焊接平行弦鋼桁架的次應(yīng)力分析 結(jié)構(gòu)試驗資料.doc

1、焊接平行弦鋼桁架的次應(yīng)力分析(河北建工學(xué)院土木系)-張摘要:用實驗的方法測試計算了焊接平行弦鋼桁架因結(jié)點剛性而產(chǎn)生的次應(yīng)力,分析桁架次應(yīng)力的大小及其分布規(guī)律,初步探討產(chǎn)生次應(yīng)力的原因并提出了焊接平行弦鋼桁架考慮次應(yīng)力的設(shè)計關(guān)鍵詞:桁架;鋼結(jié)構(gòu);次應(yīng)力;正應(yīng)力引言:平面桁架是建筑工程中常見的結(jié)構(gòu)類型之一,桁架的受力情況比較復(fù)雜,為簡化運算,通常情況下用理想桁架模型進行計算設(shè)計.理想桁架模型關(guān)于理想鉸的假設(shè)與實際桁架的結(jié)點受力情況很不相同,實際桁架桿件不僅有軸力,還有彎矩和剪力,后者被稱為次內(nèi)力,由次內(nèi)力引起的應(yīng)力被稱為次應(yīng)力.目前,國內(nèi)外各種版本的高校教材較少涉及桁架的次應(yīng)力問題,比較普遍的觀點

2、是:焊接角鋼桁架次應(yīng)力較小,可以忽略不計;有的著述認為,焊接槽鋼桁架高跨比(h/l)大于某值時需考慮次應(yīng)力,而角鋼不必考慮次應(yīng)力.同時,由于實際桁架是高階超靜定結(jié)構(gòu),無法進行手算,因而工程實踐中至今仍按理想桁架設(shè)計.但在計算機日益普及的今天,這一問題有必要重新加以探討.對于焊接鋼桁架來說,因結(jié)點采用焊接工藝,同一結(jié)點間各桿不產(chǎn)生相對轉(zhuǎn)動,其結(jié)點實際上是剛性節(jié)點,這與理想桁架鉸結(jié)點的假定完全不同.為此,筆者將鉸結(jié)點假定改為:桁架結(jié)點為理想剛結(jié)點.并設(shè)定一跨度為4m,高為0.866,上弦結(jié)點受單位荷載作用的對稱焊接平行弦角鋼桁架為研究對象,圖1為其計算簡圖.加載示意圖計算簡圖單位荷載下邊腹桿受力大

3、小示意圖應(yīng)變片粘貼位置示意圖荷載(kn)1020406080100-28-45-90-121-161-201-31-58-93-135-172-218-22-46-89-137-183-227-11-25-60-98-141-177-40-70-116-157-188-237-25-39-68-100-135-160-43-75-119-160-190-239-38-61-98-124-150-176原始測量應(yīng)變數(shù)據(jù)表1 普通桁架正應(yīng)力計算表(+)/2-29.5-51.5-91.5-128-166.5-209.5(+)/2-16.5-35.5-74.5-117.5-162-202(+)/2-3

4、1.5-50-83-112-142.5-168(+)/2-41.5-72.5-117.5-158.5-189-238n1-25.9 -47.1 -86.8 -125.1 -165.3 -207.4 n2-28.7 -43.8 -73.5 -99.2 -129.7 -148.7 m1-3.6 -14.4 -14.7 -22.9 -23.2 -32.1 m2-5.5 -12.4 -19.0 -25.7 -25.7 -38.6 平均次應(yīng)力/mpa正應(yīng)力測試值/mpa正應(yīng)力理論值/mpa次正應(yīng)力比/%3.735.747.416510.9715.1014.827313.8030.0529.624619.

