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H 型截面轴心受压柱实验报告学号： 姓名： 任课老师： 实验老师：实验日期：2012年03月30日一、实验目的：1、通过试验掌握钢构件的试验方法，包括试件设计、加载装置设计、测点布置、试验结果整理等方法。
2、通过试验观察十字型截面轴心受压柱的失稳过程和失稳模式。
3、将理论极限承载力和实测承载力进行对比，加深对轴心受压构件稳定系数计算公式的理解。
二、实验原理：1、基本微分方程根据开口薄壁杆件理论，具有初始缺陷的轴心压杆的弹性微分方程为： 2、扭转失稳欧拉荷载H 型截面为双轴对称截面，因其剪力中心和形心重合，有 x 0= y 0 = 0，代入上式可得：''0()0IV IVx EI v v Nv -+= (a)''0()0IV IV y EI u u Nu -+= (b)''''2''''000()()0IV IV t EI GI r N R ωθθθθθθ---+-=(c)说明H 型双轴对称截面轴心压杆在弹性阶段工作时，三个微分方程是相互独立的，可分别单独研究。
在弹塑性阶段，当研究（a ）式时，只要截面上的产于应力对称与 Y 轴，同时又有00u =和00θ=，则该式将始终和其他两式无关，可单独研究。
这样，压杆将只发生Y 方向的位移，整体失稳呈弯曲变形状态，称为弯曲失稳。
这样，式（b ）也是弯曲失稳，只是弯曲失稳的方向不同而已。
对于式（c ），如果残余应力对称与 X 轴和 Y 轴分布，同时假定，00u =和00θ=则压杆将只发生绕 Z 轴的转动，失稳时杆件呈扭转变形状态，称为扭转失稳。
对于理想压杆，则有上面三式可分别求得十字型截面压杆的欧拉荷载为： 绕X 轴弯曲失稳：220xEx xEI N lπ=，绕Y 轴弯曲失稳：220yEy yEI N l π=绕Z 轴扭转失稳：222001()E t EI N GI l r ωθθπ=+ H 字型截面压杆的计算长度和长细比为：绕 X 轴弯曲失稳计算长度：00x x l l μ=，长细比0/x x x l i λ= 绕Y 轴弯曲失稳计算长度：00y y l l μ=，长细比0/y y y l i λ=绕Z 轴扭转失稳计算长度：00l l θθμ=，端部不能扭转也不能翘曲时0.5θμ=，长细比θλ=上述长细比均可化为相对长细比：λ=3、稳定性系数计算公式H 字型截面压杆的弯曲失稳极限承载力：根据欧拉公式22Ew w EA N πλ=得222y Ew w w f Eπσλλ==佩利公式：0(1)2y Excr f εσσ++=再由公式cryf σϕ=可算出轴心压杆的稳定性系数。
一、实验模块钢结构实验二、实验标题钢结构连接性能实验三、实验日期2023年4月15日四、实验操作者张三五、实验目的1. 了解钢结构连接的基本原理和方法。
2. 掌握不同连接方式的性能特点。
3. 分析实验数据，评估不同连接方式的适用性。
六、实验步骤1. 实验准备：准备实验所需的钢材、连接件、扳手、螺丝刀等工具。
2. 实验材料：选取Q235钢材，规格为100mm×100mm×10mm。
3. 实验方法：a. 钢板对接实验：将两块钢板对接，采用焊接方式进行连接。
b. 钢板螺栓连接实验：将两块钢板对接，采用螺栓连接方式进行连接。
c. 钢板角钢连接实验：将两块钢板对接，采用角钢连接方式进行连接。
4. 实验过程：a. 钢板对接实验：按照实验要求，将两块钢板对接，焊接连接。
焊接完成后，进行冷却处理。
b. 钢板螺栓连接实验：按照实验要求，将两块钢板对接，螺栓连接。
连接完成后，进行紧固。
c. 钢板角钢连接实验：按照实验要求，将两块钢板对接，角钢连接。
连接完成后，进行紧固。
5. 实验数据记录：记录每种连接方式的实验数据，包括连接强度、变形程度等。
七、实验环境实验地点：钢结构实验室实验设备：焊接机、扳手、螺丝刀、电子秤、测力计等。
八、实验过程1. 钢板对接实验：将两块钢板对接，采用焊接方式进行连接。
焊接完成后，进行冷却处理。
通过电子秤测量连接强度，记录数据。
2. 钢板螺栓连接实验：将两块钢板对接，采用螺栓连接方式进行连接。
连接完成后，进行紧固。
通过电子秤测量连接强度，记录数据。
3. 钢板角钢连接实验：将两块钢板对接，采用角钢连接方式进行连接。
连接完成后，进行紧固。
通过电子秤测量连接强度，记录数据。
九、实验结论1. 钢板对接实验：焊接连接具有较好的连接强度，但易产生变形。
2. 钢板螺栓连接实验：螺栓连接具有较高的连接强度，且不易产生变形。
3. 钢板角钢连接实验：角钢连接具有较好的连接强度，但施工难度较大。
报告名称：《钢结构实验原理实验报告》——H型柱受压构件试验姓名：学号：时间：2014年12月E-mail ：T E L ：一、实验目的1. 通过试验掌握钢构件的试验方法，包括试件设计、加载装置设计、测点布 置、试验结果整理等方法。
2. 通过试验观察工字形截面轴心受压柱的失稳过程和失稳模式。
3. 将理论极限承载力和实测承载力进行对比，加深对轴心受压构件稳定系数计算公式的理解。
二、实验原理1、轴心受压构件的可能破坏形式轴心受压构件的截面若无削弱，一般不会发生强度破坏，整体失稳或局部失稳总发生在强度破坏之前。
