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学习中心: 福建漳浦奥鹏学习中心
层 次: 专升本
专 业: 土木工程
实验一:混凝土实验
一、实验目的: 1. 熟悉混凝土技术性质和成型养护方法;
2.掌握混凝土拌合物工作性的测定和评定方法;
3.通过检验混凝土立方体抗压强度,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—50㎜
2.原材料
(1)水泥:种类 复合硅酸盐水泥 强度等级 P.C32.5
(2)砂子:种类 河砂 细度模数 2.6
(3)石子:种类 矿石 粒 级 5—31.5 ㎜,连续级配
(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% |
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、 稠度测定仪(坍落度筒)、 金属底板 、 搅铲、 搅棒 、 小铲
2、实验数据及结果
工作性参数 | 测试结果 |
坍落度mm | 41㎜ |
粘聚性 | 良好 |
保水性 | 良好 |
1、实验仪器、设备: 标准试模、 振动台、 标准养护室、 压力试验机
压力试验机控制面板
2、实验数据及结果
试件编号 | 1# | 2# | 3# |
破坏荷载F,kN | 713.5 | 8 | 870.2 |
抗压强度,MPa 其中(,A=22500mm2) | 31.7 | 38.4 | 38.7 |
抗压强度代表值,MPa | 38.4 |
(1)混凝土拌合物工作性是否满足设计要求,是如何判定的?
混凝土拌合物工作性满足设计要求 ,原因是坍落度值为41㎜在30到50㎜ 之间,粘聚性良好,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?
混凝土立方体抗压强满足设计要求 , 38.4大于该试验的抗压强度代表值于38. 2,故混凝土立方体抗压强满足设计要求。
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 150*200
(2)简支梁的截面配筋(正截面) 上部2Φ8 下部2Φ14
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 | |
1 | 10 kN | 90.7 | 90.8 | 48.2 | |
2 | 20 kN | 86.0 | 82.9 | 85.2 | |
3 | 30 kN | 82 | 75.2 | 26.1 | |
4 | 40 Kn | 78.1 | 68 | 66.5 | |
5 | 50 kN | 74.3 | 61.8 | 11.3 | |
6 | 60 kN | 70.8 | 56.7 | 52.5 | |
7 | 70 kN | 67.0 | 51.9 | 2.8 | |
8 | 80 kN | .9 | 48.0 | 50.2 | |
9 | 90 kN | 60.3 | 43.2 | 6.1 | |
10 | 100 kN | 57.1 | 39.2 | 65.2 | |
起裂荷载(kN) | 40 | ||||
破坏荷载(kN) | 138.3 |
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 | 36 | 50 | 58 | 88 |
2 | 20 kN | 99 | 106 | 109 | 174 |
3 | 30 kN | 258 | 376 | 300 | 310 |
4 | 40 kN | 443 | 780 | 497 | 448 |
5 | 50 kN | 561 | 1095 | 652 | 570 |
6 | 60 kN | 696 | 1425 | 632 | 731 |
7 | 70 kN | 843 | 1760 | 1022 | 2 |
8 | 80 kN | 952 | 2022 | 1056 | 957 |
9 | 90 kN | 1056 | 2305 | 1306 | 1046 |
10 | 100 kN | 1187 | 2598 | 1457 | 1170 |
(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?
实验三:静定桁架实验
一、实验目的: 1、掌握杆件应力-应变关系和桁架的受力特点;
2、通过对桁架节点位移、支座沉降和杆件内力测量,以及对测量结果处理分析,掌握静力非破坏试验基本过程;
3、结合实验桁架,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(mm2) | 杆长度(mm) | 线密度 (kg/m) | 弹性模量(Mpa) |
22 | 20 | 68.54 | 500 | 0.51 | 2.06*106 |
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 | 18 | 19 | 18.5 | ||
1000 | -68 | -72 | -70 | 53 | 53 | 51 | 52 | 7 | 34 | 37 | 35.5 | |
1500 | -100 | -106 | -103 | 78 | 78 | 76 | 72 | 52 | 55 | 53.5 | ||
2000 | -133 | -142 | -137.8 | 104 | 104 | 101 | 102.5 | 69 | 73 | 71 | ||
1000 | -67 | -70 | -68.5 | 51 | 51 | 50 | 50.5 | 35 | 37 | 36 | ||
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
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 |
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?
内力结果值稍大于桁架理论值 ,原因可能是桁架结点约束情况在实验影响较大, 并非理想的绞接点。
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。
桁架上、下弦杆与腹杆受力均匀,只受轴向力,受力合理。若将实验桁架腹杆反向布置, 将由受拉变成受压,但大小不变,受力桁架形式更优,受力更合理,更能发挥材料作用。
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、通过振动衰减波形求出简支梁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 | 将压电石英拾振器的电荷信号转换成电压信号 |
动态测试系统 | DH5922 | 采集振动传感器输出的电信号并将其转为数的量传递给计算机 |
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 |
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 波形 | 波峰 | 时间 | 1.5615 | 2.9255 | 1.5745 | 9.358 | 2.568 | 1.5615 |
幅值 | 500.73 | 518.79 | 490.20 | 424.32 | 436.28 | 500.73 | ||
第i+n个波形 | 波峰 | 时间 | 1.7505 | 3.1405 | 1.762 | 9.5445 | 2.781 | 1.7505 |
幅值 | 341.18 | 370.39 | 334.59 | 297.06 | 293.01 | 341.18 | ||
间隔n | 7 | 8 | 7 | 7 | 8 | 7 | ||
周期 / s | 0.027 | 0.02688 | 0.0268 | 0.0266 | 0.02662 | 0.027 | ||
频率/ Hz | 37.037 | 37.2 | 37.31 | 37.59 | 37.566 | 37.037 | ||
阻尼比ζ | 0.0087 | 0.0067 | 0.0087 | 0.0087 | 0.0079 | 0.0087 |
四、问题讨论:
1. 在实验中拾振器的选择依据是什么?使用时有什么注意事项?
拾振器的选择依据是灵敏度,频率,量程。注意事项 :量程范围,调整量程范围,使实验数据达到更好的信噪比,不要使仪器过载,也不要使信号过小 。
2. 什么是自由振动法?
在实验中采用初位移或初速度的突卸或突加载的方法,使结构受一冲击荷载作用而产生自由振动。