大工2017《道橋工程實驗》實驗報告

1、實驗名稱：土的壓縮試驗_、實驗?zāi)康模和ㄟ^土的壓縮試驗得到試樣在側(cè)限與軸向排水條件下的孔隙 比和壓力的關(guān)系，即壓縮曲線一ep曲線，并以此訃算土的壓縮系數(shù)恥，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:弔_（i+w）Q（2）各級壓力下試樣固結(jié)變形穩(wěn)定后的孔隙比:（3）土的壓縮系數(shù)：=比=空P2-P1 W（4） 土的壓縮模量：瓦2=空%三、實驗內(nèi)容：1、實驗儀器、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

2、：111壓力框架、杠桿及舷碼組成。變形量測設(shè)備：量程lOnim,最小分度值為0.01mm 的白分表。2、實驗數(shù)據(jù)及結(jié)果施加壓力等級施加壓力后百分表讀kPa數(shù)505.65S1005.2882005.0094004.7273、實驗成果整理試樣初始髙度20mni土粒比重G=2.7試樣初始孔隙比a.=0.769初始密度p=1.87gW試樣天然含水率臨=25%百分表初始讀數(shù)&>-7.887試驗所加的各級壓力(kPa)P50100200400各級荷載下固結(jié)變形穩(wěn)泄后百分表讀數(shù)(mm) A5.6585.2885.0094.727總變形量(min)%=h -A2.2292.5992.8783.1

3、60儀器變形量(mm) /0.1220.2200.2750.357校正后上樣變形M(ium) h；A A= -A fA) -A -A /2.1072.3792.6032.803各級荷載下的孔隙比e0.5830.5590.5390.521土的壓縮系數(shù)(MPa1)恥0.2土的壓縮模量(MPa)£1.28.845四. 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? 該土的壓縮類別為中性壓縮土。實驗名稱：鋼筋混凝土簡支梁實驗_、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，畫出荷載撓度曲線；3、根據(jù) 每級荷載下應(yīng)變片

4、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150mmX200mm（2）簡支梁的截面配筋（正截面）150mmX200mmX 1200mm2. 材料（1）混凝土強度等級C30（2）鋼筋強度等級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/mni左支座(fl/min)右支座(f2/min)跨中(f3/inm)0OkN0.964.995.140110 kN909149-41.5220 kN8683850.5330 kN827526-52.5440 Kn786

5、866-7550 kN756211-57.5660 kN715752-12770 kN67523-56.5880 kN644850-6990 kN6043645.51010057396517kN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)110kN36505888220 kN99168109174330 kN258376300310440 kN445760497448550 kN5611095652570660 kN6961425832731770 kN8

6、4317601022842880 kN95220211156957990 kN106823051306104610100 kN1187259314571170四. 實驗結(jié)果分析與判定：(1)根據(jù)試驗梁材料的實測強度及兒何尺寸，訃算得到該梁正截面能承受最大荷載為90.2kN,與實驗實測值相比相差多少？最大荷載 C30 混凝土，fc=14.3N/min2, al=l, HRB335 鋼筋，fV=300N/mm2。環(huán)境取為一類，保護(hù)層厚度取20mm。界限的相對受壓區(qū)§=055,取a s=45mm,h0=20045=155mm , M=l0 X 14.3 X 150 X 155 X 0.55

7、 X ( l0.5 X 0.55 )=132574KN m。破壞荷載為1383kN,因此實測值略大于計算值。實驗名稱：靜定桁架實驗_、實驗?zāi)康模?、掌握桿件應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系和桁架的受力特點；2、通過對 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 非破壞試驗基本過程；3、結(jié)合實驗桁架，對桁架工作性能做出分析與評定。二. 實驗數(shù)據(jù)記錄:桁架數(shù)據(jù)表格夕卜徑''J 徑截而積桿長度渋 V 度彈性模量(mm)(mm)(nmr)(mm)(kg/m)(Mpa)222069.545000.512.06 W三. 實驗內(nèi)容：第1部分：記錄試驗微應(yīng)變值和下弦桿白分表的讀數(shù)，并

8、完成表格荷載（N）上弦桿腹桿下弦桿1點2點均值力1點點2值均力點1點2均值力50-22235111250343635475.3766.59.S7898.51.2310-555703334800687270950.63126.16475.52.0915-13977710455572001001061038.748675.66253.56.5320-1861111396779600133142137.57.25080102.51.959314.1810-9555683334S00677068.530.23100.55.79576S.880000000000000第2部分：記錄試驗微應(yīng)變值和下弦桿白

9、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50000.750.12500.0750.125100000.1450.25300.1450.253150000.220037700.2200.377200000.2850.50200.2850.502100000.1420.25100.1420.251000.0010.00200.0010.002四、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？山于理論訃算的數(shù)值均略大于實測值，可能的原因如下：實際的桁架結(jié)點山 于約束的情況受實驗影響較大，并非都為理想的較接點，因此部分結(jié)點可以傳遞 彎矩，而實際的桁架

10、軸線也未必都通過較的中心，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。當(dāng)承受豎向向下荷載時，上弦受壓，下弦、腹桿受拉。通過內(nèi)力分析可以得 出，反向布置之后，腹桿山之前的受拉變?yōu)槭軌?，但是受力的大小不變，為避?壓桿失穩(wěn)，實驗中所用的桁架形式更優(yōu)，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_、實驗?zāi)康模?、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、通過掘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

11、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釆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2、簡支梁的基本數(shù)據(jù)截面高度(mm)截面寬度(mm)長度(nun)跨度(nun)彈性模量(GPa)重量(kg)自振頻率理論 值(Hz)61185203518501012.734.35三.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次數(shù)123456第1時1.562.921.579.3582.561.56個間155545815波幅500.518.490.424.3436.500.形值73792022873時1.753.141.76

12、9.5442.781.75第i+n個波間050525105形幅341.370.334.297.0293.341.隔n7877870.020.020.020.0260.020.02周期/S7688686662737.037.237.337.5937.537.0頻率/Hz370213466370.000.000.000.0080.000.00阻尼比*87678717987根據(jù)公式：d）氣。士m代計算上述表格中的頻率和阻尼比，填寫到上表中。AQ）為第i個波形的波峰幅值，A（tl+fiTd）為第計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？最為關(guān)心的技術(shù)指標(biāo)為：靈敬度、頻率范圍和量程。（1）靈敬度：土木工程和超大型機械結(jié)構(gòu)的振動在1100ms-2左右， 可選 30030pC/ms-2 的力廿速度傳?戒器；（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)范圉可選擇0.2 1kHz；（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。使用的注意事項安裝面要平整、光潔。 安裝方式：不同安裝方式對