其中整体失稳破坏是轴心受压构件的主要破坏形式。
轴心受压构件在轴心压力较小时处于稳定平衡状态，如有微小干扰力使其偏离平衡位置， 则在干扰力除去后，仍能回复到原先的平衡状态。
随着轴心压力的增加，轴心受压构件会由稳定平衡状态逐步过渡到随遇平衡状态，这时如有微小干扰力使基偏离平衡位置，则在干扰力除去后，将停留在新的位置而不能回复到原先的平衡位置。
随遇平衡状态也称为临界状态， 这时的轴心压力称为临界压力。
当轴心压力超过临界压力后，构件就不能维持平衡而失稳破坏。
轴心受压构件整体失稳的破坏形式与截面形式有密切关系，与构件的长细比也有关系。
一般情况下，双轴对称截面如工形截面、H 形截面在失稳时只出现弯曲变形，称为弯曲失稳。
2、基本微分方程（1）、钢结构压杆一般都是开口薄壁杆件。
根据开口薄壁杆件理论，具有初始缺陷的轴心压杆的弹性微分方程为：由微分方程可以看出构件可能发生弯曲失稳，扭转失稳，或弯扭失稳。
对于H型截面的构件来说由于所以微分方程的变为：()()0200tIV0IV=''-''+''+''-''-''--θθθθθθωR Nru Ny v Nx GI EI ()0IVIV=''+''+-θNy u N u u EI y()0IV0IV =''-''+-θNx v N v v EI x 000==y x ()()0200t 0IV ω=''-''+''-''--θθθθθθR N r GI EI IV()0IV 0IVy=''+-u N u uEI ()IV 0IV x =''+-v N v v EI由以上三个方程可以看出：➢ 3个微分方程相互独立➢ 只可能单独发生绕x 弯曲失稳，或绕y 轴弯 曲失稳，或绕杆轴扭转失稳。
钢结构设计实习报告范文2篇Model report of steel structure design practice钢结构设计实习报告范文2篇小泰温馨提示：报告是按照上级部署或工作计划，每完成一项任务，一般都要向上级写报告，反映工作中的基本情况、工作中取得的经验教训、存在的问题以及今后工作设想等，以取得上级领导部门的指导。
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本文简要目录如下：【下载该文档后使用Word打开，按住键盘Ctrl键且鼠标单击目录内容即可跳转到对应篇章】1、篇章1：钢结构设计实习报告范文2、篇章2：设计公司实习报告文档篇章1:钢结构设计实习报告范文实习内容：在车间参加钢结构的放样、切割、钻孔、剖口、焊接、矫正等工作。
并参与了钢结构的现场安装施工，学习钢结构工程的施工技术和施工组织管理方法，学习和应用有关工程施工规范及质量检验评定标准，学习施工过程中对技术的处理方法。
实习概况：在车间参加刚结构的加工制作实习，在南京德基广场工地参加钢结构安装实习。
遵守车间和工地安全规章制度。
出勤率高。
积极向工人师傅请教。
对钢结构的加工制作以及安装等有了很具体的了解。
同时对部分工程进行了实践操作。
实习期间完成了实习任务，达到了实习目的。
工程南京德基广场装饰工程，位于南京新街口。
我公司承建的是幕墙及天幕钢结构部分。
总工程量为一百多吨。
幕墙由九根高约四十米的格构式钢柱和多根圆弧钢梁组成。
天幕是由十三根鱼腹梁和相应的檩条、拉条构成。
加工制作是钢结构工程由图纸变为实物的第一步，所以是十分重要的。
它的好坏直接决定着以后安装的顺利与否以及最终的工程质量。
了解它对我以后的设计工作也有很大的帮助。
放样工作包括以下内容：核对图纸的安装尺寸和孔距，以1:1的大样放出节点，核对各部分的尺寸；制作样板和样杆作为下料、弯曲、铣、刨、钻孔等加工的依据。
放样时要注意考虑加工余量。
报告名称：《钢结构实验原理实验报告》一一H型柱受压构件试验姓名：学号：时间：2014年12月E-mail、实验目的1.通过试验掌握钢构件的试验方法，包括试件设计、加载装置设计、测点布置、试验结果整理等方法。
2.通过试验观察工字形截面轴心受压柱的失稳过程和失稳模式。
3.将理论极限承载力和实测承载力进行对比，加深对轴心受压构件稳定系数计算公式的理解。
.、实验原理1、轴心受压构件的可能破坏形式轴心受压构件的截面若无削弱，一般不会发生强度破坏，整体失稳或局部失稳总发生在强度破坏之前。
其中整体失稳破坏是轴心受压构件的主要破坏形式。
轴心受压构件在轴心压力较小时处于稳定平衡状态，如有微小干扰力使其偏离平衡位置，则在干扰力除去后，仍能回复到原先的平衡状态。
随着轴心压力的增加，轴心受压构件会由稳定平衡状态逐步过渡到随遇平衡状态，这时如有微小干扰力使基偏离平衡位置，则在干扰力除去后，将停留在新的位置而不能回复到原先的平衡位置。
随遇平衡状态也称为临界状态，这时的轴心压力称为临界压力。
当轴心压力超过临界压力后，构件就不能维持平衡而失稳破坏。
轴心受压构件整体失稳的破坏形式与截面形式有密切关系，与构件的长细比也有关系。
一般情况下，双轴对称截面如工形截面、H形截面在失稳时只出现弯曲变形，称为弯曲失稳。
2、基本微分方程（1 ）、钢结构压杆一般都是开口薄壁杆件。
