大工15道橋工程實驗二實驗報告及答案

1、姓 名： 報名編號： 學(xué)習(xí)中心： 層 次： 專 業(yè)： 實驗名稱：土的壓縮試驗一、實驗?zāi)康模?通過土的壓縮實驗得到試樣在側(cè)限與軸向排水條件下的孔隙比和壓力的關(guān)系即壓縮曲線ep 曲線并以此計算土的壓縮系數(shù)a1-2判斷土的壓縮性為土的沉降變形計算提供依據(jù)。二、實驗原理：1、計算公式（1）試樣初始孔隙比： e0=(1+w0)gsw/ 0 -1 （2）各級壓力下試樣固結(jié)變形穩(wěn)定后的孔隙比： ei=e0 - (1+e0)/h0*hi （3）土的壓縮系數(shù)： a1-2 =(e1 e2)/(p 2 - p1) = - e/p （4）土的壓縮模量： es1-2=(1+e0)/a1-2 三、實驗內(nèi)容：1、實驗儀器、

2、設(shè)備：固結(jié)容器：環(huán)刀、護(hù)環(huán)、透水板、水槽、加壓上蓋。環(huán)刀：內(nèi)徑為61.8mm，高度為20mm；護(hù)環(huán)：保證試樣側(cè)面不變形，即滿足側(cè)限條件；透水板：其滲透系數(shù)大于試樣的滲透系數(shù)。加壓設(shè)備：由壓力框架、杠桿及砝碼組成。變形量測設(shè)備：量程10mm，最小分度值為0.01mm的百分表。2、實驗數(shù)據(jù)及結(jié)果施加壓力等級kpa施加壓力后百分表讀數(shù)50 5.6581005.2882005.0094004.7273、實驗成果整理試樣初始高度h0= 20mm 初始密度=1.87g/cm3 土粒比重gs=2.7 試樣天然含水率w0=25%試樣初始孔隙比e0=0.769 百分表初始讀數(shù)h0=7.887試驗所加的各級壓力（

3、kpa）p50100200400各級荷載下固結(jié)變形穩(wěn)定后百分表讀數(shù)（mm）hi5.6585.2885.0094.727總變形量（mm）=h0 -hi2.2292.5992.8784.727儀器變形量(mm)i 0.1220.2200.2750.357校正后土樣變形量(mm)hi= -i=h0 -hi -i2.1072.3792.6032.803各級荷載下的孔隙比ei0.5830.5590.5390.521土的壓縮系數(shù)(mpa-1)a1-20.2土的壓縮模量(mpa)es1-28.845四、實驗結(jié)果分析與判定：（1）根據(jù)實驗結(jié)果，該土的壓縮類別如何？ 土的壓縮系數(shù)為0.2,按土的壓縮性分?jǐn)?shù)規(guī)定,

4、該為中壓縮性土 實驗名稱：鋼筋混凝土簡支梁實驗一、實驗?zāi)康模?、分析梁的破壞特征，根據(jù)梁的裂縫開展判斷梁的破壞形態(tài)；2、觀察裂縫開展，記錄梁受力和變形過程，畫出茶載撓度曲線；3、根據(jù)每級荷載下應(yīng)變片的應(yīng)變值分析應(yīng)變沿截面高度是否成線性；4、測定梁開裂荷載和破壞荷載,并與理論計算值進(jìn)行比較 。 二、實驗基本信息：1基本設(shè)計指標(biāo)（1）簡支梁的截面尺寸 150*200mm （2）簡支梁的截面配筋（正截面） a6100、28、214 2材料（1）混凝土強(qiáng)度等級 c30 （2）鋼筋強(qiáng)度等級 hrb335 三、實驗內(nèi)容：第1部分：實驗中每級荷載下記錄的數(shù)據(jù)荷載百分表讀數(shù)撓度/mm左支座（f1/mm）右支座

5、（f2/mm）跨中（f3/mm）00 kn0.964.995.140110 kn0.94.905.482.575220 kn0.864.835.850.43330 kn0.824.756.270.47440 kn0.784.686.660.455550 kn0.744.617.110.505660 kn0.74.567.530.455770 kn0.674.528.020.535880 kn0.644.488.50.52990 kn0.64.439.060.610100 kn0.574.399.650.625起裂荷載(kn)40kn破壞荷載(kn) 138.3kn注：起裂荷載為裂縫開始出現(xiàn)裂縫

6、時所加荷載的數(shù)值。第2部分：每級荷載作用下的應(yīng)變值荷載應(yīng)變值測點4讀數(shù)測點5讀數(shù)測點6讀數(shù)測點7讀數(shù)110 kn38503888220 kn99168109174330 kn258376300310440 kn445760497440550 kn5611095652570660 kn6961425832731770 kn84317601022842880 kn95220211156957990 kn106823051306104610100 kn1187259814571170四、實驗結(jié)果分析與判定：（1）根據(jù)試驗梁材料的實測強(qiáng)度及幾何尺寸，計算得到該梁正截面能承受最大荷載為90.2kn，與實