5、904544.444420.0260.9759.233328.9575.3174.0538次正應(yīng)力關(guān)系圖正應(yīng)力實驗值與理論值關(guān)系圖l普通焊接平行弦桁架的內(nèi)力特點從表中可以看出,其截面配置與通常情況下鋼結(jié)構(gòu)所受荷載相符,這里暫且稱其為普通桁架,其內(nèi)力和應(yīng)力具有如下特點:a.理想桁架無彎矩,而彎矩存在于實際桁架的幾乎所有桿件中,包括支座處的腹桿b.由彎矩引起的次應(yīng)力與正應(yīng)力之比超過50%.c.隨著荷載增大,次正應(yīng)力比有所降低d.正應(yīng)力理論值與實驗值相差極小,通常在2%以內(nèi)e.正應(yīng)力測試值同荷載大小成正比例關(guān)系3 結(jié) 語由以上算例與分析,可知,焊接對桁架內(nèi)力分布有較大影響,如果按照鉸接理論設(shè)計桁架系

6、統(tǒng),存在一定安全隱患,次內(nèi)力占正應(yīng)力比值較大,容易出現(xiàn)桿件局部應(yīng)力首先屈服而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)整體失穩(wěn)喪失承載力所以說應(yīng)該引起設(shè)計人員的重視現(xiàn)對焊接平行弦角鋼桁架的設(shè)計提出如下建議:a.軸力可按理想桁架計算; b.支座附近腹桿其次正應(yīng)力之比大于50% ,參照國外有關(guān)規(guī)定 ,次應(yīng)力不能忽略不計.c.加強支座腹桿.上述兩種桁架支座腹桿次應(yīng)力均較大截面選擇要留有余地;計算表明也可通過加強第二根腹桿來減少第一根腹桿的次應(yīng)力.參考文獻:鋼結(jié)構(gòu)基本原理主編:崔佳中國建筑工業(yè)出版社土木工程結(jié)構(gòu)試驗主編:王天穩(wěn)武漢理工大學(xué)出版社勵志美文美句摘抄 1不要放棄自己就是真正的堅強,虛心就是堅強,努力就是堅強,從頭再來就是堅強

7、,正直就是堅強,學(xué)會堅強之前要學(xué)會如何愛惜自己 2人生,就沒有,永遠的悲痛;也沒有,永遠的歡欣能使我們堅強的,往往不是順境,而是逆境;能讓我們醒悟的,往往不是高興,而是傷心學(xué)會忍受,懂得艱辛,于曲折中前進 3人都說比天空和大地更遠的距離是人與人的距離,因為人心里都會藏匿太多的猜忌和戒備,想要快樂就甩開生命中這些過于沉重,卻又不必要的行李吧,生命中有愛就足夠了試著給周圍你所熟識的還有你還陌生的人一個真誠無惕的微笑吧,它可以觸摸到他人的心靈,微笑是有感染力有連帶性的,它會無聲的滲透進每個易感的心靈,更會讓更多的心靈為之感動,心中有愛就會快樂,就會讓微笑發(fā)自心底,燦爛在臉上 4千萬不要因為自己已經(jīng)到

8、了結(jié)婚年齡而草率結(jié)婚想結(jié)婚,就要找一個能和你心心相印相輔相攜的伴侶不要因為放縱和游戲而戀愛,不要因為戀愛而影響工作和事業(yè),更不要因一樁草率而失敗的婚姻而使人生受阻感情用事往往會因小失大 5你要從現(xiàn)在開始,微笑著面對生活,不要抱怨生活給了你太多的磨難,不要抱怨生活中有太多的曲折,不要抱怨生活中存在的不公當你走過世間的繁華與喧囂,閱盡世事,你會幡然明白:人生不會太圓滿,再苦也要笑一笑! 6不要讓灰色的烏云籠罩一輩子,生命中還有很多美好的不要讓其遮蓋,不要因為一片烏云毀了一切,人生中還有很多可以去把握 7每一個成功者的背后都有一個心路的旅程,雨中漫步你不會比別人先一步看到彩虹 8面對人生的煩惱與挫折