根据开口薄壁杆件理论，具有初始缺陷的轴心压杆的弹性微分方程为：IVEl x v IVV o Nv Nx o0IVEl y U IVU o Nu Ny o0El IV IV 0GI t0Nx0v Ny0u r0 N R0由微分方程可以看出构件可能发生弯曲失稳，扭转失稳，或弯扭失稳。
对于H型截面的构件来说由于X0y。
0所以微分方程的变为EI x IV IV NvV V0EI y IVu IV U0Nu0EI IVJ■ CD IV 0GI t0r02N R 0由以上三个方程可以看出:3个微分方程相互独立只可能单独发生绕 x 弯曲失稳，或绕y 轴弯 曲失稳，或绕杆轴扭转失稳。
H 型截面轴心受压构件试验1、试验目的（1）认识和了解H 型截面轴心受压钢构件的整体稳定实验方法，包括试件设计、实验装置设计、测点布置、加载方式、试验结果整理与分析等。
（2）观察记录H 型截面轴心受压柱的失稳过程和失稳模式，进而加深对其整体稳定概念的理解。
（3）将柱子理论承载力和实测承载力进行比较，加深对H 型截面轴心受压构件整体稳定系数及其计算公式的理解。
（4）利用理论知识，实测出实验对应的H 型钢轴心受压的稳定系数。
2、实验原理根据钢结构基本原理可知，轴心受压钢构件的主要破坏形式是整体失稳破坏。
轴心受压构件在轴心压力较小时处于稳定平衡状态，随着轴心压力的增加，轴心受压构件会由稳定平衡状态逐步过渡到随遇平衡状态，这时如有微小干扰力使其偏离平衡位置，则在干扰力除去后，将停留在新的位置而不能回复到原先的平衡位置。
当轴心压力超过临界压力后，构件就不能维持平衡而失稳破坏。
实际轴心压杆与理想轴心压杆有很大区别。
实际轴心压杆都带有多种初始缺陷，如杆件的初弯曲、初扭曲、荷载作用的初偏心、制作引起的残余应力，材性的不均匀等等。
这些初始缺陷使轴心压杆在受力一开始就会出现弯曲变形，压杆的失稳属于极值型失稳。
2.1 弹性微分方程钢结构受压杆件一般都是开口薄壁杆件。
根据开口薄壁理论，具有初始缺陷的轴心压杆的弹性微分方程为()000x EI v v Nv Nx θ''''-+-= (1) ()000y EI u u Nu Ny θ''''-++= (2)()()20t 00000EI GI Nx v Ny u r N R ωθθθθθθ''''----++-= (3)y,vx,u图1 H 型截面受压柱根据以上的式子，我们可以看出，双轴对称截面轴心压杆在弹性阶段工作时，三个微分方程是互相独立的，可以分别单独研究。
在弹塑性阶段，当研究第一个式子时，只要截面上的残余应力对称于y 轴，同时又有00u =和00θ=，则该式将始终与其他两式无关，可以单独研究。
《钢结构实验原理实验报告》 —— T 型柱受压构件试验1551924张舒翔一、 实验目的1. 通过试验掌握钢构件的试验方法，包括试件设计、加载装置设计、测点布置、试验结果整理等方法。
2. 通过试验观察T 形截面轴心受压柱的失稳过程和失稳模式。
3. 将理论极限承载力和实测承载力进行对比，加深对轴心受压构件稳定系数计算公式的理解。
二、 实验原理1. 可能发生的失稳形式（1） 绕x 轴弯曲失稳（2） 绕y 轴弯曲同时绕杆轴扭转的弯扭失稳2. 基本微分方程而对于T 型截面，X 0=0,Y 0≠0,得到()00x EI v v Nv ''''-+= ()000y EI u u Nu Ny θ''''-++= ()()20t 00000EI GI Nx v Ny u r N ωθθθθθ''''----++= 3. 长细比计算()000x EI v v Nv Nx θ''''-+-=()000y EI u u Nu Ny θ''''-++=()()20t 00000EI GI Nx v Ny u r N R ωθθθθθθ''''----++-=4.T型截面的欧拉荷载5.T型截面压杆的极限承载力三、实验设计1.T型截面加工示意图2.支座设计形成约束：双向可转动端部不可翘曲端部不可扭转3.应变片及位移计布置4. 承载力估算(1) 规范公式(2) 欧拉公式所测得的承载力应介于两者之间()()⎥⎦⎤⎢⎣⎡-++-++==222322322ycr421λλλααλλααλσϕf 2/1λϕ=四、实验前准备1.构件数据测量2.承载力估算将截面特性带入公式得即发生弯扭失稳(1)欧拉公式计算的承载力21/0.6586ϕλ== 95.33E y N Af KN ϕ==(2)规范公式计算的荷载ϕ查表为0.466167.47cr y N Af KN ϕ==则最终承载力应为67.47-95.33KN3. 正式加载前准备检查应变片及位移计工作良好并进行预加载，预加载荷载一般为极限承载力的30%，可实现检测设备是否正常工作、检测应变片和位移计、压紧试件，消除空隙。
钢结构实习报告随着现代建筑业的快速发展，钢结构已成为工程中不可或缺的一部分。
为了更深入地了解和掌握钢结构的设计和施工工艺，我进行了为期三个月的钢结构实习。
在这期间，我参与了钢结构的图纸设计、施工现场的监控和管理、以及工程验收等环节，获得了宝贵的实践经验和知识。
在实习的初期，我参与了钢结构图纸的设计工作。
在这个过程中，我了解了钢结构的基本原理和设计方法，如荷载分析、结构分析、构件设计等。