7、驗實測值相比相差多少？ 解：最大荷載c30混凝土，hrb335鋼筋， 環(huán)境取為一類，保護(hù)層厚度取為20mm。界限的相對受壓區(qū)為，取，h0=200-45=155mm，m=1.0×14.3×150×155×0.55×（1-0.5×0.55）=132.574kn·m 破壞荷載為138.3kn，因此實測值略大于計算值。 實驗名稱：靜定桁架實驗一、實驗?zāi)康模?.掌握桿件應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系與桁架的受力特點。2.對桁架節(jié)點位移、支座沉降和桿件內(nèi)力測量，以及對測量結(jié)果處理分析，掌握靜力非破壞實驗實驗基本過程。3.結(jié)合實際工程，對桁架工作性能作出分

8、析與評定。 二、實驗數(shù)據(jù)記錄：桁架數(shù)據(jù)表格外徑(mm)內(nèi)徑(mm)截面積(mm)桿長度(mm)線密度 (kg/m)彈性模量(mpa)2220  69.54500 0.51  2.06*105三、實驗內(nèi)容：第1部分：記錄試驗微應(yīng)變值和下弦桿百分表的讀數(shù)，并完成表格荷載（n）上弦桿腹桿下弦桿1點2點均值力1點2點均值力1點2點均值力500-34-36-35-475.3272626.5359.9181918.5251.21000-68-72-70-950.6535152706.2343735.5482.11500-100-106-103-1398.7

9、7876771045.7525553.5726.52000-133-142-137.5-1867.31041021031391.9697371964.21000-61-70-68.5-930.2515050.5685.8353736488.9 0000000000000第2部分：記錄試驗微應(yīng)變值和下弦桿百分表的讀數(shù)，并完成表格荷載（n）撓度測量下弦桿表表表表50000.0750.12500.0750.1251000001450.25300.1450.253150000.2200.37700.2200.377200000.2850.50200.2850.502100000.1420.25100.

10、1420.251000.0010.00200.0010.002四、實驗結(jié)果分析與判定：1. 將第一部分中內(nèi)力結(jié)果與桁架理論值對比，分析其誤差產(chǎn)生的原因？ 解： 由于理論計算的數(shù)值均略大于實測值，可能的原因如下：實際的桁架結(jié)點由于約束的情況受實驗影響較大，并非都為理想的鉸接點，因此部分結(jié)點可以傳遞彎矩，而實際的桁架軸線也未必都通過鉸的中心，且荷載和支座反力的作用位置也可能有所偏差，所以實際的內(nèi)力值要與理論值有誤差。 2. 通過試驗總結(jié)出桁架上、下弦桿與腹桿受力特點，若將實驗桁架腹桿反向布置，對比一下兩者優(yōu)劣。 解：當(dāng)承受豎向向下荷載時，上弦受壓，下弦、腹桿受拉。通過受力分析可以得出，反向布置之后

11、，腹桿由之前的受拉變?yōu)槭軌?，但是受力的大小不變。?jù)此為避免壓桿失穩(wěn)，實驗中布置的桁架形式更優(yōu)越，受力更合理，更能發(fā)揮材料的作用。 實驗名稱：結(jié)構(gòu)動力特性測量實驗一、 實驗?zāi)康模?1、了解動力參數(shù)的測量原理； 2、掌握傳感器、儀器及使用方法；3、通過振動衰減波形求出簡支梁的固有頻率和阻尼比； 二、實驗設(shè)備信息：1、設(shè)備和儀器名稱型號和規(guī)格用途拾振器dh105將振動信號轉(zhuǎn)換成電荷信號輸出動態(tài)測試系統(tǒng)dh5922采集振動傳感器輸出的電信號，并將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字量傳遞給計算機(jī)2、簡支梁的基本數(shù)據(jù)截面高度(mm)截面寬度(mm)長度(mm)跨度(mm)彈性模量(gpa)重量(kg)自振頻率理論值(hz)61

12、185203518501012.734.35三、實驗內(nèi)容：根據(jù)相鄰n個周期的波峰和時間信息，并根據(jù)公式計算一階固有頻率和阻尼比次數(shù)123456第i個波形波峰時間1.56152.92551.57459.3582.5681.5615幅值500.73518.79490.20424.32436.28500.73第i+n個波形波峰時間1.75053.14051.7629.54452.7811.7505幅值341.18370.39334.59297.06293.01341.18間隔n787787周期 / s0.0270.026880.02680.02660.026620.027頻率/ hz阻尼比根據(jù)公式：（1）、（2）計算上述表格中的頻率和阻尼比，填寫到上表中。為第i個波形的波峰幅值，為第i+n個波形的波峰幅值。四、問題討論：1. 在實驗中拾振器的選擇依據(jù)是什么？使用時有什么注意事項？ 解：最為關(guān)心的技術(shù)指標(biāo)為：靈敏度、頻率范圍和量程。（1）靈敏度：土木工程和超大型機(jī)械結(jié)構(gòu)的振動在1100ms-2左右，可選30030pc/ms-2的加速度傳感器；（2）頻率：土木工程一般是低頻振動，加速度傳感器頻率響應(yīng)范圍可選擇0.21khz；（3）傳感器的橫向比要小，以盡可能減小橫向擾動對測量頻率的影響； 使用時應(yīng)該注意安裝面要平整、光潔。安裝方式：不同安