2012大工道橋工程實驗(二)離線作業(yè)

姓 名： 報名編號： 學習中心： 西安奧鵬直屬中心 層 次： 專升本 （高起?；?qū)Ｉ荆?業(yè)： 土木工程（道橋方向） 實驗名稱：土的壓縮試驗一、實驗?zāi)康模?測定土體的壓縮變形與荷載的關(guān)系。 二、實驗原理：1、計算公式（1）試樣初始孔隙比：（=2.72g/）（2）各級壓力下試樣固結(jié)變形穩(wěn)定后的孔隙比：（3）土的壓縮系數(shù)： （）（4）土的壓縮模量： （）三、實驗內(nèi)容：1、實驗儀器、設(shè)備： DGYZH 1.0型杠桿式壓縮儀，杠桿比為112a. 壓縮容器：環(huán)刀，截面積F=30，直徑=61.8mm，高H=20mm。b. 百分表。c. 砝碼：0.125，0.313，0.625，1.25，2.5，5，10。d. 臺架主體：杠桿裝置，加壓框架。2. 天平：稱量500g，感量0.01g。3. 其它設(shè)備：秒表，削土刀，淺盤，鋁盒等。2、實驗數(shù)據(jù)及結(jié)果施加壓力等級kPa施加壓力后百分表讀數(shù)50210032001040013、實驗成果整理試樣初始高度H0= 20mm 試樣天然重度=18.7kN/m3 土粒比重Gs=2.7 試樣天然含水率w0=25%試樣初始孔隙比e0= 百分表初始讀數(shù)h0=試驗所加的各級壓力（kPa）p50100200400各級荷載下固結(jié)變形穩(wěn)定后百分表讀數(shù)（mm）hi255225總變形量（mm）=h0 -hi55442儀器變形量(mm)i 0.1220.2200.2750.357校正后土樣變形量(mm)hi= -i=h0 -hi -i24244744各級荷載下的孔隙比ei4444744土的壓縮系數(shù)(MPa-1)a1-247土的壓縮模量(MPa)Es1-277四、實驗結(jié)果分析與判定：（1）根據(jù)實驗結(jié)果，該土的壓縮類別如何？ 低壓縮性土 實驗名稱：鋼筋混凝土簡支梁實驗一、實驗?zāi)康模?1、分析梁的破壞特征，根據(jù)梁的裂縫開展判斷梁的破壞形態(tài)； 2、觀察裂縫開展，記錄梁受力和變形過程，畫出荷載撓度曲線；3、根據(jù)每級荷載下應(yīng)變片的應(yīng)變值分析應(yīng)變沿截面高度是否成線性；4、測定梁開裂荷載和破壞荷載，并與理論計算值進行比較。 二、實驗基本信息：1基本設(shè)計指標（1）簡支梁的截面尺寸 150mm200mm （2）簡支梁的截面配筋（正截面） 150mm X200mm X1200mm 2材料（1）混凝土強度等級 C30 （2）鋼筋強度等級 HRB335 三、實驗內(nèi)容：第1部分：實驗中每級荷載下記錄的數(shù)據(jù)荷載百分表讀數(shù)撓度/mm左支座（f1/mm）右支座（f2/mm）跨中（f3/mm）00 kN0.964.995.140110 kN909149-41.5220 kN8683850.5330 kN827526-52.5440 Kn786866-7550 kN756211-57.5660 kN715752-12770 kN67523-56.5880 kN644850-6990 kN60436-45.510100 kN57396517起裂荷載(kN)40破壞荷載(kN)138.3注：起裂荷載為裂縫開始出現(xiàn)裂縫時所加荷載的數(shù)值。第2部分：每級荷載作用下的應(yīng)變值荷載應(yīng)變值測點4讀數(shù)測點5讀數(shù)測點6讀數(shù)測點7讀數(shù)110 kN36505888220 kN99168109174330 kN258376300310440 kN445760497448550 kN5611095652570660 kN6961425832731770 kN84317601022842880 kN95220211156957990 kN106823051306104610100 kN1187259314571170四、實驗結(jié)果分析與判定：（1）根據(jù)試驗梁材料的實測強度及幾何尺寸，計算得到該梁正截面能承受最大荷載為90.2kN，與實驗實測值相比相差多少？ 最大荷載C30混凝土，HRB335鋼筋， 環(huán)境取為一類，保護層厚度取為20mm。界限的相對受壓區(qū)為，取，h0=200-45=155mm，M=1.014.31501550.55（1-0.50.55）=132.574KNm 破壞荷載為138.3KN，因此實測值略大于計算值。 