同时，我也学习了如何使用CAD软件进行绘图和设计，并掌握了结构施工图的绘制技巧和规范。
在施工现场，我参与了钢结构的安装和焊接过程，学习了如何进行施工现场的监控和管理。
我了解了钢结构施工的关键步骤和技术要求，如构件的吊装、定位和固定，焊接工艺的质量控制等。
同时，我也学习了如何与施工队伍进行有效的沟通和协调，确保施工质量和进度。
在实习的后期，我参与了钢结构的工程验收工作。
在这个过程中，我学习了如何对钢结构工程进行质量评估和验收，了解了验收的标准和规范。
通过这个环节，我也认识到钢结构工程质量的重要性，以及如何确保工程符合设计要求和安全标准。
通过这次钢结构实习，我不仅学习了钢结构的设计和施工工艺，还收获了以下几方面的实践经验和体会：在学习的过程中，我深刻体会到理论知识与实践经验相结合的重要性。
只有将理论知识应用到实践中，才能更好地理解和掌握。
在实习中，我将所学的钢结构理论知识和实际应用相结合，加深了对钢结构设计和施工工艺的理解。
在钢结构工程中，细节和质量至关重要。
在实习过程中，我认识到要从每一个细节入手，严格把控施工质量。
只有确保每一个环节的质量达标，才能最终实现整个工程的质量目标。
在实习期间，我深刻体会到团队合作和沟通的重要性。
在设计和施工过程中，需要与同事、施工队伍、业主等进行有效的沟通和协作。
通过沟通和合作，可以更好地解决问题，提高工作效率和质量。
通过这次钢结构实习，我不仅掌握了钢结构的设计和施工工艺，还收获了宝贵的实践经验和知识。
《钢结构实验原理实验报告》 —— T 型柱受压构件试验1551924张舒翔一、 实验目的1. 通过试验掌握钢构件的试验方法，包括试件设计、加载装置设计、测点布置、试验结果整理等方法。
2. 通过试验观察T 形截面轴心受压柱的失稳过程和失稳模式。
3. 将理论极限承载力和实测承载力进行对比，加深对轴心受压构件稳定系数计算公式的理解。
二、 实验原理1. 可能发生的失稳形式（1） 绕x 轴弯曲失稳（2） 绕y 轴弯曲同时绕杆轴扭转的弯扭失稳2. 基本微分方程而对于T 型截面，X 0=0,Y 0≠0,得到()00x EI v v Nv ''''-+= ()000y EI u u Nu Ny θ''''-++= ()()20t 00000EI GI Nx v Ny u r N ωθθθθθ''''----++= 3. 长细比计算()000x EI v v Nv Nx θ''''-+-=()000y EI u u Nu Ny θ''''-++=()()20t 00000EI GI Nx v Ny u r N R ωθθθθθθ''''----++-=4.T型截面的欧拉荷载5.T型截面压杆的极限承载力三、实验设计1.T型截面加工示意图2.支座设计形成约束：双向可转动端部不可翘曲端部不可扭转3.应变片及位移计布置4. 承载力估算(1) 规范公式(2) 欧拉公式所测得的承载力应介于两者之间()()⎥⎦⎤⎢⎣⎡-++-++==222322322ycr421λλλααλλααλσϕf 2/1λϕ=四、实验前准备1.构件数据测量2.承载力估算将截面特性带入公式得即发生弯扭失稳(1)欧拉公式计算的承载力21/0.6586ϕλ== 95.33E y N Af KN ϕ==(2)规范公式计算的荷载ϕ查表为0.466167.47cr y N Af KN ϕ==则最终承载力应为67.47-95.33KN3. 正式加载前准备检查应变片及位移计工作良好并进行预加载，预加载荷载一般为极限承载力的30%，可实现检测设备是否正常工作、检测应变片和位移计、压紧试件，消除空隙。
钢结构基本原理实验报告学号： 姓名：实验名称：箱形截面轴心受压柱局部失稳实验组号：实验日期： 一、实验目的：本试验通过研究认识箱形截面构件在轴心压力作用下局部失稳的全过程，掌握研究和分析构件局部失稳形式的方法。
二、实验原理：根据弹性理论，简支矩形板在纵向均布压力Nx （单位板宽的荷载，单位 kN/mm ）作用下，板中面的屈曲平衡方程为022********=∂∂+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+∂∂+∂∂x w N y w y x w x w D x其中，板的单位宽度的抗弯刚度：()23112v Et D -=对于简支矩形板，方程的解w 可用下列双重三角级数表示：aym a x m A w m m mn ππsinsin11∑∑∞=∞==可得Nx 的临界值222⎪⎭⎫⎝⎛+=mb a a mbb D N xcr π当n=1时，得临界力最小值。
即当板屈曲时，沿y 轴方向只有一个半波。
22b DkN xcr π= 式中，板的稳定系数2⎪⎭⎫⎝⎛+=mb a a mb k当板屈曲时，沿y 轴方向总是有k 为最小值的半波数。
当2/≤b a 时，板屈曲成一个半波；当6/2≤≤b a 时，板屈曲成两个半波；当12/6≤≤b a 时，板屈曲成三个半波； 临界应力tb D k t N xcr xcr 22πσ==该截面由多块板件组成，故应考虑板组间的约束因素。
