大工17春《道橋工程實(shí)驗(yàn)(二)》實(shí)驗(yàn)報(bào)告及答案

1、姓名：報(bào)名編號(hào)：學(xué)習(xí)中心：層次：專業(yè)：實(shí)驗(yàn)名稱：土的壓縮試驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?： 通過(guò)土的壓縮實(shí)驗(yàn)得到試樣在側(cè)限與軸向排水條件下的孔隙比和壓力的關(guān)系 即壓縮曲線 ep 曲線 并以此計(jì)算土的壓縮系數(shù) a1-2 判斷土的壓縮性 為土的沉降變形計(jì)算提供依據(jù)。二、實(shí)驗(yàn)原理 ：1、計(jì)算公式（ 1） 試樣初始孔隙比：e0=(1+w 0)GSW / 0 -1（ 2） 各級(jí)壓力下試樣固結(jié)變形穩(wěn)定后的孔隙比：ei=e0 - (1+e0)/h0 * hi（ 3） 土的壓縮系數(shù)：a1-21221) = -e/ p=(ee )/(p- p（ 4） 土的壓縮模量：Es1-2=(1+e 0)/a1-2三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 ：1、實(shí)驗(yàn)

2、儀器、設(shè)備：固結(jié)容器：環(huán)刀、護(hù)環(huán)、透水板、水槽、加壓上蓋。環(huán)刀：內(nèi)徑為 61.8mm，高度為 20mm；護(hù)環(huán)：保證試樣側(cè)面不變形，即滿足側(cè)限條件；透水板：其滲透系數(shù)大于試樣的滲透系數(shù)。加壓設(shè)備：由壓力框架、杠桿及砝碼組成。變形量測(cè)設(shè)備：量程10mm，最小分度值為0.01mm 的百分表。2、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)果施加壓力等級(jí)kPa施加壓力后百分表讀數(shù)505.6581005.2882005.0094004.7273、實(shí)驗(yàn)成果整理試樣初始高度H 0= 20mm土粒比重 Gs=2.7試樣初始孔隙比e0=0.769試驗(yàn)所加的各級(jí)壓力（kPa） p各級(jí)荷載下固結(jié)變形穩(wěn)定后百分表讀數(shù)（ mm） hi總變形量（ mm

3、）hi=h0 -hi儀器變形量 (mm)i校正后土樣變形量(mm)hi= hi- i=h0 -hi - i各級(jí)荷載下的孔隙比ei土的壓縮系數(shù)(MPa -1)a1-2土的壓縮模量 (MPa)Es1-2初始密度=1.87g/cm 3試樣天然含水率w0=25%百分表初始讀數(shù)h0=7.887501002004005.6585.2885.0094.7272.2292.5992.8784.7270.1220.2200.2750.3572.1072.3792.6032.8030.5830.5590.5390.5210.28.845四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與判定：（ 1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，該土的壓縮類別如何？土的壓縮系數(shù)

4、為 0.2,按土的壓縮性分?jǐn)?shù)規(guī)定 ,該為中壓縮性土實(shí)驗(yàn)名稱： 鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?：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(guò)程，畫出茶載撓度曲線；3、根據(jù)每級(jí)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(cè)定梁開裂荷載和破壞荷載,并與理論計(jì)算值進(jìn)行比較。二、實(shí)驗(yàn)基本信息 ：1基本設(shè)計(jì)指標(biāo)（1）簡(jiǎn)支梁的截面尺寸150*200mm（2）簡(jiǎn)支梁的截面配筋（正截面）A6100、28、2142材料（1）混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30（2）鋼筋強(qiáng)度等級(jí)HRB335三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 ：第 1 部分：實(shí)驗(yàn)中每級(jí)荷載下記錄的數(shù)據(jù)荷載百分表讀數(shù)撓度 /m

5、m左支座（ f1/mm）右支座（ f2/mm）跨中（ f3/mm）00 kN0.964.995.140110 kN0.94.905.482.575220 kN0.864.835.850.43330 kN0.824.756.270.47440 Kn0.784.686.660.455550 kN0.744.617.110.505660 kN0.74.567.530.455770 kN0.674.528.020.535880 kN0.644.488.50.52990 kN0.64.439.060.610100 kN0.574.399.650.625起裂荷載 (kN)40KN破壞荷載 (kN)138.

6、3KN注：起裂荷載為裂縫開始出現(xiàn)裂縫時(shí)所加荷載的數(shù)值。第 2 部分：每級(jí)荷載作用下的應(yīng)變值荷載應(yīng)變值測(cè)點(diǎn) 4讀數(shù)測(cè)點(diǎn) 5讀數(shù)測(cè)點(diǎn) 6讀數(shù)測(cè)點(diǎn) 7讀數(shù)110 kN38503888220 kN99168109174330 kN258376300310440 kN445760497440550 kN5611095652570660 kN6961425832731770 kN84317601022842880 kN95220211156957990 kN106823051306104610100 kN1187259814571170四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與判定：（ 1）根據(jù)試驗(yàn)梁材料的實(shí)測(cè)強(qiáng)度及幾何尺寸，計(jì)

7、算得到該梁正截面能承受最大荷載為 90.2kN，與實(shí)驗(yàn)實(shí)測(cè)值相比相差多少？解：最大荷載C30 混凝土，f c 14.3 N / mm2，11， HRB335 鋼 筋，fy 300N / mm2環(huán)境取為一類，保護(hù)層厚度取為20mm。界限的相對(duì)受壓區(qū)為0.55 ，取 s45mm ，h0=200-45=155mm，M=1.0 14.3150 1550.55（ 1-0.5 0.55）=132.574KNm 破壞荷載為 138.3KN ，因此實(shí)測(cè)值略大于計(jì)算值。實(shí)驗(yàn)名稱： 靜定桁架實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?：1.掌握桿件應(yīng)力 應(yīng)變關(guān)系與桁架的受力特點(diǎn)。2.對(duì)桁架節(jié)點(diǎn)位移、支座沉降和桿件內(nèi)力測(cè)量，以及對(duì)測(cè)量結(jié)果處

