《资料整理》PPT课件

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1、§4-4量测数据整理4-4-4试验曲线与图表绘制（一）绘制曲线的原因及目的试验曲线是复杂的试验现象浓缩的表述方式，将各级试验荷载下的一系列试验数据按一定的坐标绘制成形状简单的试验曲线：（1）能够形象而直观地反映结构的工作状态及其变化规律；（2）有助于进一步按数理统计和解析几何的方法去寻找数学表达式。§4-4量测数据整理（二）坐标选择的原则试验曲线要在一定的坐标下绘制：（1）绘制曲线时要选择适当的坐标轴的比例;（2）坐标的起点值不一定要以零开始;（3）习惯上，坐标的横轴x表示自变量，纵轴y表示因变

2、量，但在绘制试验曲线时，视具体情况，也常常选纵坐标y表示自变量，横坐标表示x表示因应变量，选纵坐标表示自变量还是因变量的原则是：直观方便。如绘制梁的整体位移曲线时，选y轴为因变量，但在绘制柱的整体位移曲线时选y轴为自变量。（三）“无量纲”变量的应用平面直角坐标只能表示两个变量之间的关系，在实际工作中，常会遇到自变量不止一个的情况，此时可采用“无量纲”变量作为坐标变量来解决，不然，可能会无法用曲线来表述它们的内在规律。如钢筋混凝土矩形单筋受弯构件正截面的强度计算公式在进行了大量的试验后，每一个试件

3、的配筋率、混凝土立方强度，截面形状和尺寸都有差别，若以每一个试件的试验极限弯矩和计算极限弯矩逐一对比，就无法用曲线表示，但是如果纵坐标取弯矩比为一无量纲变量，分别以　或　为横坐标，即可得到如图4-4-4.1（a）和（b），对于截面尺寸相差较大的梁，其弯矩绝对值可以相差很多，但是在此图中却能很好地一起表现出共同的规律来。如图2-24分别说明，当配筋率超过临界值（　）或混凝土强度低于临界值（　　）时，按公式计算将偏于不安全。这里弯矩比就是一个无量纲变量，可见，无量纲变量就是两个量纲相同的变量之比值，

4、这个比值的特点是：(a)无量纲；(b)是一个变量，故称之为“无量纲”变量。图4-4-4.1混凝土强度试验§4-4量测数据整理（四）曲线型式的选配绘制曲线应尽可能选比较简单的线型来相配，显然，最简单的线型是直线型，而最简单的试验曲线就是用直线段去连接各数据点而形成的折线。两试验数据点之间的连线理论上可用各种类型的曲线，但因二点之间的各点其值是不知道，无论用什么曲线都难以定量表达，既然只能作定性的表述，连接曲线的型式就越简单越好，绘图就越方便。对于较重要的试验，除了绘制试验曲线外，还应绘制回归曲线。

5、§4-4量测数据整理（五）常用的试验曲线及其图形1.荷载－变形曲线在荷载－变形曲线中，一般有三种情况。如图4-4-4.2所示，曲线1及曲线2的OA段，说明结构处于弹性状态下工作。曲线2则表现出结构由弹性发展到弹塑性再到塑性的发展过程，曲线的两次转折A、B分别是由于拉区混凝土开裂和受拉主钢筋屈服引起的。荷载-变形曲线能够充分反映出结构实际工作的全过程及其基本性质，并且在整体挠曲曲线中会有相应的显示，可以互为验证。曲线3属于反常现象，它的挠度增长率一开始就大于荷载的增长率，说明试验存在问题，可能是仪

6、器观测上的错误，也可能是在加载过程中邻近构件、支架等参与工作代为分担荷载所致。ABC挠度荷载图4-4-4.2荷载――挠度曲线的基本形状曲线1曲线2曲线3O§4-4量测数据整理常用的荷载——变形曲线（1）结构的整体变形曲线结构的整体变形曲线反映结构的轴线随荷载变化的曲线，它能充分反映出整个结构实际工作的全过程及其基本性质。从整体变形曲线上可以看出结构的弹性与非弹性性质，对称结构承受对称的荷载变形是否对称，结构是否开裂（如图4-4-4.3加载至60%F时开裂）。1#2#3#4#5#图4-4-4.3结

7、构整体变形曲线图L/4L/4L/4L/4O2#3#4#5#1#20%F40%F60%F80%F100%Fas(mm)L(m)§4-4量测数据整理（2）测点的荷载－挠度曲线测点的荷载－挠度曲线反映了测点的挠度随荷载变化的规律，能说明测点的工作状态是处于弹性阶段还是塑性阶段，同时也能从某些点的突变来暴露结构的局部现象（如开裂与否）见图4-4-4.2曲线2。§4-4量测数据整理2．测点的荷载－应变曲线测点的荷载－应变曲线可以用来控制或分析结构最大应力的增长和变化情况。图4-4-4.4为钢筋混凝土矩形截

8、面梁受弯试验时控制截面上测点1、3、4、6和钢筋测点7的基本情况。点6位于受压区，其应变增长基本上呈直线发展，点1、3的突变是因为截面混凝土开裂而引起，测点4先受压后受拉是因为混凝土受拉区开裂后使中性轴上移之故。测点7是开始时钢筋与混凝土共同工作，荷载与应变成线性关系，随着荷载增加受拉区混凝土开裂，曲线产生转折，拉应力全部由钢筋承担，随着荷载进一步增加钢筋应力达到屈服，产生第二次转折。图4-4-4.4荷载应变曲线图及截面应变图§4-4量测数据整理3．截面应变图选取控制截面，沿其截面高度布置测点，