建筑结构模型试验设计VIP免费

建筑结构模型试验设计摘要：在工程实践和理论研究中， 结构试验的对象大多是实际结构的模型。对于工程结构中的构建或结构的某一局部，如梁、柱、板、墙，有可能进行足尺的结构试验。但对于整体结构， 除进行结构现场静动载试验外，受设备能力和经济条件的限制，实验条件下的结构试验大多为缩尺比例的结构模型试验。关键词：相似理论，静力结构模型设计，动力结构模型设计，热力结构模型设计模型一般是指按比例制成的小物体， 它与另一个通常是更大的物体在形状上精准的相似，模型的性能在一定程度可以代表或反映与它相似的更大物体的性能。模型试验的理论基础是相似理论。仿照原型结构， 按相似理论的基本原则制成的结构模型， 它具有原型结构的全部或部分特征。通过实验， 得到与模型的力学性能相关的测试数据， 根据相似理论，可有模型实验结果推断原型结构的性能。对于结构模型试验， 工程师和研究人员最关心的问题是结构模型试验结果在多大程度上能够反映原型结构的性能。而模型设计是结构模型试验的关键环节。一般情况下，结构模型设计的程序为：（1）分析实验目的和要求，选择模型基本类型。缩尺比例大的模型多为弹性模型，强度模型要求模型材料性能与原材料性能较为接近。（2）对研究对象进行理论分析，用分析方程或量纲分析法得到相似判据。对于复杂结构，其力学性能常采用数值方法计算，很难得到解析的方程式，多采用量纲分析法确定相似判据。（3）确定几何相似常数和结构模型主要部位尺寸。选择模型材料。（4）根据相似条件确定各相似常数。（5）分析相似误差，对相似常数进行必要的调整。（6）根据相似第三定理分析相似模型的单质条件，在结构模型设计阶段，主要关注边界条件和荷载作用点等局部条件。（7）形成模型设计技术文件，包括结构模型施工图，测点布置图，加载装置图等。在在上述各步骤中， 对结构模型设计和试验影响最大的是结构模型尺寸的确定。通常，模型尺寸确定后，其他因素如模型材料、模型加工方式、试验加载方式、测点布置方案等也基本确定了。一、静力结构模型设计1、线弹性模型设计线弹性性能是工程结构的主要性能之一。不论采用何种结构类型， 当结构的应力水平较低时， 结构的性能都可以用线弹性理论描述。按照线弹性理论， 结构所受荷载与结构产生的形变以及应力之间均为线性关系。对于由同一种材料组成的结构，影响应力大小的因素有荷载F、结构几何尺寸L 和材料的泊松比 v，于是，应力表达式可写为...