土木工程专业试验报告书101217-gzs确定.docx

《土木工程专业试验报告书101217-gzs确定.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《土木工程专业试验报告书101217-gzs确定.docx（35页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、 土木工工程专业业综合实实验报告告（建筑工工程方向向用）专业班级级实验小组组姓名学号实验日期期建筑与土土木工程程学院实实验中心心目 录实验一 静态态电阻应应变仪原原理及桥桥路连接接实验实验二 钢筋筋混凝土土受弯构构件正截截面破坏坏试验实验三 建筑筑物动力力特性测测试实验四 简支支钢桁架架静载试试验实验一 静态态电阻应应变仪原原理及桥桥路连接接实验一、实验验目的1、熟悉悉静态电电阻应变变仪的操操作规程程；2、掌握握电阻应应变仪单单点测量量方法；3、学会会电阻应应变仪半半桥及全全桥接法法。二、实验验内容利用等强强度梁实实验台进进行静态态电阻应应变仪原原理实验验，测定等等强度梁梁上下表表面的应应力，

2、验验证梁的的弯曲理理论。三、实验验仪器设设备和工工具1、等强强度梁实实验台2、CMM-1LL系列静静态电阻阻应变仪仪3、等强强度梁（已粘贴贴好应变变片）梁梁的高度度h55mm，弹性模模量E=2206GGPa，泊松比比0.284、游标标卡尺、钢板尺尺四、实验验步骤 1、开箱箱后将实实验台搬搬出放到到事先准准备好的的桌子上上。2、把实实验台的的调节腿腿拧到实实验台上上，然后后调平。3、将砝砝码托盘盘挂到加加载杆上上。4、把砝砝码准备备好放到到砝码托托盘旁边边，准备备就绪。5、将仪仪器开关关置开，预热110分钟钟，并检检查该装装置是否否处于正正常实验验状态6、将应应变片按按1/44桥路、1/22桥路

3、或或全桥，接至应应变仪，灵敏度度设置正正确，具具体参考考应变仪仪说明书书。7、对每每片应变变片用零零读法，预调平平衡或记记录下各各应变片片的初读读数； 8、测量量梁的宽宽度b 和高度度h、载载荷作用用点到测测试点距距离L 及各应应变片到到中性层层的距离离yi。9、拟定定加载方方案首先先对应变变片的读读数进行行清零。然后分分级加载载，以每每级10000gg（10NN），加加至40000gg（40NN），记记录各级级载荷。10、按按实验要要求接好好线，调调整好仪仪器，检检查整个个测试系系统是否否处于正正常工作作状态。11、加加载应轻轻拿轻放放，然后后分级等等量加载载，每增增加一级级载荷，待数值值稳

4、定后后，依次次记录各各点电阻阻应变片片的应变变值 ，直到最最终载荷荷。实验验至少重重复三次次。12、作作完实验验后，卸卸掉载荷荷，关闭闭电源，整理好好所用仪仪器设备备，清理理实验现现场，将将所用仪仪器设备备复原，实验验资料交交指导老老师检查查签字。五、实验验数据整理理分析及及思考题题1、分析析在操作作过程中中发生的的故障原原因及排排除方法法。2、测量量梁的宽宽度b 和高度度h、载载荷作用用点到测测试点距距离L 及各应应变片到到中性层层的距离离yi。填入入下表中中。表1-11 梁上应应变片编编号项目R1R2R3R4R5测点处梁梁宽度bb测点处梁梁高度hh载荷作用用点到测测试点距距离L应变片到到中

5、性层层的距离离yi3、按试试验要求求整理出出各种测测量数据据，将实实验结果果填入表表1-22，表11-3中中。并作应应变仪按按半桥和和全桥接接线测量量的比较较。表1-22 试试验数据据记录表表接 法法半桥接法法（1）单补半桥接法法（2）互补砝码重量量 （g）次数010000200003000040000010000200003000040000123平 均表1-33 试验数数据记录录表接 法法全桥接法法（1）单补全桥接法法（2）互补砝码重量量（g）次序010000200003000040000010000200003000040000123平 均4、讨论论不同桥桥路接法法的优缺缺点和使使用条件

