简支刚桁架非破损实验理论分析书.docx
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简支刚桁架非破损实验理论分析书
简支刚桁架非破损实验理论分析书
——第二组
1．内力分析
（1）桁架各杆件理论内力分析。
（2）桁架各杆件实验内力分析。
根据弹性理论（虎克定理）、杆件的实测截面面积F、弹性模量E和实测应变值列表计算杆件内力并与理论值进行比较，或进行应变的理论值与实测值进行比较。
根据单位荷载作用图进行应变的理论值计算（见下表）
1KN荷载作用下杆件内力计算表
计算Ni理
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
E（）
Ni理
Ai（）
εi理=
Ni理/EAi
计算Ni理
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
E（）
Ni理
Ai（）
εi理=
Ni理/EAi
（1）应变记录参考表（单位：
με）
P（kN）
初始
加载（KN）
卸载（KN）
杆件
0
0.676
1.324
1.982
2.620
3.250
1.941
0.672
0.000
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
（2）挠度记录参考（mm）
P（kN）
初值
加载（KN）
卸载（KN）
表号
0
0.676
1.324
1.982
2.620
3.250
1.941
0.672
0.000
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
综合上述理论值与实测值得到以下结果表格:
理论值与实测值对比表（应变或内力结果表）（με）
（3）内力结果比较
分实测值与理论值画两根线（一根虚线，一根实线），分析差异原因。
2．挠度分析
（1）计算理论值
依据实测杆件截面积F和弹性模量E计算各点挠度值。
A：
Ⅱ（Ⅳ）节点在1KN荷载作用下挠度理论值计算
1KN荷载作用下Ⅱ（Ⅳ）节点挠度理论值计算表
（）
Npi（）
Li（）
Ai（）
上
悬
杆
1
4
8
12
16
20
腹
杆
2
5
9
11
13
17
21
下
悬
杆
6
10
14
18
E=200GPaf=∑1/E·
B：
Ⅲ节点在1KN荷载作用下挠度理论值计算
1KN荷载作用下Ⅲ节点挠度理论值计算表
（）
Npi（）
Li（）
Ai（）
上
悬
杆
1
4
8
12
16
20
腹
杆
2
5
9
11
13
17
21
下
悬
杆
6
10
14
18
E=200GPaf=∑1/E·
（2）分析各点实测挠度值
变形记录表（mm）
P（kN）
初值
加载（KN）
卸载（KN）
表号
0
0.676
1.324
1.982
2.620
3.250
1.941
0.672
0.000
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
根据记录表数据减初值后得到各表在各级荷载作用下的变形值
P（kN）
加载（KN）
卸载（KN）
表号
0.676
1.324
1.982
2.620
3.250
1.941
0.672
0.000
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
再在上计算表格基础上采用梯形图处理法消除支座沉降对下弦Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ节点产生的影响,具体方法采用梯形图处理法。
P（kN）
加载（KN）
卸载（KN）
表号
0.676
1.324
1.982
2.620
3.250
0
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
综合上述理论值与实测值得到变形结果表格
挠度结果表（mm）
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
0.686KN
理论
实测
1.326KN
理论
实测
1.977KN
理论
实测
2.650KN
理论
实测
3.312KN
理论
实测
0.002KN
理论
实测
（3）根据上述变形结果表绘制各节点[Ⅱ（Ⅳ）节点、Ⅲ节点]荷载——变形曲线（P——f曲线）（理论、实测曲线）和桁架整体变形曲线（L——f曲线）（理论、实测曲线，一根虚线，一根实线，注意Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ三节点的位置）
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