9、,最重要的是擺正自己的心態(tài),積極面對一切再苦再累,也要保持微笑笑一笑,你的人生會更美好! 9命運,不過是失敗者無聊的自慰,不過是懦怯者的解嘲人們的前途只能靠自己的意志自己的努力來決定 10你或許無法改變身高和體形,但是可以改變你的態(tài)度我們每個人都有力量去培養(yǎng)和保持為我所用的積極態(tài)度,提高我們的人生質(zhì)量,完成我們的人生目標態(tài)度是人生理想的昭示,而非既有成果的反映改變你的態(tài)度,就可以改變你的人生 11不要像玻璃那樣脆弱有的人眼睛總盯著自己,所以長不高看不遠;總是喜歡怨天尤人,也使別人無比厭煩沒有苦中苦,哪來甜中甜?不要像玻璃那樣脆弱,而應(yīng)像水晶一樣透明,太陽一樣輝煌,臘梅一樣堅強既然睜開眼睛享受風(fēng)

10、的清涼,就不要埋怨風(fēng)中細小的沙粒 12常言道,失敗是成功之母,而我卻認為,失敗是一種解脫和瀟灑,也是一種“得”人生中,有成功有失敗,成功是鮮花,失敗同樣也精彩 13該來的會來,該走的會走,有時候離開并不意味著結(jié)束,而是另一種開始 14人生,無非只有三天,昨天,今天,明天昨天很長,說不清有多少天,但不管有多少天,不管是受到挫折,還是取得輝煌,都只能代表過去,昨天你失敗了,將來可能會成功,昨天你輝煌了,將來你可能會萎靡不振,只有把過去的挫折和輝煌都變成今天的基石,才能登上美好的明天 15每個人都有每個人的做法,每個人都有每個人的想法,別人做什么,想什么,我們無法掌握,也無法控制我們能做的,就是做好

11、自己,管好自己,憑自己的本身,靠自己的良心,踏踏實實地做事,老老實地做人,即使遭遇不公,遭遇不平,也能想開,懂得包容,學(xué)會用寬容的心懷,善良的言行,對待身邊所有的人生活中的許多磨難,讓我們理解了人情,理解了這個社會能給你的所有尊重,于艱難中,懂得了承受,懂得了堅定,慢慢挺起自己的靈魂 16老師告訴她,用心去觀察研究昆蟲和花草,漸漸地就會發(fā)現(xiàn),動植物的世界是一個多么神奇有趣的世界 17老師給我們講了個有趣的故事 18你說的這個問題本身就很有趣 19世界是神奇的,讓我們不斷著探索周圍發(fā)生的有趣的現(xiàn)象 20他每天都堅持讀一篇有趣的故事 21他真是個有趣的人 22天文館里的宇宙空間,充滿了神奇有趣的色

12、彩 23我看一本有趣的漫畫書,笑得我肚子都疼了 24星期三,學(xué)校舉行了一次有趣的文藝演出,讓我回味無窮,永遠留在我的腦海里 25學(xué)生選擇自己喜歡的動物和反映的主題編寫有趣的故事 26要是法布爾先生不這樣寫的話,我完全可以認定這是一本普通的記敘文,一本枯燥無味的記敘文(a good sentence )沒有創(chuàng)意,沒有什么特別的地方以及引人注目的地方可他運用了,這樣就像把我也一起帶進了這個神秘有趣的昆蟲王國,自己也是一只頑固可愛的小昆蟲,就像在看動畫片小人書一樣的有趣好玩把我吸進了這個似人卻非人的王國 27有趣的文藝演出在我們的掌聲中結(jié)束了,我真希望這次文藝演出永遠也不會結(jié)束 28有些人認為雜志有趣,但是我覺得小說跟有趣 29這位名揚四海譽滿天下的法布爾先生,運用了巧妙的擬人手法,再加入自己幽默生