即k 值应包括板组间的约束系数ζ对箱形截面，有2020138.0⎪⎭⎫⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=b t tc t t ζ 231022⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=ζk 三、实验设计资料 3.1.1试件设计3.1.2支座设计3.1.3测点布置（CAD重做图）3.2 材料的力学性能参数3.3 实验设计内容3.3.1 实验装置加载设备：千斤顶；由千斤顶及反力梁施加压力，压力传感器测定荷载值；应变片测量试件纵向应变；纵向位移计测量试件侧向位移，竖向位移计测量试件纵向伸缩变形。
3.3.2 加载方式千斤顶通过厚钢板将荷载施加于构件两端，并调整使之作用点与截面形心尽量重合。
钢结构设计实习报告优秀范文钢结构设计实习报告优秀范文精选2篇（一）尊敬的导员：您好！我是您指导下的实习生XXX，我在贵公司进行了为期两个月的钢结构设计实习。
在这段时间里，我得到了贵公司同事们的指导和帮助，提高了自己的专业知识和实践能力。
在实习期间，我通过参与多个项目的设计，掌握了钢结构设计的基本原理和方法，并提出了一些改进意见和建议。
首先，在实习期间，我参与了一个大型仓库钢结构设计项目。
在该项目中，我学习了钢结构设计的相关规范和标准，了解了钢结构设计的流程和步骤。
通过对仓库的结构形式和荷载进行分析，我设计了一套合理的钢结构方案，并按照规范进行了结构的验算和优化。
在与同事的讨论和交流中，我提出了一种新的连接节点设计方案，有效提高了结构的性能和安全性。
其次，在另一个项目中，我参与了一个钢框架结构的设计和施工过程。
在该项目中，我学习了钢框架结构的构造和施工技术，了解了钢框架结构在不同地域和环境下的适用性和限制性。
我通过对结构材料和连接方式的选择，设计了一套适用于该项目的钢框架结构方案，并在施工过程中进行了现场监督和检查。
通过该项目的实践经验，我深刻体会到了设计与施工的紧密联系，了解了钢框架结构的施工过程和技术要求。
此外，在实习期间，我积极参加公司的技术交流和培训活动，不断提高自己的专业水平。
通过学习和参与实践，我深入理解了钢结构设计的理论基础和实际应用，掌握了一些常用的设计软件和工具，提高了自己的计算和分析能力。
总结来说，通过这两个月的实习，我深入了解了钢结构设计的流程和方法，提高了自己的设计能力和专业水平。
在实习期间，我积极主动地学习和实践，始终保持良好的工作态度和团队合作精神。
同时，我还积极与同事们交流和讨论，不断提出改进建议和创新思路。
在今后的学习和工作中，我将继续努力提高自己的专业能力，不断学习和探索钢结构设计的新方法和新技术。
我相信，在贵公司的指导和培养下，我一定能够成为一名优秀的钢结构设计工程师，为公司的发展做出自己的贡献。
H型截面受弯构件试验实验报告姓名：居玥辰学号： 1450711专业：土木工程专业组别： H梁-1实验教师：王伟理论教师：吴明儿1．试验目的1、通过试验掌握钢构件的试验方法，包括试件设计、加载装置设计、测点布置、试验结果整理等方法。
2、通过试验观察H型截面受弯构件的失稳过程和失稳模式。
将理论极限承载力和实测承载力进行对比，验证弹性临界弯矩公式和规范计算公式。
2．试验原理2.1受弯构件的主要破坏形式●截面强度破坏：即随着弯矩的增大，截面自外向内逐渐达到屈服点，截面弹性核逐渐减小，最后相邻截面在玩具作用下几乎可以自由转动，此时截面即达到了抗弯承载力极限，发生强度破坏；另外若构件剪力最大处达到材料剪切屈服值，也视为强度破坏。
●整体失稳：单向受弯构件在荷载作用下，虽然最不利截面的弯矩或者与其他内力的组合效应还低于截面的承载强度，但构件可能突然偏离原来的弯曲变形平面，发生侧向挠曲或者扭转，即构件发生整体失稳。
●局部失稳：如果构件的宽度与厚度的比值太大，在一定荷载条件下，会出现波浪状的鼓曲变形，即局部失稳；局部失稳会恶化构件的受力性能，是构件的承载强度不能充分发挥。
2.2基本微分方程距端点为z处的截面在发生弯扭失稳后，截面的主轴和纵轴的切线方向与变形前坐标轴之间产生了一定的夹角，把变形后截面的两主轴方向和构件的纵轴切线方向分别记为ξ，η，ζ，则：M ξ=−EI Xν′′≈M x；Mη=−EI y u′′≈M xθ；Mζ=GI t−EI wθ′′′≈M x u′；或：EI Xν′′+M x=0；EI y u′′+M xθ=0；GI t−EI wθ′′′−M x u′=0；第一式是绕强轴的弯曲平衡方程，仅是关于变位ν 的方程，后两式则是变位u 和 θ 的耦连方程，表现为梁整体失稳的弯扭变形性质。
2.3弯扭失稳的临界荷载值（1）弹性屈曲范围由上述基本微分方程可求得纯弯梁的弯扭屈曲临界弯矩公式，即：M ocrx=π2EI y2√I wy(1+GI t l22w)又由绕y轴弯曲失稳N Ey=π2EI yl oy2绕z轴扭转失稳N Eθ=(π2EI wl oθ2+GI t)/r02可推得：M crx=r0√N Ey N Eθ=r0N Ey√N Eθ/N Ey ●考虑支撑条件的变化：M crx=π2EI y(μy l)2√I wI y[μy2μw2+GI t(μy l)2π2EI w]其中：μy和 μw为支撑条件决定的系数●考虑荷载作用方式的变化：M crx=β1M ocrx其中：β1 为荷载作用方式系数，纯弯曲时取1.0；满跨均布荷载时取1.13；跨中中央一点集中荷载时取1.35；两端作用等值反向弯矩时取2.65。
