大工14秋《土木工程实验(二)》实验报告—可直接上交
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姓 名: 肖云峤
院校学号: 131380303100
学习中心: 江苏淮安淮阴奥鹏学习中心[18]
层 次: 专升本
专 业: 土木工程
实验一:混凝土实验
一、实验目的: 熟悉混凝土的技术性质和成型养护方法;掌握砼拌合物工作性的测定和评定方法;通过检验砼的立方体抗压强度,掌握有关强度的评定方法。
二、配合比信息:
1.基本设计指标
(1)设计强度等级 C30
(2)设计砼坍落度 30-50mm
2.原材料
(1)水泥:种类 复合硅酸盐水泥 强度等级 P.C 32.5
(2)砂子:种类 河砂 细度模数 2.6
(3)石子:种类 碎石 粒 级 5-31.5mm
(4)水: 洁净的淡水或蒸馏水
3.配合比:(kg/m3)
材料 水泥 砂 碎石 水 水灰比 砂率
1m3用量(kg) 475 600 1125 200 0.42
35%
称量精度 ±0.5% ±1% ±1% ±0.5% -- --
15L用量(kg) 7.125 9.0 16.875 3 0.42 35%
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: 电子秤、量筒、坍落度筒、拌铲、小铲、捣棒(直径16mm、长600mm,端部呈半球形的捣棒)、拌合板、金属底板等。
2、实验数据及结果
工作性参数 测试结果
坍落度,mm
40mm
粘聚性 良好
保水性 良好
第2部分:混凝土力学性能检验
1、实验仪器、设备: 标准试模:150mm×150mm×150 mm 、振动台、压力试验机(测量精度为±1%,时间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%。)、压力试验机控制面板、标准养护室(温度20℃±2℃,相对湿度不低于95%。)
2、实验数据及结果
试件编号 1# 2#
3#
破坏荷载F,kN 713.5 864.0
870.2
抗压强度ccf,MPa
其中(AFfcc1000,A=22500mm2) 31.7 38.4
38.7
抗压强度代表值,MPa 22500㎜2
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?
答:满足设计要求。实验要求混凝土拌合物的塌落度30—50mm,而此次实验结果中塌落度为40mm,符合要求;捣棒在已塌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;塌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?
答:满足设计要求。该组试件的抗压强度分别为31.7MPa、38.4MPa、38.7 MPa,
因31.7与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作为该组试件的抗压强度值,38.4 MPa大于38.2 MPa,因此所测混凝土强
度满足设计要求。
实验二:钢筋混凝土简支梁实验
一、实验目的: 1、分析梁的破坏特征,根据梁的裂缝开展判断梁的破坏形态;2、观察裂缝开展,记录梁受力和变形过程,画出茶载挠度曲线;3、根据每级荷载下应变片的应变值分析应变沿截面高度是否成线性;4、测定梁开隔墙有耳荷载和破坏荷载,并与理论计算值进行比较。
二、实验基本信息:
1.基本设计指标
(1)简支梁的截面尺寸 150mm*200mm
(2)简支梁的截面配筋(正截面) 2φ8、2HRB335 14
2.材料
(1)混凝土强度等级 C30
(2)钢筋强度等级 HRB335
三、实验内容:
第1部分:实验中每级荷载下记录的数据
荷载 百分表读数 挠度/mm 左支座(f1/mm) 右支座(f2/mm) 跨中(f3/mm)
0 0 kN 0.96 4.99 5.14 2.46
1 10 kN 0.9 4.91 5.48 2.58
2 20 kN 0.86 4.83 5.85 0.43
3 30 kN 0.82 4.75 6.26 0.47
4 40 Kn 0.78 4.68 6.66 0.455
5 50 kN 0.74 4.61 7.11 0.505
6 60 kN 0.7 4.56 7.52 0.455
7 70 kN 0.67 4.52 8.02 0.535
8 80 kN 0.63 4.48 8.5 0.52
9 90 kN 0.6 4.43 9.06 0.6
10 100 kN 0.57 4.39 9.65 0.625
起裂荷载(kN) 40KN
破坏荷载(kN) 138.3KN
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
荷载 应变值
测点4读数 测点5读数 测点6读数 测点7读数
1 10 kN 38 50 38
88
2 20 kN 99 168 109 174
3 30 kN 258 376
300
310
4 40 kN 445
760 497 440
5 50 kN 561 1095 652 570
6 60 kN 696 1425 832 731
7 70 kN 843 1760 1022
842
8 80 kN 952 2021 1156 957
9 90 kN 1068 2305 1306 1046
10 100 kN 1187 2598 1457 1170
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?
答:最大荷载C30混凝土,214.3/cfNmm,11,HRB335钢筋,2300/yfNmm
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45smm,h0=200-45=155mm,M=1.0×14.3×150×155×0.55×(1-0.5×0.55)=132.574KN·m 破坏荷载为138.3KN,因此实测值略大于计算值。
实验三:静定桁架实验
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.结合实验桁架,对桁架工作性能作出分析与评定。
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 20 69.54 500 0.51 2.06×105
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
荷载(N) 上弦杆 腹杆 下弦杆
1点 2点 均值 力 1点 2点 均值 力 1点 2点 均值 力
500 -34 -36 -35 -475.3 27 26 26.5 359.87 18 19 18.5 251.23
1000 -68 -72 -70 -950.6 53 51 52 706.16 34 37 35.5 482.09
1500 -100 -106 -103 -1398.74 78 76 77 1045.66 52 55 53.5
726.53
2000 -133 -142 -137.5 -1867.25 108 101 102.5
1391.95 69 73
71
964.18
1000 -67 -70 -68.5 -930.23 51 50 50.5 685.79 35 37 36 488.88
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
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) 挠度测量 下弦杆
表① 表② 表③ 表④ ② ③
500 0 0.075 0.125 0 0.075 0.125
1000 0 0.145 0.253 0 0.145 0.253
1500 0 0.220 0.377 0 0.220 0.377
2000 0 0.285 0.502 0 0.285 0.502
1000 0 0.142 0.251 0 0.142 0.251
0 0 0.001 0.002 0 0.001 0.002
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?
答:由于理论计算的数值均略大于实测值,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所偏差,所以实际的内力值要与理论值有误差。
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。
答:当承受竖向向下荷载时,上弦受压,下弦、腹杆受拉。通过内力分析可以得出,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,为避免压杆失稳,实验中所用的桁架形式更优,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
一、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、通过震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:
1、设备和仪器
名称 型号和规格 用途
拾振器 DH105 震动信号转换为电压信号输出
动态测试系统 DH5922 采集振动传感器输出的电信号,并将其转换为数字信号传送给计算机
电荷适配器 将拾振器的电荷信号转换成电压信号
电脑 记录、分析数据
锤子 敲击产生震动信号
木质简支梁 用于实验敲击的震动源
2、简支梁的基本数据
截面高度
(mm) 截面宽度
(mm) 长度
(mm) 跨度
(mm) 弹性模量
(GPa) 重量
(kg) 自振频率理论值
(Hz)
61 185 2035 1850 10 12.7
34.35
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 1 2 3 4 5 6
第i个 波时间 1.5615 2.9255 1.5745 9.358 2.568 1.5615