大连理工大学《土木工程实验》(二)离线作业答案

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专    业：           

实验名称：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定和评定方法；

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：150mm×150mm； 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塔落度30-50mm，而此次实验结果中塔落度为40mm，符合要求；捣棒在已坍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；坍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？

      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。 

实验名称：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，提高学生分析与解决问题的能力。

二、实验基本信息：

1．基本设计指标

（1）简支梁的截面尺寸   150mm X200mm 

（2）简支梁的截面配筋（正截面）   A6@100,；2A8;2B14   

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

（1）根据试验梁材料的实测强度及几何尺寸，计算正截面起裂荷载、最大荷载，并于实测值进行比较？

  最大荷载C30混凝土，，，HRB335钢筋， 

 环境取为一类，保护层厚度取为20mm。界限的相对受压区为，取，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。

（2）依据控制截面实测应变值绘制某级荷载时正截面应变图（此部分不作考核要求）。–ε

实验名称：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。 

实验名称：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？

     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）传感器的横向比要小，以尽可能减小横向扰动对测量频率的影响；

2. 对动态测试系统的要求是什么？使用时有什么注意事项？

    对动态测试系统的要求：（1）分析参数设置   采样频率：1k～2kHz;采用连续采样方式，即一直不断的采集和记录数据。其余不用设置。（2）系统参数设置     选定测量通道：2-1，并屏蔽未用通道，避免干扰。灵敏度：将传感器灵敏度输入相应的通道的灵敏度设置栏内。由于本试验采用的是加速度传感器，因此参数表中工程单位EU应设为m/s2，传感器灵敏度单位为PC/EU，表示每个工程单位输出多少电荷，DH105振动传感器给定的参数的为300PC/EU，即300PC/m/s2。使用注意事项：量程范围：调整量程范围，使实验数据达到较好的信噪比。调整原则：不要使仪器过载，也不要使得信号过小。   

3. 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。