钢结构试验实验报告专业班级学号姓名指导教师1、概述结构的可靠性是指结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的能力。
所谓规定时间，是指设计所假定的结构使用时间，既设计基准期。
按《建筑结构设计统一标准》，建筑结构设计的基准期一般为50年。
所谓规定条件，是指正常设计、正常施工、正常使用等条件。
所谓预定功能，是指结构的安全性、适用性、耐久性。
安全性是指建筑结构在规定的条件下应能承受可能出现的各种作用，以及遇到偶然事件是应能保持必要的整体稳定性。
这里所指的作用包括荷载及外加变形或外加约束作用。
适用性是指建筑结构在正常使用时，应能满足正常的使用要求，如不能有过大的变形大裂缝等。
耐久性是指建筑结构在正常使用下正常维护下材料性能时间推移而变化，但仍应满足预订功能的要求。
如在基准期内，结构材料的锈蚀或其他腐蚀均不应超过规定的限值。
结构的可靠性是指结构的安全性、适用性、耐久性的总称。
建筑结构在规定的正常的使用条件下，在规定的基准使用期内，如果其安全性、适用性和耐久性均能得到满足，就意味着这个结构是可靠的。
我国规定设计基准期为50年，是指在50年内能保持要求的可靠概率，而为计算这个可靠概率所依靠的各随机变量的统计参数，也是以这个基准期统计的时间范围。
超过50年则可靠概率会降低，但不等于马上报废。
所以设计基准期50年不是建筑物报废期限，也不是建筑物的寿命。
建筑结构物的检测和可靠性鉴定的目的，是通过科学分析并利用检测手段，按结构设计规范和相应标准要求，评估其继续使用的寿命。
结构可靠性鉴定的基本方法主要有经验法、实用鉴定法和可靠度鉴定法。
2、鉴定目的、内容、步骤1）鉴定的目的1．检测结构的质量，说明结构的可靠性2．判断旧结构的实际承载能力，为改建扩建工程提供依据3．找出事故的原因，作为今后的教训和借鉴4．处理工程事故，提供技术依据2）鉴定的内容及步骤：（一）初步调查初步调查应包含以下内容1．原设计图和竣工图、工程地质报告、历次加固和改造设计图、事故处理报告、竣工验收文件和检查观测记录等；2．原始施工情况；3．建筑物的使用情况；4．根据已有资料与实物进行初步核对、检查和分析；5．填写初步调查表，表格格式应符合有关规范要求；6．制定详细调查计划。
5M钢桁架结构静力分析试验研究报告一、研究目的1、掌握结构试验方案设计的基本原则，并能够在教师的指导下制定完整的结构试验方案；2、掌握结构试验数据整理与分析的基本原则，能够在教师的指导下撰写较为完整的试验研究报告。
3、进一步掌握结构静力试验中各种常用仪器设备的使用方法，了解其主要技术指标，熟悉结构静力试验的基本操作过程。
二、试验设计2.1 试件设计5M钢桁架结构静力分析试验构件为一榀5M“K”型钢桁架，如图1所示。
图1、5M钢桁架静力分析试验试件试件在S-1位置和S-2位置设置支座支承点，在P-1和P-2、P-3位置处设置加载点。
2.2 加载方案试验工况如下图所示。
工况一图2、5M“K”型钢桁架试件试验工况支座方案为一段采用固定铰支座，另一端采用滑动铰支座，加载方案为在P-1和P-2两点施加集中荷载P。
2.3 测试方案-采用挠度测试利用数据采集系统和电测位移传感器，测量5M钢桁架试件上、下弦挠度，同时在两支座上安装两个电测位移传感器测量支座刚性位移，用于挠度测试结果的修正。
挠度测试的基本测点布置如下图所示。
图3、试件挠度测试基本测点布置示意图三、主要试验结果3.1 构件受力过程如下图所示。
图4、构件受力过程3.2图5、荷载-腹杆应变曲线3.3图6、荷载-上弦杆应变曲线3.4 下弦杆应变图6、荷载-下弦杆应变曲线四、试验结果分析图7、荷载挠度曲线五、结论（1）由荷载-挠度曲线可知，构件最后出现了非弹性变形，这与实际情况有所出入。
实际中由于荷载并不是很大，构件应该处于线弹性阶段，故推测是数据记录出现了差错；（2）由荷载-应变曲线可知，上弦杆、下弦杆工作时处于线弹性状态，而腹杆则出现了塑性变形，应进行第二次试验对比，以得出较为准确的结论；（3）应变测量对弯矩的影响很大，故应准确布置测点位置，如果只要求测量弯矩引起的最大应力，则只需在该截面上下纤维处安装应变计即可；（4）挠度值是测量数据中最能反映其总的工作性能的一项指标（对于刚桁架底部拉杆），如果跨中的挠度是相对底面进行测量的话，则同时还必须测定梁两端支承面相对同一地面的沉陷值，以求出跨中挠度的绝对值，所以最少要布置三个测点。
钢结构试验实验报告专业班级学号姓名指导教师1、概述结构的可靠性是指结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的能力。
所谓规定时间，是指设计所假定的结构使用时间，既设计基准期。
按《建筑结构设计统一标准》，建筑结构设计的基准期一般为50年。
所谓规定条件，是指正常设计、正常施工、正常使用等条件。
所谓预定功能，是指结构的安全性、适用性、耐久性。