6、件。5、按试试验等强强度标准准梁的参参数和支支承条件件作出理理论计算算，填入入下表，并分析析计算值值与实测测值的差差异原因因。表1-44测点处应应力值R1R2R3R4实测值理论值实测/理理论实验二 钢筋筋混凝土土受弯构构件正截截面破坏坏试验一、实验验目的1、直观观认识钢钢筋混凝凝土简支支梁在集集中荷载载作用下下变形发发展过程程的三个个工作阶阶段、正正截面破破坏过程程及最终终破坏特特征。3、测量量受弯构构件正截截面的开开裂荷载载和极限限承载力力，验证证梁正截截面承载载力计算算公式。3、测量量钢筋混混凝土受受弯构件件的挠度度，并和和计算值值进行比比较。4、通过过试验，验证梁梁正截面面设计理理论中的

7、的平截面面假定。二、量测测内容1量测测各级荷荷载作用用下试验验梁的截截面应变变。2观察察裂缝的的出现，实测试试验梁的的开裂荷荷载。3量测测试验梁梁各级荷荷载下裂裂缝的宽宽度和间间距，记记录试验验梁破坏坏时裂缝缝的分布布情况。4量测测试验梁梁在各级级荷载作作用下的的挠度。5观察察试验梁梁的破坏坏形态，实测试试验梁的的破坏荷荷载。三、试件件参数试件为一一钢筋混混凝土简简支梁。截面尺尺寸为1120mmm2500，梁梁长23300mmm,试试验跨度度为20000mmm，混混凝土等等级为CC30，主筋HHRB3335，箍筋、架立筋筋为HPPB2335，箍箍筋直径径为8mmm，架架立筋直直径为112mmm

8、，纵向受受力钢筋筋的混凝凝土净保保护层厚厚度为225mmm。试件分分别设计计为少筋筋梁、适适筋梁和和超筋梁梁，其尺寸寸及配筋筋分别如如图2-1图图2-3所所示。为为了得到到实测混混凝土立立方强度度,需与与梁同时时制作33组立方方体标准准试样，同样为为了得到到受拉钢钢筋的实实测力学学性能，受拉钢钢筋取33个试样样(长5500mmm)。根据材材性试验验将主要要参数列列入表22-1。图2-11 少筋筋试验梁梁配筋图图图2-22适筋试验验梁配筋筋图图2-33超筋试验验梁配筋筋图表2-11试验梁参参数表试件类别截面尺寸寸混凝土受拉钢筋筋bmmhmmh0mmfcuN/mmm2EcN/mmm2公称直径Asm

9、m2fyN/mmm2tN/mmm2EsN/mmm210%少筋梁适筋梁超筋梁表中：bb截面宽宽度；hh截面高高度；hho有效截截面高度度；fcu砼立方方体抗压压强度实测值；fc砼轴心心抗压强强度；EEc砼弹性性模量；As受拉区区钢筋面面积；ffy钢筋实实测屈服服强度；t钢筋实实测抗拉拉强度；Es钢筋弹弹性模量量；10钢筋延延伸率。（3-11）四、试验验设备装装置与测测量仪器器试验设备备装置：试验反反力刚架架、支墩墩、支座座、千斤斤顶、分分配梁、荷载传传感器、量测仪器器：CMM-1LL系列电电阻应变变仪、千千分表、百分表表、读数数放大镜镜及电筒筒、钢板板尺、钢钢卷尺、应变仪仪等。试验梁支支承于支支

10、座上，支座支支承于支支墩上，通过千千斤顶和和分配梁梁施加荷荷载，千千斤顶的的反力由由试验反反力刚架架承受，用荷载载传感器器和电阻阻应变仪仪量测荷荷载，用用千分表表量测试试验梁纯纯弯段的的截面应应变，用用百分表表量测试试验梁跨跨中挠度度，用放放大镜观观察裂缝缝的出现现，用读读数放大大镜量测测裂缝宽宽度，用用钢板尺尺及钢卷卷尺量测测裂缝间间距。实验装置置如图22-4所所示图2-44 钢筋混混凝土梁梁试验装装置图五、试验验过程在进行试试验前应应认真阅阅读本试试验指导导书，复复习材料料力学试试验中的的有关知知识；了了解各种种测试设设备和测测试仪表表的性能能、原理理、操作作方法及及使用时时的注意意事项。

