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結(jié)構(gòu)工程師-結(jié)構(gòu)模型試驗(yàn)知識(shí)點(diǎn)解析7

更新時(shí)間:2010-10-14 15:36:41 來(lái)源:|0 瀏覽0收藏0

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  三、模型材料

  (一)彈性模型材料

  當(dāng)模型試驗(yàn)的目的在于研究彈性階段的應(yīng)力狀態(tài),模型材料應(yīng)盡可能與一般彈性理論的基本假定一致,即要求勻質(zhì)、各向同性、應(yīng)力與應(yīng)變成線性關(guān)系和固定的泊松比。模型材料可與原型材料不同,常用的有金屬(鋼、鋁合金),塑料(環(huán)氧樹(shù)脂、有機(jī)玻璃等)、石膏等。

  1.金屬材料

  金屬的力學(xué)性能大都符合彈性理論的基本假定。常用的有鋼材和鋁合金,鋁合金允許有大的應(yīng)變量,鋼和鋁合金的泊松比為0.30,比塑料更接近混凝土的泊松比。金屬的彈性模量比塑料、石膏等都要高,要求試驗(yàn)荷載大,模型加工制作較困難。

  2.塑料

  制作模型的塑料種類(lèi)很多,熱固性的有環(huán)氧樹(shù)脂,聚酯樹(shù)脂;熱塑性的如聚氯乙烯,有機(jī)玻璃。塑料作為模型材料的優(yōu)點(diǎn)是強(qiáng)度高而彈性模量低,容易加工。缺點(diǎn)是徐變較大,彈性模量受溫度變化的影響也大。

  有機(jī)玻璃是各向同性的勻質(zhì)材料,模型試驗(yàn)中用得較多,由于徐變較大,試驗(yàn)中要控制材料的應(yīng)力。環(huán)氧樹(shù)脂塑料可在半流體狀態(tài)澆注成型,然后固化。如在環(huán)氧樹(shù)脂中加入鋁粉或其他填充料,可以改善和調(diào)整力學(xué)性能,以滿足材料的相似要求。

  3.石膏

  用石膏制作模型,其優(yōu)點(diǎn)是容易加工,成本較低,泊松比與混凝土十分接近,彈性模量可以改變。其缺點(diǎn)是抗拉強(qiáng)度低,要獲得均勻和正確的彈性模量比較困難??梢栽谑鄡?nèi)摻人一定的摻合料和緩凝劑來(lái)改善材料的性能。

  石膏模型可用石膏漿注入尺寸準(zhǔn)確的模子來(lái)制作,也有將石膏澆注成整塊后進(jìn)行機(jī)械加工。石膏也可用以大致地模擬混凝土的塑性工作,配筋的石膏模型常用來(lái)模擬鋼筋混凝土板殼的破壞形態(tài)。

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