大工18春土木工程實(shí)驗(yàn)(二)離線作業(yè)答案

1、 XX：院校學(xué)號：學(xué)習(xí)中心：開放大學(xué)浦東南校奧鵬中心層次：（高起?；?qū)Ｉ荆?專業(yè)：土木工程實(shí)驗(yàn)一：混凝土實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模菏煜せ炷恋募夹g(shù)性質(zhì)和成型養(yǎng)護(hù)方法；掌握混凝土拌合物工作性的測定和評定方法；通過檢驗(yàn)混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度，掌握有關(guān)強(qiáng)度的評定方法。二、配合比信息：1基本設(shè)計(jì)指標(biāo)（1）設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級 C30 （2）設(shè)計(jì)砼坍落度 30-50mm2原材料（1）水泥：種類復(fù)合硅酸鹽水泥強(qiáng)度等級 P.C 32.5 （2）砂子：種類河砂細(xì)度模數(shù) 2.6 （3）石子：種類碎石粒級 5-31.5mm連續(xù)級配（4）水：潔凈的淡水或蒸餾水3配合比：(kg/m3)材料水泥砂碎石水水灰比砂率1m3用量(kg)4

2、7560011252000.4235%稱量精度±0.5%±1%±1%±0.5%-15L用量(kg)7.1259.016.87530.4235%三、實(shí)驗(yàn)容：第1部分：混凝土拌合物工作性的測定和評價(jià)1、實(shí)驗(yàn)儀器、設(shè)備：電子秤、量筒、坍落度筒、拌鏟、小鏟、搗棒（直徑16mm、長600mm,端部呈半球形的搗棒）、拌合板、金屬底板等。2、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與結(jié)果工作性參數(shù)測試結(jié)果坍落度，mm40mm粘聚性良好保水性良好第2部分：混凝土力學(xué)性能檢驗(yàn)1、實(shí)驗(yàn)儀器、設(shè)備：標(biāo)準(zhǔn)試模：150mm×150mm×150 mm、振動臺、壓力試驗(yàn)機(jī)（測量精度為±

3、1%，試件破壞荷載應(yīng)大于壓力機(jī)全量程的20%；且小于壓力機(jī)全量程的80%。）、壓力試驗(yàn)機(jī)控制面板、標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室（溫度20±2，相對濕度不低于95%。）2、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與結(jié)果試件編號1#2#3#破壞荷載F，kN713.5864.0870.2抗壓強(qiáng)度，MPa其中（，A=22500mm2）31.738.438.7抗壓強(qiáng)度代表值，MPa225002四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與判定：（1）混凝土拌合物工作性是否滿足設(shè)計(jì)要求，是如何判定的？答：滿足設(shè)計(jì)要求。實(shí)驗(yàn)要求混凝土拌合物的塌落度3050mm，而此次實(shí)驗(yàn)結(jié)果中塌落度為40mm，符合要求；搗棒在已塌落的拌合物錐體側(cè)面輕輕敲打，錐體逐漸下沉表示粘聚性良好；塌落

4、度筒提起后僅有少量稀漿從底部析出表示保水性良好。（2）混凝土立方體抗壓強(qiáng)度是否滿足設(shè)計(jì)要求。是如何判定的？答：滿足設(shè)計(jì)要求。該組試件的抗壓強(qiáng)度分別為31.7MPa、38.4MPa、38.7 MPa，因31.7與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作為該組試件的抗壓強(qiáng)度值，38.4 MPa大于38.2 MPa，因此所測混凝土強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求。實(shí)驗(yàn)二：鋼筋混凝土簡支梁實(shí)驗(yàn)一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?1.分析梁的破壞特征，根據(jù)梁的裂紋開展判斷梁的破壞形態(tài)。2.觀察裂紋開展，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)變片的應(yīng)變值分析應(yīng)變沿截面高度是

5、否成線性。4.測定梁開裂荷載和破壞荷載，并與理論計(jì)算值進(jìn)行比較。二、實(shí)驗(yàn)基本信息：1基本設(shè)計(jì)指標(biāo)（1）簡支梁的截面尺寸150mm×200mm（2）簡支梁的截面配筋（正截面） 28、2HRB335 142材料（1）混凝土強(qiáng)度等級 C30 （2）鋼筋強(qiáng)度等級 HRB335 三、實(shí)驗(yàn)容：第1部分：實(shí)驗(yàn)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（f2/mm）跨中（f3/mm）00 kN0.964.995.140110 kN0.904.915.482.58220 kN0.864.835.850.43330 kN0.824.756.260.47440 Kn0.784

6、.686.660.46550 kN0.744.617.110.51660 kN0.704.567.520.46770 kN0.674.528.030.54880 kN0.644.488.500.52990 kN0.604.439.060.6010100 kN0.574.399.650.63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(diǎn)4讀數(shù)測點(diǎn)5讀數(shù)測點(diǎn)6讀數(shù)測點(diǎn)7讀數(shù)110 kN56505888220 kN99100109174330 kN258376300310440 kN44576049