11、试验按以以下步骤骤进行：1由教教师预先先安装或或在教师师指导下下由学生生安装试试验梁，布置安安装试验验仪表。2记录录试验梁梁编号、量测并并记录试试验梁尺尺寸、记记录试验验梁配筋筋数量、所用材材料的强强度指标标、千分分表安装装位置和和标距以以及经标标定的电电阻应变变仪读数数和荷载载传感器器的转换换关系等等有关数数据，记记录试件件与加荷荷装置重重量。3检查查试验仪仪表并调调整仪表表初读数数。电阻阻应变仪仪预热至至少155分钟再再调零，注意应应变仪灵灵敏系数数指示值值与电阻阻应变片片灵敏系系数应相相同。百百分表、千分表表要检查查预压值值是否正正确，长长短针指指示位置置应配合合一致。4根据据试验梁梁的

12、截面面尺寸、配筋数数量和实实测的材材料基本本力学性性能值，按有关关公式估估算出裂裂弯矩、破坏弯弯矩，相相应地计计算出裂裂载荷22、破坏坏荷载22。出裂弯矩矩按公式式（2-1）计计算 （33-2）其中：为为梁截面面高度，当截面面高度时时，取，当截面面高度时时，取；为混凝凝土抗拉拉强度标标准值；为换算算截面受受拉边缘缘的弹性性抵抗矩矩。5、确定定承载力力极限状状态设计计荷载。根据混混凝土、钢筋的的设计强强度，计计算受弯弯承载力力极限状状态设计计抵抗弯弯矩，并并计算出出相应的的设计荷荷载2PP。6、首先先进行预预加载。进行11-3次次预加载载，预荷荷载值取取出裂荷荷载2的300%。预预载时，测读数数

13、据，注注意观察察试件、加荷装装置、仪仪表工作作是否正正常，然然后卸去去预荷载，排除故故障，仪仪表重新新调零或或记录初初读数。应特别别注意：预载值值中应包包括试件件的自重重和加荷荷设备重重量。7正式式试验，分级加加荷。利利用荷载载传感器器进行控控制，取取设计荷荷载的220%为为第一级级荷载，试件的的自重和和加荷设设备重量量等应作作为第一一级荷载载的一部部分；在在接近出出裂荷载载时应加加密，取取设计荷荷载的55%为荷荷载增量量；试件件块破坏坏时，亦亦应适当当加密。每次都都要读数数。开始始加荷，每级荷荷载加到到后，持持荷约33-5分分钟后读读数。在在试验梁梁上发现现第一条条裂缝后后，在试试验梁表表面

14、对裂裂缝进行行标记，记录裂裂缝出现现前一级级荷载下下的电阻阻应变仪仪读数。在每级级加载后后的间歇歇时间内内，认真真观察试试验梁上上原有裂裂缝的发发展和新新裂缝的的出现等等情况并并进行标标记，记记录电阻阻应变仪仪、百分分表和千千分表读读数。8继续续加载，当所加加荷载约约为破坏坏荷载值值的600%770%时时，用读读数放大大镜测读读最大裂裂缝宽度度和用直直尺量测测裂缝间间距并记记录。9加载载至试验验梁破坏坏，千分分表及百百分表梁梁破坏前前拆除，防止损损坏，抢抢时间记记录电阻阻应变仪仪读数。10卸卸载。记记录试验验梁破坏坏时裂缝缝的分布布情况。六、试验验结果分分析及试试验报告告（一）试试验基本本情况

