大工15秋《土木工程实验(二)》实验报告及答案

1姓 名： 院校学号： 学习中心： 层 次： 专升本 （高起专或专升本）专 业：土木工程 实验一：混凝土实验一、实验目的： 熟悉混凝土的技术性质和成型养护方法，掌握混凝土拌合物工作性的测定和评定方法。通过检验混凝土立方体抗压强度，掌握有关强度的评定方法。二、配合比信息： 1基本设计指标（1）设计强度等级 C30 （2）设计砼坍落度 30-50mm2原材料（1）水泥：种类 复合硅酸盐水泥 强度等级 C30 （2）砂子：种类 河沙 细度模数 2.6 （3）石子：种类 碎石 粒 级 5-31.5mm（4）水： 洁净的淡水或蒸馏水3配合比：(kg/m 3)材料 水泥 砂 碎石 水 水灰比 砂率1m3 用量(kg) 475 600 1125 200 0.42 35%称量精度 0.5% 1% 1% 0.5% - -15L 用量 (kg) 7.125 9.0 16.875 3 0.42 35%三、实验内容：第 1 部分：混凝土拌合物工作性的测定和评价1、实验仪器、设备： 电子秤、量筒、坍落度筒、拌铲、小铲、捣棒（直径 16mm、长 600mm,端部呈半球形的捣棒）、拌合板、金属底板等。 22、实验数据及结果工作性参数 测试结果坍落度，mm 40mm粘聚性 良好保水性 良好第 2 部分：混凝土力学性能检验1、实验仪器、设备： 标准试模：150mm150mm150 mm 、振动台、压力试验机（测量精度为1%，时间破坏荷载应大于压力机全量程的 20%；且小于压力机全量程的 80%。）、压力试验机控制面板、标准养护室（温度 202，相对湿度不低于 95%。）2、实验数据及结果试件编号 1# 2# 3#破坏荷载 F，kN 713.5 846.0 870.2抗压强度 ，MPacf其中（ ，A=2Afc102500mm2）31.7 38.4 38.7抗压强度代表值，MPa 22500mm2四、实验结果分析与判定：（1）混凝土拌合物工作性是否满足设计要求，是如何判定的？答：满足设计要求。实验要求混凝土拌合物的塌落度 3050mm，而此次实验结果中塌落度为 40mm，符合要求；捣棒在已塌落的拌合物锥体侧面轻轻敲打，锥体逐渐下沉表示粘聚性良好；塌落度筒提起后仅有少量稀浆从底部析出表示保水性良好。3（2）混凝土立方体抗压强度是否满足设计要求。是如何判定的？答：满足设计要求。该组试件的抗压强度分别为 31.7MPa、38.4MPa 、38.7 MPa， 因 31.7 与 38.4 的差值大于 38.4 的 15%，因此把最大值最小值一并舍除，取 38.4 MPa 作为该组试件的抗压强度值，38.4 MPa 大于 38.2 MPa，因此所测混凝土强 度满足设计要求。实验二：钢筋混凝土简支梁实验一、实验目的： 1 、分析梁的破坏特征，根据梁的裂缝开展判断梁的破坏形态；2、观察裂缝开展，记录梁受力和变形过程，画出茶载挠度曲线；3 、根据每级荷载下应变片的应变值分析应变沿截面高度是否成线性；4 、测定梁开隔墙有耳荷 载和破坏荷载，并与理论计算值进行比较。二、实验基本信息：1基本设计指标（1）简支梁的截面尺寸 150mm*200mm（2）简支梁的截面配筋（正截面） 28、2HRB335 14 2材料（1）混凝土强度等级 C30 （2）钢筋强度等级 HRB335三、实验内容：第 1 部分：实验中每级荷载下记录的数据百分表读数荷载左支座（f1/mm） 右支座（f2/mm） 跨中（f3/mm） 挠度/mm0 0 kN 0.96 4.99 5.14 2.461 10 kN 0.9 4.91 5.48 2.582 20 kN 0.86 4.83 5.85 0.433 30 kN 0.82 4.75 6.26 0.474 40 Kn 0.78 4.68 6.66 0.4555 50 kN 0.74 4.61 7.11 0.5056 60 kN 0.7 4.56 7.52 0.4557 70 kN 0.67 4.52 8.02 0.53548 80 kN 0.63 4.48 8.5 0.529 90 kN 0.6 4.43 9.06 0.610 100 kN 0.57 4.39 9.65 0.625起裂荷载(kN) 40KN破坏荷载(kN) 138.3KN注：起裂荷载为裂缝开始出现裂缝时所加荷载的数值。第 2 部分：每级荷载作用下的应变值应变值荷载测点 4 读数 测点 5 读数 测点 6 读数 测点 7 读数1 10 kN 38 50 38 882 20 kN 99 168 109 1743 30 kN 258 376 300 3704 40 kN 445 760 497 4405 50 kN 561 1095 652 5706 60 kN 696 1425 832 7317 70 kN 843 1760 1022 8428 80 kN 952 2021 1156 9579 90 kN 1068 2305 1306 104610 100 kN 1187 2598 1457 1170四、实验结果分析与判定：（1）根据试验梁材料的实测强度及几何尺寸，计算得到该梁正截面能承受最大荷载为 90.2kN，与实验实测值相比相差多少？