大工15秋《土木工程實(shí)驗(yàn)(二)》實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、實(shí)驗(yàn)一：混凝土實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?1.熟悉混凝土的技術(shù)性質(zhì)和成型養(yǎng)護(hù)方法； 2.掌握混凝土拌合物工作性的測(cè)定和評(píng)定方法； 3.通過(guò)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(píng)定方法。 二、配合比信息： 1根本設(shè)計(jì)指標(biāo)1設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí) C30 2設(shè)計(jì)砼坍落度 30-50mm 2原材料1水泥：種類 復(fù)合硅酸鹽水泥 強(qiáng)度等級(jí) 2砂子：種類 河沙 細(xì)度模數(shù) 3石子：種類 碎石 粒 級(jí) 5-34.5mm 4水： 飲用水 3配合比：(kg/m3)材料水泥砂碎石水水灰比砂率1m3用量(kg)475600112520035%稱量精度±0.5%±1%±1%±0.5%-15

2、L用量(kg)335%三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：第1局部：混凝土拌合物工作性的測(cè)定和評(píng)價(jià)1、實(shí)驗(yàn)儀器、設(shè)備 電子稱：量程50kg，感量50g；量筒；塌落度筒；拌鏟；小鏟；搗棒直徑16mm、長(zhǎng)600mm，端部呈半球形的搗棒；拌和板；金屬底板。 2、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)果工作性參數(shù)測(cè)試結(jié)果坍落度，mm40粘聚性良好保水性良好第2局部：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； 振動(dòng)臺(tái)；壓力試驗(yàn)機(jī)：測(cè)量精度為±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%；標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室。 2、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)果試件編號(hào)1#2#3#破壞荷載F，kN抗壓強(qiáng)度，MPa其中，

3、A=22500mm2抗壓強(qiáng)度代表值，MPa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塔落度30-50mm，而此次實(shí)驗(yàn)結(jié)果中塔落度為40mm，符合要求；搗棒在已坍落的拌合物錐體側(cè)面輕輕敲打，錐體逐漸下沉表示粘聚性良好；坍落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？ 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、38.7MPa，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(qiáng)

4、度值，38.4MPa大于38.2MPa，因此所測(cè)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(jiǎn)支梁實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?通過(guò)對(duì)鋼筋混凝土梁的承載力、應(yīng)變、撓度及裂縫等參數(shù)的測(cè)定，熟悉鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面破壞的一般過(guò)程及其特征，加深對(duì)書(shū)本理論知識(shí)的理解。 2.進(jìn)一步學(xué)習(xí)常規(guī)的結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)儀器的選擇和使用操作方法，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)根本技能。3.掌握實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的整理、分析和表達(dá)方法，提高學(xué)生分析與解決問(wèn)題的能力。 二、實(shí)驗(yàn)根本信息：1根本設(shè)計(jì)指標(biāo)1簡(jiǎn)支梁的截面尺寸 150mm X200mm 2簡(jiǎn)支梁的截面配筋正截面 A6100,；2A8;2B14 2材料1混凝土強(qiáng)度等級(jí) c30 2鋼筋強(qiáng)度等級(jí) HRB335 三

5、、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：第1局部：實(shí)驗(yàn)中每級(jí)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/mm00 kN0110 kN220 kN330 kN440 Kn550 kN660 kN0.7770 kN880 kN990 kN10100 kN起裂荷載(kN)40KN破壞荷載(kN)注：起裂荷載為裂縫開(kāi)始出現(xiàn)裂縫時(shí)所加荷載的數(shù)值。第2局部：每級(jí)荷載作用下的應(yīng)變值荷載應(yīng)變值測(cè)點(diǎn)4讀數(shù)測(cè)點(diǎn)5讀數(shù)測(cè)點(diǎn)6讀數(shù)測(cè)點(diǎn)7讀數(shù)110 kN38503888220 kN99168109174330 kN258376300310440 kN445760497440550 kN561109565257

6、0660 kN6961452832731770 kN84317601022842880 kN95220211156957990 kN106823051306104610100 kN1187259814571170四、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(cè)強(qiáng)度及幾何尺寸，計(jì)算得到該梁正截面能承受最大荷載，與實(shí)驗(yàn)實(shí)測(cè)值相比相差多少？ 答：最大荷載C30混凝土，cf=14.3N/mm2 ，1=1 ,HRB335鋼筋，cf=300N/mm2 環(huán)境取為一類，保護(hù)層厚度取為20mm界限的相對(duì)受壓區(qū)為=0.55，取s=45mm，ho =200-45=155mm,M=1.0x14.3x150x155x0.