7、7448550 kN5611095652570660 kN6961425832701770 kN84317601022842880 kN95220211156957990 kN106823061306104610100 kN1107259314571170四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與判定：（1）根據(jù)試驗(yàn)梁材料的實(shí)測強(qiáng)度與幾何尺寸，計(jì)算得到該梁正截面能承受最大荷載為90.2kN，與實(shí)驗(yàn)實(shí)測值相比相差多少？答：最大荷載C30混凝土，=14.3N/mm2，1=1 ,HRB335鋼筋，=300N/mm2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=0.55，取s=45mm，ho=200-45=155m

8、m,M=1.0x14.3x150x155x0.55x(1-0.5x0.55) =132.574KN.m 與實(shí)驗(yàn)相比較132.6-90.2=42.4 KN.m 實(shí)驗(yàn)略大于計(jì)算值。實(shí)驗(yàn)三：靜定桁架實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?.掌握桿件應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系與桁架的受力特點(diǎn)。2.對桁架節(jié)點(diǎn)位移、支座沉降和桿件力測量，以與對測量結(jié)果處理分析，掌握靜力非破壞實(shí)驗(yàn)基本過程。3.結(jié)合實(shí)際工程，對桁架工作性能做出分析與評定。二、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄：桁架數(shù)據(jù)表格外徑(mm)徑(mm)截面積(mm)桿長度(mm)線密度 (kg/m)彈性模量(Mpa)2220 69.54 0.51500 2.06×

9、105三、實(shí)驗(yàn)容：第1部分：記錄試驗(yàn)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(diǎn)2點(diǎn)均值力1點(diǎn)2點(diǎn)均值力1點(diǎn)2點(diǎn)均值力500-34-36-3527272626.5359.87181918.5251.231000-68-72-7053535152706.16343735.5482.091500-100-106-103787876771045.66525553.5726.532000-133-142-137.5104104101102.51391.95697371964.181000-67-70-68.551515050.5685.79353736488.88000000

10、0000000第2部分：記錄試驗(yàn)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50000.0750.12500.0750.125100000.1450.25300.1450.253150000.2200.37700.2200.377200000.2850.50200.2850.502100000.1420.25100.1420.251000.0010.00200.0010.002四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與判定：1. 將第一部分中力結(jié)果與桁架理論值對比，分析其誤差產(chǎn)生的原因？答：由于理論計(jì)算的數(shù)值均略大于實(shí)測值，可能的原因如下：實(shí)際的桁架結(jié)點(diǎn)由于約束的情況受實(shí)驗(yàn)影響較大，并非都

11、為理想的鉸接點(diǎn)，因此部分結(jié)點(diǎn)可以傳遞彎矩，而實(shí)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(shí)際的力值要與理論值有誤差。2. 通過試驗(yàn)總結(jié)出桁架上、下弦桿與腹桿受力特點(diǎn)，若將實(shí)驗(yàn)桁架腹桿反向布置，對比一下兩者優(yōu)劣。答：當(dāng)承受豎向向下荷載時，上弦桿受壓，下弦桿、腹桿受拉。通過受力分析可以看出，反向布置之后，腹桿由之前的受拉變?yōu)槭軌?，但是受力的大小不變。因此，為避免壓桿失穩(wěn)，實(shí)驗(yàn)中布置的桁架形式更優(yōu)，受力更合理，更能發(fā)揮材料的作用。實(shí)驗(yàn)四：結(jié)構(gòu)動力特性測量實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?1、了解動力參數(shù)的測量原理。2、掌握傳感器、儀器與使用方法。3、通過振動衰減波形求出系統(tǒng)的

12、固有頻率和阻尼比。二、實(shí)驗(yàn)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將震動信號轉(zhuǎn)換為電壓信號輸出動態(tài)信號測試分析儀DH5922采集振動傳感器輸出的電信號，并將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字量傳送給計(jì)算機(jī)電荷適配器將壓電傳感器的電荷信號轉(zhuǎn)換成電壓信號電腦記錄、分析數(shù)據(jù)錘子敲擊產(chǎn)生振動信號木制簡支梁用于實(shí)驗(yàn)敲擊的振動源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)61185203518501012.734.35三、實(shí)驗(yàn)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(jì)算一階固有頻率和阻尼比次數(shù)123456第i個波形波峰

13、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/ Hz37.03737.20237.31337.59437.56637.037阻尼比0.00870.00670.00870.00810.00790.0087根據(jù)公式：（1）、（2）計(jì)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(shí)驗(yàn)中拾振器的選擇依據(jù)是什么？使用時有什么注意事項(xiàng)？答：拾振器的選擇依據(jù)有靈敏度、頻率圍、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)圍可選擇0.21kHz.。3、傳感器的橫向比要小，以盡可能減小