答：最大荷载 C30 混凝土，2 14.3/cfNmm ，11 ，HRB335 钢筋，2300/yfNmm 环境取为一类，保护层厚度取为 20mm。界限的相对受压区为 0.55 ，取 45smm ，h0=200-45=155mm， M=1.014.31501550.55（1-0.50.55） =132.574KNm 破坏荷载为 138.3KN，因此实测值略大于计算值。 实验三：静定桁架实验1、实验目的： 1.掌握杆件应力应变关系与桁架的受力特点。2.对桁架节点位移、支座沉降和杆件内力测量，以及对测量结果处理分析，掌握静力非破坏实验实验基本过程。3.结合实验桁架，对桁架工作性能作出分析与评定。5二、实验数据记录：桁架数据表格外径(mm) 内径(mm) 截面积(mm) 杆长度(mm) 线密度 (kg/m) 弹性模量(Mpa)22 20 69.54 500 0.51 2.06*105三、实验内容：第 1 部分：记录试验微应变值和下弦杆百分表的读数，并完成表格上弦杆 腹杆 下弦杆荷载（ N） 1 点 2 点 均值 力 1 点 2 点 均值 力 1 点 2 点 均值 力500 -34 -36 -35 27 27 26 26.5 359.87 18 19 18.5 251.231000 -68 -72 -70 53 53 51 52 706.16 34 37 35.5 482.091500 -100 -106 -103 78 78 76 77 1.45.66 52 55 53.5 726.532000 -133 -142 -137.5 104 104 101 102 1391.95 69 73 71 964.181000 -67 -70 -68.5 51 51 50 50.1.5 685.79 35 37 36 488.880 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0第 2 部分：记录试验微应变值和下弦杆百分表的读数，并完成表格挠度测量 下弦杆荷载（N） 表 表 表 表 500 0 0.075 0.125 0 0.075 0.1251000 0 0.145 0.253 0 0.145 0.2531500 0 0.220 0.377 0 0.220 0.3772000 0 0.285 0.502 0 0.285 0.5021500 0 0.142 0.251 0 0.142 0.2510 0 0.001 0.002 0 0.001 0.0026四、实验结果分析与判定：1. 将第一部分中内力结果与桁架理论值对比，分析其误差产生的原因？由于理论计算的数值均略大于实测值，可能的原因如下：实际的桁架结点由于约束的情况受实验影响较大，并非都为理想的铰接点，因此部分结点可以传递弯矩，而实际的桁架轴线也未必都通过铰的中心，且荷载和支座反力的作用位置也可能有所偏差，所以实际的内力值要与理论值有误差。2. 通过试验总结出桁架上、下弦杆与腹杆受力特点，若将实验桁架腹杆反向布置，对比一下两者优劣。当承受竖向向下荷载时，上弦受压，下弦、腹杆受拉。通过受力分析可以得出，反向布置之后，腹杆由之前的受拉变为受压，但是受力的大小不变。据此为避免压杆失稳，实验中布置的桁架形式更优越，受力更合理，更能发挥材料的作用。实验四：结构动力特性测量实验一、实验目的： 1、了解动力参数的测量原理。2、掌握传感器、仪器及使用方法。二、实验设备信息：1、设备和仪器名称 型号和规格 用途拾振器 DH105 震动信号转换为电压信号输出动态测试系统 DH5922 采集振动传感器输出的电信号，并将 其转换为数字信号传给计算机电荷适配器 将拾振器的电荷信号转换成电压信号电脑 记录、分析数据锤子 敲击产生震动信号木质简支梁 用于实验敲击的振动源72、简支梁的基本数据截面高度(mm)截面宽度(mm)长度(mm)跨度(mm)弹性模量(GPa)重量(kg)自振频率理论值(Hz)61 185 2035 1850 10 12.7 34.353、实验内容：根据相邻 n 个周期的波峰和时间信息，并根据公式计算一阶固有频率和阻尼比次数 1 2 3 4 5 6时间 1.5615 2.9255 1.5745 9.358 2.568 1.5615第 i 个波形波峰 幅值 500.73 518.79 490.20 424.32 436.28 500.73时间 1.7505 3.1405 1.762 9.5445 2.781 1.7505第 i+n个波形波峰 幅值 341.18 370.39 334.59 297.06 293.01 341.18间隔 n 7 8 7 7 8 7周期 / s 0.027 0.02688 0.0268 0.0266 0.02662 0.027频率/ Hz 37.037 37.202 37.313 37.594 37.566 37.037阻尼比 0.0087 0.0067 0.0087 0.0081 0.0079 0.0087根据公式：（1） 、（2） 计算上述表格中的1dfT1 2idAtnT()l频率和阻尼比，填写到上表中。 为第 i 个波形的波峰幅值， 为iAt() idtnT()第 i+n 个