大工16秋《土木工程实验(二)》实验报告

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姓 名: 詹石法 院校学号: 151299403881 学习中心: 福建安溪奥鹏学习中心 层 次: 专升本 (高起专或专升本) 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,根据梁的裂纹开展判断梁的破坏形态。2.观察裂纹开展,记录梁受力和变形过程,画出荷载挠度曲线。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.测定梁开裂荷载和破坏荷 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 0.90 4.91 5.48 2.58 2 20 kN 0.86 4.8 5.85 0.48 3 30 kN 0.82 4.76 6.26 0.47 4 40 Kn 0.78 4.68 6.66 0.46 5 50 kN 0.74 4.61 7.11 0.51 6 60 kN 0.70 4.56 7.52 0.46 7 70 kN 0.67 4.52 8.03 0.54 8 80 kN 0.63 4.48 8.50 0.52 9 90 kN 0.60 4.43 9.06 0.60 10 100 kN 0.57 4.39 9.65 0.68 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 56 50 58 88 2 20 kN 99 100 109 174 3 30 kN 258 376 300 310 4 40 kN 445 760 497 448 5 50 kN 561 1096 652 570 6 60 kN 696 1425 832 701 7 70 kN 843 1760 1022 842 8 80 kN 952 2021 1156 957 9 90 kN 1068 2306 1306 1046 10 100 kN 1107 2593 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,cf=14.3N/mm2 ,α1=1 ,HRB335钢筋,cf=300N/mm2 环境取为一类,保护层厚度取为20mm界限的相对受压区为δ=0.55,取αs=45mm ,ho=200-45=155mm,M=1.0x14.3x150x155x0.55x(1-0.5x0.55) =132.574KN.m 与实验相比较132.6-90.2=42.4 KN.m 。

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基本过程。3. 结合实际工程,对桁架工作性能做出分析与评定 。 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 0.51 500 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 27 27 26 26.5 359.87 18 19 18.5 251.2 1000 -68 -72 -70 53 53 51 52 706.16 34 37 35.5 482.09

1500 -100 -106 -103 78 78 76 77 1045.66 52 55 53.5 726.5

2000 -133 -142 -137.5 104 104 101 102.5 1391.95 69 73 71 964.18

1000 -67 -70 -68.5 51 51 50 50.1 685.79 35 37 36 488.8 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 0.148 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? 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。 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 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