15、及及有关参参数用图、表表说明自自己所在在小组试试验梁的的尺寸、配筋、混凝土土和钢筋筋的力学学性能、h0、加荷荷简图，梁正截截面试验验仪表布布置图。试件编号号:，制作日日期:，试验日日期:表2-22 试验验梁参数数表试件类别截面尺寸寸混凝土受拉钢筋筋bmmhmmh0mmfcuN/mmm2EcN/mmm2公称直径Asmm2fyN/mmm2tN/mmm2EsN/mmm210%少筋梁适筋梁超筋梁加荷简图图：加荷装置置及梁自自重：梁正截面面试验仪仪表布置置图：（二）试试验分级级加载值值试验前按按从小到到大的顺顺序计算算好2PP值的各各级荷载载值，每每个数值值减去梁梁自重和和加荷装装置的重重量，即即为千斤

16、斤顶应加加的每级级荷载值值。试验机应应加的荷荷载值=2P荷载等等级-加荷设设备重量量表2-33分类加载方案案荷载等级级0.2000.2550.3000.3550.4000.4550.5002P荷荷载等级级试验机应应加的荷荷载值续表2-3分类加载方案案荷载等级级0.5550.6000.8001.0001.2001.4001.4552P荷荷载等级级试验机应应加的荷荷载值续表2-3分类加载方案案荷载等级级1.5001.5551.6001.6551.7001.7551.8002P荷荷载等级级试验机应应加的荷荷载值续表2-3分类加载方案案荷载等级级1.8551.9002.0002P荷荷载等级级试验机应应

17、加的荷荷载值（三）、试验记记录1、电阻阻应变仪仪量测得得到的受受拉钢筋筋应变实实测记录录表2-44 电阻应应变仪测测定应变变记录表表（10-66）序号测点读数数荷载1234平均值读数读数读数读数0123456789101112131415161718192021222、试验验梁整体体挠度测测试记录录利用百分分表测定定梁整体体挠度，数数据记录录填入表表2-55。表2-55 百分表表测定挠挠度记录录表（单单位：mmm）序号荷载kN百分表11百分表22百分表33支座沉陷陷跨中挠度度读数差值读数差值读数差值01234567891011121314151617181920213、千分分表记录录表表2-6

18、6 千分表表记录表表（单位位：mmm）序号测点读数荷载千分表11千分表22千分表33千分表44千分表55千分表66读数差值读数差值读数差值读数差值读数差值读数差值012345678910111213141516171819202122续表2-6 千分分表记录录表（单单位：mmm）序号测点读数荷载千分表77千分表88均值均值均值均值读数差值读数差值0123456789101112131415161718192021224、试件件裂缝分分布图 梁正面梁 底梁背面用裂缝缝展开图图表示试试验梁裂裂缝出现现及展开开过程，裂缝间间距等。图 2-5 裂裂缝分布布图表2-77 裂裂缝过程程记录表表序号荷载（K

19、N）裂缝最大大宽度（mm）梁正面梁正面梁底1234567891011121314155、试验验数据汇汇总表 表22-8 数据汇汇总表序号荷载混凝土应应变（100-6）混凝土顶顶面纤维应变变ts（10-66）受压区高度x(mmm)受拉钢筋筋应变ts（10-66）跨中挠度度（mm）1234012345678910111213141516171819202122出裂荷载载 22Pc= 出出裂弯矩矩Mc= 破坏荷载载 22Pu= 破破坏弯矩矩Mu= （四）、试验数数据分析析1、绘制制梁的荷荷载挠度曲曲线在整理挠挠度实测测值时，应计入入梁的自自重和加加荷设备备（千斤斤顶、荷荷载传感感器及分分配量）重量。

20、（1）梁梁的挠度度实测值值f1）加载载设备产产生的挠挠度 =2）=3) 各各级荷载载下梁的的跨中挠挠度实测测值=（2）绘绘制荷载载挠度曲曲线 PP-ff(mm)P(kN)0 图2-6 荷荷载挠度度曲线图图2、挠度度分析将0.772P荷荷载下的的挠度实实测值与与短期刚刚度下挠挠度的公公式计算算值进行行比较，分析计计算结果果并得出出结论。注：公式式符号含含义参见见混凝凝土结构构设计规规范GGB5000100-20002第88.2节节“受弯构构件挠度度验算。3、绘制制受拉钢钢筋应变变与荷载载曲线FF-s。绘制制受拉钢钢筋应变变（或应应力）与与弯矩曲曲线。图2-77 受拉钢钢筋应变变-荷载曲曲线图图2