8、理分析，掌握靜力非破壞實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)基本過(guò)程。3.結(jié)合實(shí)際工程，對(duì)桁架工作性能作出分析與評(píng)定。二、實(shí)驗(yàn)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(zhǎng)度 (mm)線密度 (kg/m)彈性模量 (Mpa)222069.545000.512.06*10 5三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 ：第 1 部分：記錄試驗(yàn)微應(yīng)變值和下弦桿百分表的讀數(shù)，并完成表格荷載上弦桿腹桿下弦桿（N ）1 點(diǎn)2 點(diǎn)均值力1 點(diǎn)2 點(diǎn)均值力1 點(diǎn)2 點(diǎn)均值力500-34-36-35-475.272626.5359.9181918.5251.231000-68-72-70-950.535152706.2343735.5482.

9、161500-100-106-103-1397876771045.525553.5726.58.772000-133-142-137.-1861041021031391.697371964.257.391000-61-70-68.5-930.515050.5685.8353736488.920000000000000第 2 部分：記錄試驗(yàn)微應(yīng)變值和下弦桿百分表的讀數(shù)，并完成表格荷載撓度測(cè)量下弦桿（ N）表表表表50000.0750.12500.0750.1251000001450.25300.1450.253150000.2200.37700.2200.377200000.2850.50200

10、.2850.502100000.1420.25100.1420.251000.0010.00200.0010.002四、實(shí)驗(yàn)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(duì)比，分析其誤差產(chǎn)生的原因？解： 由于理論計(jì)算的數(shù)值均略大于實(shí)測(cè)值，可能的原因如下：實(shí)際的桁架結(jié)點(diǎn)由于約束的情況受實(shí)驗(yàn)影響較大，并非都為理想的鉸接點(diǎn)， 因此部分結(jié)點(diǎn)可以傳遞彎矩，而實(shí)際的桁架軸線也未必都通過(guò)鉸的中心，且荷載和支座反力的作用位置也可能有所偏差，所以實(shí)際的內(nèi)力值要與理論值有誤差。2. 通過(guò)試驗(yàn)總結(jié)出桁架上、下弦桿與腹桿受力特點(diǎn)，若將實(shí)驗(yàn)桁架腹桿反向布置，對(duì)比一下兩者優(yōu)劣。解：當(dāng)承受豎向向下荷載時(shí)，上弦受壓，

11、下弦、腹桿受拉。通過(guò)受力分析可以得出，反向布置之后，腹桿由之前的受拉變?yōu)槭軌?，但是受力的大小不變。?jù)此為避免壓桿失穩(wěn)， 實(shí)驗(yàn)中布置的桁架形式更優(yōu)越，受力更合理， 更能發(fā)揮材料的作用。實(shí)驗(yàn)名稱： 結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性測(cè)量實(shí)驗(yàn)一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?：1、了解動(dòng)力參數(shù)的測(cè)量原理；2、掌握傳感器、儀器及使用方法；3、通過(guò)振動(dòng)衰減波形求出簡(jiǎn)支梁的固有頻率和阻尼比；二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備信息 ：1、設(shè)備和儀器名稱型號(hào)和規(guī)格用途拾振器DH105將振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成電荷信號(hào)輸出動(dòng)態(tài)測(cè)試系統(tǒng)DH5922采集振動(dòng)傳感器輸出的電信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字量傳遞 給計(jì)算機(jī)2、簡(jiǎn)支梁的基本數(shù)據(jù)截面高度截面寬度長(zhǎng)度跨度彈性模量重量自振頻率(mm)(mm

12、)(mm)(mm)(GPa)(kg)理論值(Hz)61185203518501012.734.35三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 ：根據(jù)相鄰 n 個(gè)周期的波峰和時(shí)間信息，并根據(jù)公式計(jì)算一階固有頻率和阻尼比次數(shù)123456第 i 個(gè)波時(shí)間1.56152.92551.57459.3582.5681.5615500.73518.79490.20424.32436.28500.73波形峰幅值第 i+n 個(gè)波時(shí)間1.75053.14051.7629.54452.7811.7505341.18370.39334.59297.06293.01341.18波形峰幅值間隔 n787787周期 / s0.0270.026880.0

13、2680.02660.026620.027頻率 / Hz阻尼比 根據(jù)公式：（1） f1、（2）1lnA(ti )計(jì)算上述表格中的頻率Td2nA(ti nTd )和阻尼比，填寫到上表中。A(ti ) 為第 i 個(gè)波形的波峰幅值， A(tinTd ) 為第 i+n個(gè)波形的波峰幅值。四、問題討論 ：1. 在實(shí)驗(yàn)中拾振器的選擇依據(jù)是什么？使用時(shí)有什么注意事項(xiàng)？解：最為關(guān)心的技術(shù)指標(biāo)為：靈敏度、頻率范圍和量程。（ 1）靈敏度：土木工程和超大型機(jī)械結(jié)構(gòu)的振動(dòng)在 1100ms-2 左右，可選 300 30pC/ms-2 的加速度傳感器；（ 2）頻率：土木工程一般是低頻振動(dòng)， 加速度傳感器頻率響應(yīng)范圍可選擇 0.21kHz；（ 3）傳感器的橫向比要小，以盡可能減小橫向擾動(dòng)對(duì)測(cè)量頻率的影響；使用時(shí)應(yīng)該注意安裝面要平整、光潔。安裝方式：不同安裝方式對(duì)