实验5 曲梁、拱结构应力实验

创建时间:  2022/03/25  黄兴   浏览次数:   返回

实验5 曲梁、拱结构应力实验

朱怀亮 编写


一、实验目的


1.测量曲梁与两铰拱结构的轴向应变与应力。


2.由实验结果算出结构的轴力和弯矩,并与理论值比较,分析曲梁和拱结构的受力特点。


二、实验设备


多功能压杆试验台、曲梁与拱装置、应变仪、游标卡尺、直尺等

16-1 实验装置简图



16-2 截面应力分布


三、实验装置与实验原理

实验装置如图16-1所示。试件为弹簧钢制成的矩形截面曲杆,圆心角为120o,拱顶有承压座,两侧拱腰的30 o截面处对称地贴有电阻应变片,拱角两端通过辊轴压在两个铰支座上,可产生微小的转动。铰支座置于方形钢管制成的底梁上,其两端装有止推座,调整推力顶丝,可改变支座的约束形式。

实验时,将本装置置于压杆试验台的底版正中,装上传力挺杆,调整好杆长,匀速、缓慢地转动施力旋钮,并通过力传感器即可进行加载实验, 构件的变形由电阻应变片和应变仪测得,并通过应力分布规律导出横截面上的轴力和弯矩。在实验中,通过改变拱址部分的约束条件,可分别完成简支曲梁、二铰拱和无铰拱的实验。


四、实验步骤


1.二铰拱实验

1)松开蝶形螺母和锁定螺丝,检查支座安装是否妥当,推力顶丝是否顶紧。

2)安装传力顶杆,保证有足够的行程,并调节好杆长,使初始时顶杆与承载座和滚珠座之间有良好的接触但又基本不受力。

3)电路连接。

4)应变仪调整。

5)正式实验之前,先预压几次,观察试件的变形形式并检验仪器工作是否正常。

6)分级缓慢加载,并记录各级荷载所对应的应变值。

2.曲梁实验

拆除两端的水平约束,在铰支座下放好减摩垫片,实验程序同二铰拱。


五、数据处理和实验结果分析


1. 记录各级荷载作用下的应变值。

2. 根据实验结果,求出所测截面上的轴力和弯矩,并与理论值比较。

3. 比较曲梁和拱结构的应力和内力,并分析其原因。