21、-88 受拉拉钢筋应应力-弯矩矩曲线图图5、平截截面假定定验证（自备米米格纸绘绘图）绘制各级级荷载下下沿梁截截面高度度混凝土土应变分分布及受受拉钢筋筋应变图图，验证证平截面面假定，并对此此图进行行分析（如平截截面情况况、中和和轴随荷荷载变动动情况等等）格式式参看图图2-99。图2-99 应变变沿截面面高度分分布图（自备米米格纸绘绘图，并并粘贴于于相应位位置）6、描述述试验梁梁的整个个加荷过过程直至至破坏。如P等等于多少少时，出出现第一一条裂缝缝，此时时测得的的混凝土土平均拉拉应变、钢筋的的应变为为多少?破坏时时钢筋是是否达到到流限，混凝土土边缘纤纤维压应应变达到到多少等等。7、强度度验算将计算

22、所所得试验验梁的破破坏荷载载（按混混凝土与与钢筋实实测值计计算）与与试验结结果进行行比较。 (1)判断是是超筋还还是适筋筋梁(2)梁梁正截面面破坏强强度的公公式计算算值对于适筋筋梁：；对于超筋筋梁：(3)计计算试验验破坏弯弯矩(4)计计算，并并展开讨讨论（五）思思考题、裂缝缝出现前前跨中应应变是否否成比例例？、裂缝缝出现后后有何变变化，为为什么？、中和和轴变化化情况？实验三 建筑物物动力特特性测试试一、实验验目的与与要求1、学习习用脉动动法测量量建筑物物动力特特性的仪仪器布置置和测量量程序；2、学习习用主谐谐量法分分析建筑筑物的低低阶固有有频率和和振型；3、学习习传感器器、测振放放大器以以及数

23、据据采集系系统的操操作和使使用。二、实验验所用的的仪器和和设备1.传感感器：CCD-77S（水水平） 66只；2.放大大器: GZZ5 1台台；3.数据据采集系系统 1套套；4.万用用表 1台台；5. 指指南针 1只只；6.温度度计 1只只；7.风速速风向仪仪 11台；8.导线线 66条。三、试验验方案及及方法利用环境境随机激激振测定定结构动动力特性性的方法法称为脉脉动法。这种方方法不用用专门的的激振设设备,而而是通过过测量建建筑物由由于外界界不规则则的干扰扰而产生生的微小小震动,即”脉动”来确定定建筑物物的特性性。用仪器将将建筑物物的脉动动记录下下来,经经过一定定的分析析工作,可以确确定出建

24、建筑物的的基本频频率和振振型。四、试验验对象本试验以以道桥馆馆五层办办公楼为为测试对对象,并并根据结结构特性性进行布布点。五、试验验步骤1、若测测振系统统尚未标标定过,为测量量振型、可采用用系统相相对标定定。即把把拾振器器集中放放于同一一位置,同时记记录下各各点信号号。由于于各通道道的放大大倍数不不一样,故各波波形幅值值不同。而在同同一瞬间间时记下下的信号号均代表表同一位位移值,故可由由波形找找出各通通道间的的放大倍倍数比例例关系。2、试验验装置和和仪器系系统方框框图见图图3-1和和图3-2所示示。612345传感器图3-1：传感器布置图将各个拾拾振器安安置在各各层楼板板上，地地面和屋屋顶也要

25、要同时布布置。2ch3ch4ch5ch6ch6ch5ch4ch3ch2ch1ch1# 传感器2# 传感器3# 传感器4# 传感器5# 传感器6# 传感器放大器数据采集系统1ch图3-2：仪器系统方框图3、根据据房屋结结构的特特点,要要分别考考虑弯曲曲振动和和扭转振振动的作作用。本本试验测测量横向向弯曲振振动,各各个拾振振器的拾拾振方向向均要一一致指向向横向。4、分别别把拾振振器编号号,对应应于测振振仪、记记录仪相相连。5、将拾拾振器调调到工作作状态。6、用记记录仪进进行记录录,记录录的时间间要满足足数据分分析的要要求。7、判读读脉动记记录图,确定建建筑物第第一固有有频率并并汇出振振型图。本试验

