大工18春《土木工程实验(二)》答案.pdf

姓名：院校学号：学习中心：层次：专业：实验一：混凝土实验实验一：混凝土实验一、一、实验目的实验目的：1.熟悉混凝土的技术性质和成型养护方法；2.掌握混凝土拌合物工作性的测定和评定方法；3.通过检验混凝土的立方体抗压强度，掌握有关强度的评定方法。二、配合比信息二、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 3050mm2原材料（1）水泥：种类复合硅酸盐水泥强度等级 PC32.5Mpa（2）砂子：种类河砂细度模数（3）石子：种类碎石粒级5-31.5mm 连续级配（4）水：洁净的淡水或蒸馏水3配合比：(kg/m3)材料1m3用量(kg)称量精度15L 用量(kg)水泥4750.5%7.125砂6001%9.0碎石11251%16.875水2000.5%3水灰比0.42-0.42砂率35%-35%三、实验内容三、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：电子称：量程 50kg，感量 50g；量筒；塌落度筒；拌铲；小铲；捣棒（直径16mm、长600mm，端部呈半球形的捣棒）；拌和板；金属底板；2、实验数据及结果工作性参数坍落度，mm粘聚性保水性第 2 部分：混凝土力学性能检验1、实验仪器、设备：标准试模：150mm150mm；振动台；压力试验机：测量精度为1%，试件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%；标准养护室2、实验数据及结果试件编号破坏荷载 F，kN抗压强度fcc，MPa其中（fccF 1000，A2A=22500mm）抗压强度代表值，MPa测试结果40良好良好1#713.52#8643#870.231.738.438.738.4四、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？满足设计要求。实验要求混凝土拌合物的塔落度30-50mm，而此次实验结果中塔落度为 40mm，符合要求；捣棒在已坍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；坍落度筒提起后仅有少量稀浆从底部析出表示保水性良好。（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？满足设计要求。该组试件的抗压强度分别为 31.7MPa、38.4MPa、38.7MPa，因 31.7 与 38.4 的差值为 6.7，大于 38.4 的 15%计 5.76，因此把最大值最小值一并舍除，取 38.4MPa 作为该组试件的抗压强度值，38.4MPa 大于 38.2MPa，所以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实验二：钢筋混凝土简支梁实验一、实验目的一、实验目的：1.通过对钢筋混凝土梁的承载力、应变、挠度及裂缝等参数的测定，熟悉钢筋混凝土受弯构件正截面破坏的一般过程及其特征，加深对书本理论知识的理解。2.进一步学习常规的结构实验仪器的选择和使用操作方法，培养实验基本技能。3.掌握实验数据的整理、分析和表达方法，提高学生分析与解决问题的能力。二、实验基本信息二、实验基本信息：1基本设计指标（1）简支梁的截面尺寸 150mm X200mm（2）简支梁的截面配筋（正截面）A6100,；2A8;2B142材料（1）混凝土强度等级 C30（2）钢筋强度等级三、实验内容三、实验内容：第 1 部分：实验中每级荷载下记录的数据荷载012345670 kN10 kN20 kN30 kN40 Kn50 kN60 kN70 kN百分表读数左支座（f1/mm）右支座（f2/mm）跨中（f3/mm）0.964.995.140.94.915.480.864.835.850.824.756.260.784.686.660.744.617.110.704.567.520.674.528.02挠度/mm02.5750.430.470.4550.5050.4550.535880 kN990 kN10100 kN起裂荷载(kN)破坏荷载(kN)0.630.600.574.484.434.3940kN138.3KN8.509.069.650.520.60.625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12345678910四、实验结果分析与判定四、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？荷载10 kN20 kN30 kN40 kN50 kN60 kN70 kN80 kN90 kN100 kN应变值测点 4 读数测点 5 读数测点 6 读数测点 7 读数385038889916810917425837630031044576049744056110956525706961425832731843176010228429522021115695710682305130610461187259814571170fy300N/mm2fc14.3N/mm211最大荷载 C30 混凝土，HRB335 钢筋，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s 45mm，h=200-45=155mm，M=1.014.31501550.55（1-0.50.55）0=132.574KNm破坏荷载为 138.3KN，所以此实测值大于计算值。实验三：静定桁架实验实验三：静定桁架实验一、实验目的一、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.结合实际工程，对桁架工作性能作出分析与评定。二、实验数据记录二、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)22三、实验内容三、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，并完成表格上弦杆荷载（N）1 点2 点均值力5001000-34-36-35-68-72-70-475.3-950.6-1398.74-1867.25-930.230腹杆1 点2 点均值力2753782626.551765277102.5359.87706.161045.661391.95685.790下弦杆1 点2 点均值力183452693501918.53735.55553.57337071360251.23482.09726.53964.18488.8802069.545000.512.06 X1051500-100-106-1032000-133-14210000-137.5-68.-61-7050001041015105050.500第 2 部分：记录试验微应变值和下弦杆百分表的读数，并完成表格荷载（N）50010001500挠度测量表000表000表0.0750.1450.220表0.0750.1450.220下弦杆0.1250.2530.3770.1250.2530.3772000100000000000.2850.1420.0010.2850.1420.0010.5020.2510.0020.5020.2510.002四、实验结果分析与判定四、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偏差，所以实际的内力值与理论值之间有误差。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。据此为了避免压杆失稳，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实验四：结构动力特性测量实验一、一、实验目的实验目的：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。3通过振动衰减波形求出系统的固有频率和阻尼比。二、实验设备信息二、实验设备信息：1、设备和仪器名称拾振器动态测试系统2、简支梁的基本数据截面高度截面宽度(mm)(mm)61三、实验内容三、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第 i 个波波形峰幅值500.73第 i+n波时间1.7505个波形峰幅值341.18间隔 n7周期/s频率/Hz阻尼比0.02737.0370.00871时间1.561522.9255518.793.1405370.39831.5745490.201.762334.59749.358424.329.5445297.0670.026637.5940.008152.5682.78161.56151.7505185长度(mm)2035跨度(mm)1850弹性模量(GPa)10重量(kg)12.7自振频率理论值(Hz)34.35型号和规格DH105DH5922用途将振动信号转变成变荷信号输出用来采集振动传感器输出的电信号，并将其转换成数字量传递给计算机436.28500.73293.01341.18870.02660.027237.56637.0370.00790.00870.026880.026837.2020.006737.3130.0087根据公式：（1）f A(ti)11lnln、（2）计算上述表格中的频率Td 2nA(tinTd)和阻尼比，填写到上表中。A(ti)为第 i 个波形的波峰幅值，A(tinTd)为第 i+n个波形的波峰幅值。四、问题讨论四、问题讨论：1.在实验中拾振器的选择依据是什么？使用时有什么注意事项？最为关心的技术指标为：灵敏度、频率范围和量程。（1）灵敏度：土木工程和超大型机械结构的振动在 1100ms-2 左右，可选 30030pC/ms-2 的加速度传感器；（2）频率：土木工程一般是低频振动，加速度传感器频率响应范围可选择 0.21kHz；（3）传感器的横向比要小，以尽可能减小横向扰动对测量频率的影响；使用时注意事项：量程范围：调整量程范围，使实验数据达到较好的信噪比。调整原则：不要使仪器过载，同时也不要使得信号过小。2.什么是自由振动法？在实验中采用初位移或初速度的突卸或突加载的方法，使结构受一冲击荷载作用而产生自由振动。