安全性是指建筑结构在规定的条件下应能承受可能出现的各种作用，以及遇到偶然事件是应能保持必要的整体稳定性。
这里所指的作用包括荷载及外加变形或外加约束作用。
适用性是指建筑结构在正常使用时，应能满足正常的使用要求，如不能有过大的变形大裂缝等。
耐久性是指建筑结构在正常使用下正常维护下材料性能时间推移而变化，但仍应满足预订功能的要求。
如在基准期内，结构材料的锈蚀或其他腐蚀均不应超过规定的限值。
结构的可靠性是指结构的安全性、适用性、耐久性的总称。
建筑结构在规定的正常的使用条件下，在规定的基准使用期内，如果其安全性、适用性和耐久性均能得到满足，就意味着这个结构是可靠的。
我国规定设计基准期为50年，是指在50年内能保持要求的可靠概率，而为计算这个可靠概率所依靠的各随机变量的统计参数，也是以这个基准期统计的时间范围。
超过50年则可靠概率会降低，但不等于马上报废。
所以设计基准期50年不是建筑物报废期限，也不是建筑物的寿命。
建筑结构物的检测和可靠性鉴定的目的，是通过科学分析并利用检测手段，按结构设计规范和相应标准要求，评估其继续使用的寿命。
结构可靠性鉴定的基本方法主要有经验法、实用鉴定法和可靠度鉴定法。
2、鉴定目的、内容、步骤1）鉴定的目的1．检测结构的质量，说明结构的可靠性2．判断旧结构的实际承载能力，为改建扩建工程提供依据3．找出事故的原因，作为今后的教训和借鉴4．处理工程事故，提供技术依据2）鉴定的内容及步骤：（一）初步调查初步调查应包含以下内容1．原设计图和竣工图、工程地质报告、历次加固和改造设计图、事故处理报告、竣工验收文件和检查观测记录等；2．原始施工情况；3．建筑物的使用情况；4．根据已有资料与实物进行初步核对、检查和分析；5．填写初步调查表，表格格式应符合有关规范要求；6．制定详细调查计划。
钢结构基本原理自主实验“H型柱受压构件试验”实验报告小组成员：实验教师：杨彬实验时间： 2016.11.8一、实验目的1. 通过试验掌握钢构件的试验方法，包括试件设计、加载装置设计、测点布 置、试验结果整理等方法。
2. 通过试验观察工字形截面轴心受压柱的失稳过程和失稳模式。
3. 将理论极限承载力和实测承载力进行对比，加深对轴心受压构件稳定系数计算公式的理解。
二、实验原理1、轴心受压构件的可能破坏形式轴心受压构件的截面若无削弱，一般不会发生强度破坏，整体失稳或局部失稳总发生在强度破坏之前。
其中整体失稳破坏是轴心受压构件的主要破坏形式。
轴心受压构件在轴心压力较小时处于稳定平衡状态，如有微小干扰力使其偏离平衡位置， 则在干扰力除去后，仍能回复到原先的平衡状态。
随着轴心压力的增加，轴心受压构件会由稳定平衡状态逐步过渡到随遇平衡状态，这时如有微小干扰力使基偏离平衡位置，则在干扰力除去后，将停留在新的位置而不能回复到原先的平衡位置。
随遇平衡状态也称为临界状态，这时的轴心压力称为临界压力。
当轴心压力超过临界压力后，构件就不能维持平衡而失稳破坏。
轴心受压构件整体失稳的破坏形式与截面形式有密切关系，与构件的长细比也有关系。
一般情况下，双轴对称截面如工形截面、H 形截面在失稳时只出现弯曲变形，称为弯曲失稳。
2、基本微分方程（1）钢结构压杆一般都是开口薄壁杆件。
根据开口薄壁杆件理论，具有初始缺陷的轴心压杆的弹性微分方程为：由微分方程可以看出构件可能发生弯曲失稳，扭转失稳，或弯扭失稳。
对于H 型截面的构件来说由于所以微分方程的变为：由以上三个方程可以看出： ➢ 3个微分方程相互独立➢ 只可能单独发生绕x 弯曲失稳，或绕y 轴弯曲失稳，或绕杆轴扭转失稳。
()()020000t IV0IV =''-''+''+''-''-''--θθθθθθωR N r u Ny v Nx GI EI ()00IVIV =''+''+-θNy u N u u EI y ()0IV0IV =''-''+-θNx v N v v EI x 000==y x ()()0200t 0IV ω=''-''+''-''--θθθθθθR N r GI EI IV()0IV 0IVy=''+-u N u uEI ()IV0IV x =''+-v N v v EI➢ 失稳形式的类型取决于长细比，长细比大的发生。
（2）H 字型截面压杆的计算长度和长细比为： 绕 X 轴弯曲失稳计算长度：00x x l l μ=，长细比0/x x x l i λ=绕Y 轴弯曲失稳计算长度：00y y l l μ=，长细比0/y y yl i λ=绕Z 轴扭转失稳计算长度：00l l θθμ=，端部不能扭转也不能翘曲时0.5θμ=，长细比θλ=上述长细比均可化为相对长细比：λ=（3）稳定性系数计算公式H 字型截面压杆的弯曲失稳极限承载力：根据欧拉公式22Ew w EA N πλ=得222yEw w w f E πσλλ==佩利公式：0(1)2y Excr f εσσ++=再由公式cryf σϕ=可算出轴心压杆的稳定性系数。
（4）、柱子ϕλ-曲线这里我们参考国家规范给出的由柱子曲线确定的稳定系数取值表格三、实验设计 1、试件设计考虑因素：1) 充分考虑实验目的，设计构件的破坏形式为沿弱轴弯曲失稳；2) 合理设计构件的尺寸，使其能够在加载仪器上加载；3) 考虑一定经济性。