26、要要求采用用主谐量量法直接接判读。建筑物物基频谐谐量是脉脉动里最最主要的的成分,在脉动动记录图图中凡是是振幅较较大、波波形较规规则且光光滑的部部分,并并多次重重复出现现,频率率相等,量出这这个频率率就是建建筑物的的第一固固有频率率,即基基频。另另外,选选各记录录曲线都都比较规规律的区区段,根根据各线线的放大大倍数和和衰减档档数,量量出各点点振幅,在建筑筑物简图图上按比比例将相相位相同同的画在在一边, 相位位相反的的画在另另一边,连接起起来即得得出相应应的振型型曲线。六、传感感器的位位置及仪仪器设置置参数请将传感感器的位位置及仪仪器设置置参数填填入表33-1文件名： 表3-11CH2CH3CH4

27、CH5CH6CH传感器的的放置位位置传感器的的旋钮位位置小位移小位移小位移小位移小位移小位移传感器拾拾振方向向东东东东东东放大器工工作选择择X1X1X1X1X1X1放大器衰衰减采样频率率（HZZ）100100100100100100文件名： 表3-21CH2CH3CH4CH5CH6CH传感器的的放置位位置传感器的的旋钮位位置小位移小位移小位移小位移小位移小位移传感器拾拾振方向向南南南南南南放大器工工作选择择X1X1X1X1X1X1放大器衰衰减采样频率率（HZZ）100100100100100100七、试验验结果整整理与试试验报告告1.在实实验过程程中应记记录好下下列资料料（1）实实验日期期；记

28、录者者；（2）建建筑物名名称：；（3）温温度；风向；风速；（4）结结构特征征及简图图，并标标出测点点位置、拾振方方向；2. 根根据测试试的原始始曲线图图，简单单标注每每条曲线线。3、用文文字简述述分析过过程，将将分析的的数据填填入下表表。表3-33 建筑物物的固有有频率、振型 楼层东方向的的水平振振动南方向的的水平振振动第一振型型f= Hz第一振型型f= Hz幅值振型幅值振型屋顶5层4层3层2层1层4. 根根据测得得的建筑筑物基频频、振型型等参数数，对建建筑物作作出评述述。5.当拾拾振器数数量不够够时，又又如何完完成建筑筑物的振振型测量量呢？请请自行设设计一试试验方案案。实验四 简简支钢桁桁架

29、静载载试验一、试验验目的1.进一一步学习习和掌握握几种常常用仪器器仪表的的性能、安装和和使用方方法；2.通过过对桁架架的节点点位移、杆件内内力、支支座处上上弦杆转转角的测测量对桁桁架结构构的工作作性能作作出分析析，并验验证理论论计算的的正确性。二、试验验内容 1、通通过指导导教师讲讲解及演演示并结结合钢桁桁架的全全过程试试验，了了解下列列各种仪仪器设备备的工作作原理及及其使用用方法。 2、通通过对简简支钢桁桁架结构构静力试试验，量量测桁架架在弹性性阶段内内的杆件件应变（），下下弦节点点竖向位位移（），上弦弦杆转角角（），并验验证其理理论计算算的正确确性。三、试件件、试验验设备和和仪器仪仪表1.试件件钢桁架。跨度33.6mm，上、下弦杆采用无缝缝钢管10226.00，腹杆杆采用无无缝钢管管63.53.55,节点采采用球节节点和钢钢管相贯贯节点，球尺寸寸为D33008.00和D22508.00，,测测点布置置见图44-1。1倾角角仪 2电阻应应变计 33.挠度度计图4-11 钢桁桁架尺寸寸与测点点布置图图2.试验验加载设设备(1)AAmsller试试验机；(2)220吨千千斤顶11台；3.试验验所选用用的测量量仪器和和仪表(1)静静态电阻阻应变仪仪 2台台；(2)百百分表 66个；(3)表表架