7、55x(1-0.5x0.55) =132.574KN.m 與實(shí)驗(yàn)相比擬132.6-90.2=42.4 KN.m 實(shí)驗(yàn)越大與計(jì)算值。 實(shí)驗(yàn)三：靜定桁架實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?應(yīng)變關(guān)系與桁架的受力特點(diǎn)。 2.對(duì)桁架節(jié)點(diǎn)位移、支座沉降和桿件內(nèi)力測(cè)量，以及對(duì)測(cè)量結(jié)果處理分析，掌握靜力非破壞實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)根本過(guò)程。 3.結(jié)合實(shí)際工程，對(duì)桁架工作性能作出分析與評(píng)定。 二、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄：桁架數(shù)據(jù)表格外徑(mm)內(nèi)徑(mm)截面積(mm)桿長(zhǎng)度(mm)線密度 (kg/m)彈性模量(Mpa)22 20500 0三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：第1局部：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

8、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500-34-36-35272618191000-68-72-7053515234371500-100-106-10378767752552000-133-1421041016973711000-61-705150353736第2局部：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(cè)量下弦桿表表表表50000100000150000200000100000000四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與判定：1. 將第一局部中內(nèi)力結(jié)果與桁架理論值比照，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(cè)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

9、響較大，并非都為理想的鉸接點(diǎn)，因此局部結(jié)點(diǎn)可以傳遞彎矩，而實(shí)際的桁架軸線也未必都通過(guò)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)際的內(nèi)力值要與理論值有誤差。2. 通過(guò)試驗(yàn)總結(jié)出桁架上、下弦桿與腹桿受力特點(diǎn)，假設(shè)將實(shí)驗(yàn)桁架腹桿反向布置，比照一下兩者優(yōu)劣。 答：當(dāng)承受豎向向下荷載時(shí)，上弦受壓，下弦、腹桿受拉。通過(guò)受力分析可以得出，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。?jù)此為防止壓桿失穩(wěn)，實(shí)驗(yàn)中布置的桁架形式更優(yōu)越，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(dòng)力特性測(cè)量實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?1.了解動(dòng)力參數(shù)的測(cè)量原理。 2.掌握傳感器、儀器及使用方法。 3通過(guò)

10、振動(dòng)衰減波形求出系統(tǒng)的固有頻率和阻尼比。 二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備信息：1、設(shè)備和儀器名稱型號(hào)和規(guī)格用途拾振器DH105將振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)變成變荷信號(hào)輸出動(dòng)態(tài)測(cè)試系統(tǒng)DH5922用來(lái)采集振動(dòng)傳感器輸出的電信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字量傳遞給計(jì)算機(jī)2、簡(jiǎn)支梁的根本數(shù)據(jù)截面高度(mm)截面寬度(mm)長(zhǎng)度(mm)跨度(mm)彈性模量(GPa)重量(kg)自振頻率理論值(Hz)611852035185010三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：根據(jù)相鄰n個(gè)周期的波峰和時(shí)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(gè)波形波峰時(shí)間幅值第i+n個(gè)波形波峰時(shí)間幅值間隔n787787周期 / s頻率/ Hz阻尼比根據(jù)公式：1、2計(jì)算上述表格中的頻率和阻尼比，填寫(xiě)到上表中。為第i個(gè)波形的波峰幅值，為第i+n個(gè)波形的波峰幅值。四、問(wèn)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(shí)有什么考前須知？ 答：最為關(guān)心的技術(shù)指標(biāo)為：靈敏度、頻率范圍和量程。 1靈敏度：土木工程和超大型機(jī)械結(jié)構(gòu)的振動(dòng)在1100ms-2左右，可選30030pC/ms-2的加速度傳感器； 2頻率：土木工程一般是低頻振動(dòng)，加速