PDF《钢管混凝土（单圆管）单肋拱空间受力试验研究》

0 750

625 500

375 250

125 10

30 50 -8

7 2 跨径(mm)

0 125

250 375

500 625

750 水平荷载方向 误差(mm) 左拱脚 拱顶 右拱脚 (a) 竖向(面内) (b) 横向(面外) 图1模型拱拱轴线误差/mm Fig.1 Tolerance of axes of mode arch/mm 误差/mm 误差/mm 跨径/mm 跨径/mm 工程力学101 1.2 试验装置 试验采用面内、面外共同加载.面内(竖向)为 五点对称加载,在跨径的六分点截面处施加集中 力.采用标准的铸铁块进行重力加载.竖向加载采 用杠杆法给以放大,放大系数为 5.杠杠为 12mm 厚钢板加工成的工字钢梁,长1.5m.为防止加载过 程中杠杆的横向晃动和保证试验过程的安全,在杠 杆靠挂篮一侧设置了两根横向限位立柱. 面外(水平) 仅在拱顶处施加一集中力.水平力通过钢铰线和滑 轮实现转向.试验中,荷载通过人工添加钢砝码块 来进行,每块砝码在试验前进行了标定,加荷的数 值通过砝码块的数量进行控制,实验数据采集时荷 载以悬挂于杠杠下的传感器为准. 试验装置见图 2. 图3为试验测点布置图.在模型拱两拱脚及各 十二分点断面处布置纵、横向应变测点,每个截面 纵向及环向各布置四片应变片,共108 片应变片;

在各加载点处布置百分表测量竖向及横向位移;

为 观测试验过程中模型拱支座处的位置变动,在两底 座钢板各装一只百分表进行测量.此外,为考虑试 验加载过程中,模型拱扭转因素对位移测量的影 响,在竖向加载平台上架设倾角仪,测量加载过程 中模型拱的倾角变化.本试验在福州大学结构试验 中心进行.

1250 1250

1250 1250

1500 1250

1250 7500 1-工字钢;

2-防侧架;

3-吊篮;

4-传感器;

5-加载板 6-拱肋;

7-钢绞线;

8-横向支架;

9-转向滑轮

300 1200

300 1200

1500 7500

1250 1250

1250 1250

1250 1250 图3测点布置图/mm Fig.

3 Arrangement of measuring devices/mm 图2试验装置图/mm Fig.2 Testing set-ups/mm 1-工字钢;

2-防侧架;

3-吊篮;

4-传感器;

5-加载板;

6-拱肋;

7-钢绞线;

8-横向支架;

9-转向滑轮

102 工程力学2试验过程 试验中,在施加竖向集中荷载的同时在拱顶施 加横向荷载,各级横向荷载为相应单个竖向荷载值 的10%.试验的分级加载设计由试验前的初步分析 确定,前3次单个竖向加载值为 10kN/级,接下来 六次为 5kN/级;

之后竖向加载值为 2.5kN/级.为确 保变形充分发展,每级加载时间持续

5 分钟后再进 行数据采集. 试验过程中,在面内与面外荷载共同作用下, 模型拱的竖向挠度与横向位移基本呈对称分布,其 最大的竖向挠度与横向位移均发生在拱顶位置.随 着荷载增加,模型拱变形发展加快,当竖向荷载加 至97.11........