大工18春《土木工程實驗(二)》離線作業(yè)答案

1、姓 名：院校學號：學習中心：上海開放大學浦東南校奧鵬中心層 次： (高起?；驅Ｉ?專 業(yè)：實驗一：混凝土實驗一、實驗目的：熟悉混凝土的技術性質和成型養(yǎng)護方法；掌握混凝土拌合物工 作性的測定和評定方法；通過檢驗混凝土的立方體抗壓強度，掌握有關強度的評 定方法。二、配合比信息：1 .基本設計指標(1) 設計強度等級C30(2) 設計砼坍落度30-50mm2.原材料(1) 水泥：種類復合硅酸鹽水泥 強度等級 P.C 32.5(2) 砂子：種類河砂 細度模數(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

2、率1m3 用量(kg)47560011252000.4235%稱量精度 0.5% 1% 1% 0.5%-15L 用量(kg)7.1259.016.87530.4235%三、實驗內容：第1部分：混凝土拌合物工作性的測定和評價1、實驗儀器、設備：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、實驗數(shù)據(jù)及結果工作性參數(shù)測試結果坍落度，mm40mm粘聚性良好保水性良好第2部分：混凝土力學性能檢驗1、 實驗儀器、設備： 標準試模：150mm x 150mrX 150 mm 、振動臺、壓力 試驗機（測量精度為土 1%,試件破壞荷載應大于

3、壓力機全量程的 20%;且小于 壓力機全量程的80%。、壓力試驗機控制面板、標準養(yǎng)護室（溫度 20C 2C, 相對濕度不低于95%）2、實驗數(shù)據(jù)及結果試件編號1#2#3#破壞荷載F, kN713.5864.0870.2抗壓強度fee , MPa其中(fF 10八II ee,AA=22500mm 2)31.738.438.7抗壓強度代表值， MPa222500 伽四、實驗結果分析與判定：（1、混凝土拌合物工作性是否滿足設計要求，是如何判定的？答：滿足設計要求。實驗要求混凝土拌合物的塌落度30 50mm,而此次實驗結果中塌落度為 40mm, 符合要求；搗棒在已塌落的拌合物錐體側面輕輕敲打，錐 體逐

4、漸下沉表示粘聚性良好；塌落度筒提起后僅有少量稀漿從底部析岀表示保水 性良好）（2）混凝土立方體抗壓強度是否滿足設計要求。是如何判定的？答：滿足設計要求）該組試件的抗壓強度分別為 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 38.4MPa作為該組試件的抗壓強度值；38.4 MPa大干38.2 MPa,因此所測混凝土強度滿足設計要求。實驗二：鋼筋混凝土簡支梁實驗一、實驗目的：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) 每級荷載下應變

5、片的應變值分析應變沿截面高度是否成線性。 4測定梁開裂 荷載和破壞荷載，并與理論計算值進行比較。二、實驗基本信息：1 .基本設計指標(1) 簡支梁的截面尺寸150mmX 200mm(2) 簡支梁的截面配筋(正截面)28 2HRB335 142.材料(1 )混凝土強度等級 C30(2)鋼筋強度等級HRB335三、實驗內容：第1部分：實驗中每級荷載下記錄的數(shù)據(jù)何載百分表讀數(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 kN0.824.756.26

6、0.47440 Kn0.784.686.660.46550 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變值何載應變值測點4讀數(shù)測點5讀數(shù)測點6讀數(shù)測點7讀數(shù)110 kN56505888220 kN99100109174330 kN25837630031

7、0440 kN445760497448550 kN5611095652570660 kN6961425832701770 kN84317601022842880 kN95220211156957990 kN106823061306104610100 kN1107259314571170四、實驗結果分析與判定：(1)根據(jù)試驗梁材料的實測強度及幾何尺寸，計算得到該梁正截面能承受最大荷載為90.2kN,與實驗實測值相比相差多少？答：最大荷載 C30 混凝土，fc=14.3N/mm2 ,a 1 = 1 ,HRB335 鋼筋，fc =300N/mm2環(huán)境取為一類，保護層厚度取為20mm界限的相對受壓區(qū)為

8、S=0.55，取as=45mm,h g=200-45=155mm,M=1.0x14.3x150x155x0.55x(1-0.5x0.55)=132.574KN.m 與實驗相比較132.6-90.2=42.4 KN.m 實驗略大于計算值。實驗三：靜定桁架實驗一、實驗目的： 1.掌握桿件應力應變關系與桁架的受力特點。 2.對桁架節(jié) 點位移、支座沉降和桿件內力測量， 以及對測量結果處理分析， 掌握靜力非破壞 實驗基本過程。3.結合實際工程，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)表格外徑(mm)內徑(mm)截面積(mm)桿長度(mm)線密度(kg/m)彈性模量(Mpa)222069

9、.540.5150052.06X 10、實驗內容：第1部分：記錄試驗微應變值和下弦桿百分表的讀數(shù)，并完成表格何載(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500-34-36-3527272626.5359.87181918.5251.231000-68-72-7053535152706.16343735.5482.091500-100-106-103787876771045.66525553.5726.532000-133-142-137.5104104101102.51391.95697371964.181000-67-70-68.551515050.5685.7935

10、3736488.880000000000000第2部分：記錄試驗微應變值和下弦桿百分表的讀數(shù)，并完成表格何載（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、實驗結果分析與判定：1. 將第一部分中內力結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

11、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，所以實際的內力值要與理論值有誤差。2. 通過試驗總結出桁架上、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。答：當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)槭軌海鞘芰Φ拇笮〔蛔儭?因此，為避免壓桿失穩(wěn)，實驗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。實驗四：結構動力特性測量實驗一、 實驗目的：1、了解動力參數(shù)的測量原理。2、掌

12、握傳感器、儀器及使用方 法。3、通過振動衰減波形求出系統(tǒng)的固有頻率和阻尼比。二、實驗設備信息：1、設備和儀器名稱型號和規(guī)格用途拾振器DH105將震動信號轉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 其轉換成數(shù)字量傳送給計算機電荷適配器將壓電傳感器的電荷信號轉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驗敲擊的振動源2、簡支梁的基本數(shù)據(jù)截面咼度(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、實驗內容：根據(jù)相鄰n個周期的波峰和時間信息，

13、并根據(jù)公式計算一階固有頻率和阻尼比次數(shù)123456第i個波時間1.56152.92551.57459.3582.5681.5615波形峰 幅值500.73518.79490.20424.32436.28500.73第i+n個:波時間1.75053.14051.7629.54452.7811.7505波形峰 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Z0.00870.00670.00870.00810.00790.0087根據(jù)公式：(1) f 丄、(2)lnA3計算上述表格中的頻率Td2 n A(ti nTd)和阻尼比，填寫到上表中。A(ti)為第i個波形的波峰幅值，A(ti nTd)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？答：拾振器的選擇依據(jù)有靈敏度、頻率范圍、量程。1、靈敏度：土木工程和超大型機械結構的振動在 1100m2左右，可選30030pC/mS2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范圍可選擇 0.21kHz.。3、傳感器的橫向比要小，