實驗名稱：靜定桁架實驗一、實驗?zāi)康模?1、掌握桿件應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系和桁架的受力特點；2、通過對桁架節(jié)點位移、支座沉降和桿件內(nèi)力測量，以及對測量結(jié)果處理分析，掌握靜力非破壞試驗基本過程；3、結(jié)合實驗桁架，對桁架工作性能做出分析與評定 二、實驗數(shù)據(jù)記錄：桁架數(shù)據(jù)表格外徑(mm)內(nèi)徑(mm)截面積(mm)桿長度(mm)線密度 (kg/m)彈性模量(Mpa)222069.545000.512.06*105三、實驗內(nèi)容：第1部分：記錄試驗微應(yīng)變值和下弦桿百分表的讀數(shù)，并完成表格荷載（N）上弦桿腹桿下弦桿1點2點均值力1點2點均值力1點2點均值力500-34-36-35272626.5181918.51000-68-72-70535152343735.51500-100-106-103787677525553.52000-133-142-137.5108101102.56973711000-67-70-68.5515050.53537360000000000第2部分：記錄試驗微應(yīng)變值和下弦桿百分表的讀數(shù)，并完成表格荷載（N）撓度測量下弦桿表累計表累計表累計表累計50000.0750.1250100000.1450.2530150000.2200.3770200000.2850.5020100000.1420.2510000.0010.0020四、實驗結(jié)果分析與判定：1. 將第一部分中內(nèi)力結(jié)果與桁架理論值對比，分析其誤差產(chǎn)生的原因？答：比桁架理論值小，原因是理論上是假設(shè)沒有任何摩擦的，實際上是存在摩擦，不是光滑的。 2. 通過試驗總結(jié)出桁架上、下弦桿與腹桿受力特點，若將實驗桁架腹桿反向布置，對比一下兩者優(yōu)劣。 答：反向布置之后，腹趕由之前的受拉變?yōu)槭軌海鞘芰Φ拇笮〔蛔?，根?jù)前一個問題分析結(jié)果，為避免壓桿失穩(wěn)，實驗所用的桁架形式更優(yōu)，受力更加合理，更能發(fā)揮材料的作用。 實驗名稱：結(jié)構(gòu)動力特性測量實驗一、實驗?zāi)康模?1、了解動力參數(shù)的測量原理； 2、掌握傳感器、儀器及使用方法；3、通過振動衰減波形求出簡支梁的固有頻率和阻尼比； 二、實驗設(shè)備信息：1、設(shè)備和儀器名稱型號和規(guī)格用途拾振器DH105將振動信號轉(zhuǎn)換成電荷信號輸出動態(tài)測試系統(tǒng)DH5922采集振動傳感器輸出的電信號，并將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字量傳遞給計算機2、簡支梁的基本數(shù)據(jù)截面高度(mm)截面寬度(mm)長度(mm)跨度(mm)彈性模量(GPa)重量(kg)自振頻率理論值(Hz)61185203518501012.734.35三、實驗內(nèi)容：根據(jù)相鄰n個周期的波峰和時間信息，并根據(jù)公式計算一階固有頻率和阻尼比次數(shù)123456第i個波形波峰時間1.56152.92551.57459.3582.5681.5615幅值500.73518.79490.20424.32436.28500.73波谷時間1.57512.9381.5889.37152.58181.5751幅值-512.45-492.83-474.27-383.27-436.95-512.45第i+n個波形波峰時間1.75053.14051.7629.54452.7811.7505幅值341.18370.39334.59297.06293.01341.18波谷時間1.76353.1551.77459.5592.79451.7635幅值-316.74-350.98-360.56-279.24-303.95-316.74間隔n787787周期 / s0.0270.026880.02680.02660.026620.027頻率/ Hz37.03737.20237.31337.59437.56637.037阻尼比0.08210.07190.08230.08250.07210.0821根據(jù)公式：（1）、（2）計算上述表格中的頻率和阻尼比，填寫到上表中。四、問題討論：1. 在實驗中拾振器的選擇依據(jù)是什么？使用時有什么注意事項？最為關(guān)心的技術(shù)指標為：靈敏度、頻率范圍和量程。（1）靈敏度：土木工程和超大型機械結(jié)構(gòu)的振動在1100ms-2左右，可選30030pC/ms-2的加速度傳感器；（2）頻率：土木工程一般是低頻振動，加速度傳感器頻率響應(yīng)范圍可選擇0.21kHz；（3）