最终设计形式➢试件截面（工字形截面）；➢h×b×t w×t f＝61.868×31.116×3.328×3.328mm；➢试件长度：L＝1000~1300mm；➢钢材屈服强度：355MPa具体截面形式如下图：2、支座设计设计原理：单刀口支座由3块钢板组成，上面一块钢板下表面开有纵槽；下钢板设有一道纵刀口。
将这2 块钢板和在一起就组成了单刀口支座，通过摆放，可以让构件绕弱轴弯曲方向与刀口转向一致。
具体形式见下图：3、测点布置构件跨中截面布置了应变片和位移计。
考虑到构件是双轴对称截面，所以会沿弱轴失稳，将应变片贴在翼缘两端，将位移计接在X,Y轴上4、加载设计（1）加载方式——千斤顶单调加载本试验中的时间均采用竖向放置。
采用油压千斤顶和反力架施加竖向荷载。
加载初期：分级加载；每级荷载约10%Pu；时间间隔约2min。
接近破坏：连续加载；合理控制加载速率；连续采集数据。
卸载阶段：缓慢卸载。
（2）加载装置图（3）加载原理千斤顶在双刀口支座上产生的具有一定面积的集中荷载通过刀口施加到试件上，成为近似的线荷载，在弱轴平面内是为集中于轴线上的集中力。
四、实验前准备12、实验前承载力估算采用实测截面和实测材料特性进行承载力计算 1） 欧拉荷载：225222.061016879.8631.0691051yE oyEI N KN lππ⨯⨯⨯===2)按规范公式计算416879.86I mm =6.57i === 1051159.936.57l i λ===根据柱子曲线取值表，根据上面的λ值，可以得到C 类曲线中0.181ϕ=，并由此计算得到0.181390.85355.425.142y N Af KN ϕ==⨯⨯= 理论上承载力在25.142KN~31.069KN 之间（理想情况下）。
3、构件对中及测量设备的检查检查相应的位移计和应变片看测量是否良好，确定位移计的正负方向。
并按照：竖向放置——轴心受压——几何对中——应变对中的顺序完成实验前的准备。
五、实验现象记录与数据处理 1、 试验现象（1）加载初期：构件本身已有一定程度的弯曲，其他无明显现象，随着加载的上升，柱子的位移及应变呈线性变化，说明构件处于弹性阶段。
（2）接近破坏：应变不能保持线性发展，跨中截面绕弱轴方向位移急剧增大。
（3）破坏现象：柱子明显弯曲，支座处刀口明显偏向一侧（可能已经上下刀口板已经碰到），千斤顶作用力无法继续增加，试件绕弱轴方向失稳，力不再增大位移也急剧增加，说明构件已经达到了极限承载力，无法继续加载。
卸载后，有残余应变，说明构件已经发生了塑性变形。
（4）破坏模式：绕弱轴弯曲失稳破坏。
（5）破坏照片：局部照片 整体照片2、实验数据分析由图可知实际的承受荷载是在11.6KN 左右，与理论计算的荷载相差甚多，但其根本原因在于加载构件在加载前本身弯曲较大，所以在二阶弯矩作用下会导致所能承受的荷载大幅度减小，同时由于实验构件要继续重复利用下去，工人师傅也不让我们加载到失稳，所以数值较小。
可以设想，如果构件是比较理想的，那么其最终能承受的荷载应该在欧拉荷载之下，规范荷载之上。
3、 分析试验结果和理论值之间的差异，分析产生这种差异的原因。
1）欧拉公式是采用“理想弹性压杆模型”，即假定杆件是等截面直杆，压力的作用线与截面的形心纵轴重合，材料是完全均匀和弹性的，没有考虑构件的初始缺陷如材料不均、初始偏心及初弯曲等的影响，但在试验中不可能保证试件没有缺陷，同时试件的加载也不可能完全处于轴线上，故实际承载力低于欧拉公式算得力。
2）规范公式计算是在以初弯曲为l/1000,选用不同的界面形式，不同的残余应力模式计算出近200 条柱子曲线。
并使用数理方程的统计方式，将这些曲线分成4组，公式采用了偏于安全的系数，在这个过程中规范所考虑的初始缺陷影响小于此次实验，所以实验所得的承载-8-6-4-2020.04-7.19-6.42-5.72-5.16-4.49-3.89-3.3-5.47-4.74-6.7-5.93-5.16-6.84-6.1-8.03-9.51荷载位移图-2000-10000100020000.04-7.02-6.24-5.44-4.74-4.14-3.44-5.47-4.63-6.45-5.58-7.16-6.38-8.17-9.54荷载应变图力值小于计算值。
六、实验总结1、初偏心：由于制造、安装误差的存在，压杆也一定存在不同程度的初偏心。
初偏心对压杆的影响与初弯曲的十分相似，一是压力一开始就产生挠曲，并随荷载增大而增大；二是初偏心越大变形越大，承载力越小；三是无论初偏心多小,它的临界力Ncr永远小于欧拉临界力NE。
2、残余应力：残余应力使部分截面区域提前屈服，从而削弱了构件刚度，导致稳定承载力下降。
3、初弯曲：严格的讲，杆件不可能直，在加工、制造、运输和安装的过程中，不可避免的要形成不同形式、不同程度的初始弯曲，导致压力一开始就产生挠曲，并随荷载增大而增大。
我们这组实验的初弯曲太明显，导致实验结果不太理想。
4、微扭转，构件由于初始缺陷及安装误差，造成截面并非完全双轴对称，从应变片1与3、2与4的差别可以看出，构件发生的并非理想的纯弯曲失稳，失稳时同时发生了微小的扭转。
这也是导致实测承载力小于计算值的原因之一。
