实验三（实验三（1）钢桁架静载试验）钢桁架静载试验1 1、挠度计算、挠度计算 （1 1）根据位移计的实测值，计算出下弦每个节点的挠度；）根据位移计的实测值，计算出下弦每个节点的挠度； （2 2）按结构力学方法计算相应节点的位移。）按结构力学方法计算相应节点的位移。五、试验数据整理与计算五、试验数据整理与计算2 2、杆件内力计算、杆件内力计算 （1 1）根据实测杆件的应变值，得到杆件截面实测平均）根据实测杆件的应变值，得到杆件截面实测平均
9、应变，然后求出杆件的内力；应变，然后求出杆件的内力； （2 2）按结构力学方法计算相应杆件内力的理论值。）按结构力学方法计算相应杆件内力的理论值。实验三（实验三（1）钢桁架静载试验）钢桁架静载试验(1)(1)试验试验报告应完成报告应完成的内容的内容 （1 1）绘出试验装置，填写试验数据，描述试验现象。）绘出试验装置，填写试验数据，描述试验现象。 （2 2）绘制所测桁架下弦节点的荷载绘制所测桁架下弦节点的荷载挠度试验曲线和理论挠度试验曲线和理论曲线；曲线； （3 3）计算各级荷载下所测杆件的内力实测值和理论值；计算各级荷载下所测杆件的内力实测值和理论值； （4 4）根据试验结果分析桁架的受力特点。根据试验结果分析桁架的受力特点。六、试验报告六、试验报告实验三（实验三（1）钢桁架静载试验）钢桁架静载试验（2 2）其他要求）其他要求 实验报告由学校统一下发，按要求格式进行，在满足基本要求的实验报告由学校统一下发，按要求格式进行，在满足基本要求的基础上，学生可以按照自己的想法发挥。基础上，学生可以按照自己的想法发挥。七、安全要求七、安全要求 到实验室，首先学习试验安全、实验操作规定，遵守实验室到实验室，首先学习试验安全、实验操作规定，遵守实验室安全管理守则，按管理规定进行试验。安全管理守则，按管理规定进行试验。实验三（实验三（1）钢桁架静载试验）钢桁架静载试验
