大工15春《土木工程实验(二)》实验报告

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实验一：混凝土实验

一、实验目的：  1.熟悉混凝土的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试和评定方法;   3通过检验混凝土的立方体抗压强度,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     PC32.5Mpa      

（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连续级配              

（4）水：         洁净的淡水或蒸馏水                           

3．配合比：(kg/m3)

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：  电子称：量程50kg,感量50g；量筒：塌落度筒：拌铲：                                              

小铲：捣棒（直径16mm、长600mm,端部呈半球形的捣棒）：拌和板：金属底板                                                                     

2、实验数据及结果

1、实验仪器、设备：  标准试模：150mmx150mm: 振动台：压力试验机：测量精度为                                               

  ±1%，试件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%；标准养护室                                                                   

2、实验数据及结果

（1）混凝土拌合物工作性是否满足设计要求，是如何判定的？

     满足设计要求。实验要求混凝土拌合物的塌落度30~50mm,而此次试验结果中塌落度为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的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？

    满足设计要求。该组试件的抗压强度分别为31.7MPa、38.4MPa、38.7MPa,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38.4MPa作为该组试件的抗压强度值，38.4MPa大于38.2MPa,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.通过对钢筋混凝土梁的承载力、应变、挠度及裂缝等参数的测定，熟悉钢筋混凝土受弯构件正截面破坏的一般过程及其特征，加深对书本理论知识的理解。2.进一步学习常规的结构实验仪器的选择和使用操作方法，培养实验基本技能。3.掌握实验数据的整理、分析和表达方法，提高学生分析和解决问题的能力。                                                         

二、实验基本信息：

1．基本设计指标

（1）简支梁的截面尺寸  150mmx200mm          

（2）简支梁的截面配筋（正截面）    6@100; 2 8, 2 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

第2部分：每级荷载作用下的应变值

（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？

   最大荷载C30混凝土，fc=14.3N/mm2 ,α1 =1,HRB335钢筋，fy=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ξ=0.55，取αs=45mm,ho=200-45=155mm，M=1.0x14.3x150x155x0.55x(1-0.5x0.55)=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，掌握经理非破坏实验基本过程。3.结合实际工程，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

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

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，实验中的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。通过振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

截面高度

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

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？

   最为关心的技术指标为：灵敏度、频率范围和量程。（1）灵敏度：土木工程和超大型机械结构的振动在1~100ms-2左右，可选300~30pC/ms-2的加速度传感器；（2）频率：土木工程一般是低频振动，加速度传感器频率响应范围可选择0.2~1kHz; (3)传感器的横向比较小，以尽可能减小横向扰动对测量频率的影响：                                                                  

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。