【大学资料】4-工字钢简支梁静力荷载试验-张婧银.doc

工字钢简支梁静力荷载试验学院城建学院专业工程管理年级2011级姓名张婧银学号20111150111指导老师林帆老师2013年12月9日一、试验目的掌握工字钢简支梁构件的静荷载试验的设计方法和计算原理；学会结构试验组织计划的设计方法和步骤；掌握简支梁试件的安装就位技术；巩固百分表应变片裂缝综合测试仪的实验原理和操作方法；研究工字钢简支梁的力学性能以及各受力阶段应变（应力）分布和变形特征；6.对实验数据的总结和分析并对结构性能进行评定。试验原理和方法百分表原理：测杆上下运动时侧杆上的齿条就带动齿轮使指针按一定比例关系转动从而表示出侧杆相对于表壳的唯一值。使用方法：使用时将位移计安装在磁性表架上用表架横杆上的颈箍夹夹住位移计的颈轴并将测杆顶住测点使测杆与测面保持垂直。表架的表座应放置在一个不动点上打开表座上的磁性开关以固定表座。电阻应变片原理：电阻丝具有应变效应当构件受力变形时金属丝的长度和横截面积也随着构件一起变化进而发生电阻变化。并通过电阻应变仪把试件的应变信号转换成电阻的变化再经转化求得试件的应变。使用方法：将应变片牢固粘贴于试件上再用导线将应变片与无线电阻应变仪焊接将无线通讯控制器和电脑连接在实验开始后通过无线接收和信号转换在电脑上直接观测。三、仪表设备1.电阻应变片—技术指标：电阻：120Ω灵敏度系数：2.082.静态应变测试仪：配置导线十字螺丝刀电烙铁；3.百分表—技术指标：刻度值：0.01mm最大量程：10mm测量精度：0.01mm；4.工字型钢梁分配梁（钢梁）反力架（带挡板）；5.液压千斤顶（加载极限为100kN）四、试验方案设计1.试验试件（实测尺寸）1-试验梁；2-分配梁滚动铰支座；3-分配梁；4-千斤顶；5-固定铰支座；6-反力架及挡板2.加载方案加载图示加载方法①预加载：将分配梁的自重以及千斤顶等跨中设备作为预加载值；②分级加荷：若是普通钢筋混凝土梁要分三级加载在正常使用范围内每级取其荷载值的20%一般分5级加载至正常使用荷载超过正常使用荷载后每级取其荷载值的10%当荷载价值承载能力计算值的90%以后每级取正常使用荷载的5%加至破坏。而该实验中使用的是工字型钢梁正加载极限内是不会发生破坏的加载目的在于观测其变形情况。该工字钢梁为HPB235钢查表可知其fy=210Mpa荷载分级：级数12345678荷载/KN010203040507080③然后分级卸载分两级卸完每级卸载40kN。3.观测方案（1）挠度观测为了求得梁的真正能够挠度必须注意支座沉陷的影响。在试验时由于荷载的作用试件两个端点处支座常常会有沉陷以致使试件产生刚性位移因此如果跨中的挠度是相对地面进行测量的话则同时还必须测定梁两端支承面相对同一地面的沉降值所以最少要布置三个测点。测点布置在梁两端支座处和跨中位置正位安置百分表跨中处安放在腹板边缘即下翼缘板的上表面以变影响应变片的粘贴。（2）应变测量设计进行受弯构件试验时要测量由于弯曲产生的应变在梁承受正负弯矩最大的截面或弯矩有突变的截面上布置测点。如果只要求测量弯矩引起的最大应力则只在该截面上下边缘纤维处布置测点为了减少误差上下纤维上的仪表均应设在梁截面的对称位置上或在对称轴的两侧各设一个仪表以求取它们的平均应变。该实验中五个应变片皆粘贴在跨中上翼缘板和下翼缘板各两片腹板上粘贴一片。翼缘板上的应变片离梁边缘20mm腹板上的应变片要贴在其正中。如图：4.注意事项反力架上要有挡板以作为保护措施；应变片的粘贴要符合要求；百分表要能正常工作；导线连接是要正确不可出现短路；焊接和加载过程要注意安全。试验步骤安装试件试件在压力机上就位要求试件垂直、稳定、荷载着力点的位置正确、接触良好并要做到试件为偏心受力而对试验机本身是中心受力以保护试验机并标好测点位置用砂纸打磨保证表面的清洁；安装仪器仪表在跨中下翼缘板上表面和两支座处安放百分表支架和百分表在跨中的上下翼缘板和腹板上粘贴应变片并焊接线路联线调试；做好调试和检查工作确保线路的通路后进行预加载观察所有仪器是否能正常工作；按加载方案和观测方案进行正式试验加载和观察并记录实验数据和实验现象；处理实验数据分析实验结果对实验的工作情况作出评价。试验结果整理和分析本实验中所用工字钢为HPB23514号钢其相关参数为h=140mmb=80mmd=5.5mmt=9.1mmr=7.5mm=3.8mm截面尺寸=21.516E=2.1×10５N/mm²1.计算各级荷载作用下的理论挠值计算各级荷载作用下的理论应变值（）