大工12秋《土木工程实验》(二)实验报告(百度文库)

姓 名： 个人姓名 报名编号： 学习中心：

层 次： 专升本 （高起专或专升本） 专 业： 土木工程

实验一：混凝土实验

一、实验目的： 1、熟悉混凝土的技术性质和成型养护方法； 2、测定和评价混凝土拌和物的工作性(和易性)；

3、通过测定混凝土立方体抗压强度，熟悉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 P.C 强度等级 32.5MPa （2）砂子：种类 河砂 细度模数 2.6

（3）石子：种类 碎石 粒 级 5-3.15mm 连续级配 （4）水： 纯净的淡水或蒸馏水 3．配合比：(kg/m3)

材料 1m3用量(kg) 称量精度 15L用量(kg) 水泥 475 ±0.5% 7.125 砂 600 ±1% 9.0 碎石 1125 ±1% 16.875 水 200 ±0.5% 3 水灰比 0.42 -- 0.42 砂率 35% -- 35%

三、实验内容：

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、量筒(200m1，1000m1)、拌铲、小铲、金属底板、坍落度筒、捣棒。

2、实验数据及结果

工作性参数 坍落度，mm 粘聚性 保水性 测试结果

第2部分：混凝土力学性能检验

1、实验仪器、设备： 振动台、压力试验机、标准试模、标准养护室压力试验机控制面板。

2、实验数据及结果

试件编号 破坏荷载F，kN 抗压强度fcc，MPa 其中（fcc1# 713.5 2# 814.0 3# 870.2 F1000，A31.7 38.4 38.7 A=22500mm2） 抗压强度代表值，MPa 36.3

四、实验结果分析与判定：

（1）混凝土拌合物工作性是否满足设计要求，是如何判定的？

答：满足设计要求。坍落度在30-50范围内，且粘聚性与保水性良好，则判断为满足要求，否则，不满足。粘聚性的检查方法是用捣棒在已坍落的混凝土锥体侧面轻轻敲打。此时，如果锥体逐渐下沉出表示粘聚性良好，如果锥体倒塌、部分崩裂或出现离析现象，则表示粘聚性不好。保水性以混凝土拌和物中稀浆析出的程度来评定，坍落度筒提起后如有较多的稀浆从底部析出，锥体部分的混凝土也因失浆而骨料外露，表明此混凝土拌和物的保水性能不好。坍落度筒提起后无稀浆或仅有少量稀浆自底部析出，则表示此混凝土拌和物保水性良好。

（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？

答：不满足设计要求。判定依据：以3个试件测值的算术平均值作为该组试件的抗压强度值。3个测值中的最大值或最小值中如有一个与中间值的差值超群中间值的15%时，则把最大及最小值一并舍除，取中间值作为该组试件的抗压强度值。如有两个测值与中间值的差均超过中间值的15%时，则该组试件的试验结果无效。

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 150mm*200mm （2）简支梁的截面配筋（正截面） 2φ8；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 0 1 2 3 4 5 0 kN 10 kN 20 kN 30 kN 40 Kn 50 kN 百分表读数 左支座（f1/mm） 右支座（f2/mm） 0.96 91 86 82 78.2 74.3 4.99 84.5 85.1 26.1 66.5 11.2 跨中（f3/mm） 5.14 91 83 75.4 68 61.8 挠度/mm 0 -42.5 0.6 -52.6 -6.6 56.85

6 7 8 9 10 60 kN 70 kN 80 kN 90 kN 100 kN 70.9 67 64 60.05 57.1 52.5 0.29 50.1 0.6 65.1 40KN 183.3KN 56.7 52 48 43.2 39.1 -11.3 -59.21 -5.9 -51.025 17 起裂荷载(kN) 破坏荷载(kN) 注：起裂荷载为裂缝开始出现裂缝时所加荷载的数值。

第2部分：每级荷载作用下的应变值

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 荷载 10 kN 20 kN 30 kN 40 kN 50 kN 60 kN 70 kN 80 kN 90 kN 100 kN 应变值 测点4读数 36 99 258 445 561 696 843 952 1056 1187 测点5读数 50 161 376 760 1095 1425 1760 2021 2305 2598 测点6读数 58 109 300 497 652 832 1022 1156 1305 1457 测点7读数 88 174 310 448 570 731 842 957 1045 1170 四、实验结果分析与判定：

（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？

（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？ 答：支座的形式对试验结果影响很大，所以构件两端支座构造应保证试件端部转动及其中一端水平位移不受约束，基本符合铰支承的要求。 （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）。

（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

1 2 3 4 +ε

实验三：静定桁架实验

（1） 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) 22 内径(mm) 20 截面积(mm) 69.54 杆长度(mm) 500 线密度 (kg/m) 0.51 弹性模量(Mpa) 2.06*1000000

三、实验内容：

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） 500 1000 1500 上弦杆 1点 -34 -68 -100 2点 -36 -72 -106 均值 -35 -70 -103 力 -475.3 -950.6 -1398.74 1点 27 53 78 腹杆 2点 26 51 76 均值 26.5 52 77 力 359.87 706.16 1045.66 1点 18 34 52 下弦杆 2点 19 37 55 均值 18.5 35.5 53.5 力 251.23 482.09 726.53

2000 1000 0 -133 -67 0 -142 -70 0 -137.5 -68.5 0 -1867.25 -930.23 0 104 51 0 101 50 0 102.5 50.5 0 1391.95 685.79 0 69 35 0 73 37 0 71 36 0 964.18 488.88 0

第2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） 500 1000 1500 2000 1000 0 挠度测量 表① 0 0 0 0 0 0 表② 0.075 0.145 0.220 0.285 0.142 0.001 表③ 0.125 0.253 0.377 0.502 0.251 0.002 表④ 0 0 0 0 0 0 ② 0.075 0.145 0.220 0.285 0.142 0.001 下弦杆 ③ 0.2 0.398 0.597 0.787 0.393 0.003 四、实验结果分析与判定：

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？ 答：1、桁架节点都是光滑铰结点，不能传递力矩； 2、桁架各杆的轴线都为直线，且都通过铰的中心； 3、荷载和支座反力都作用在节点上。

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。

答：上弦杆受压，下弦杆受拉。腹杆反向布置以后，腹杆由之前的受拉变为受压，但是受力的大小不变，前者优势！在设计桁架时，尽量使短的杆件布置在上

弦，长的杆件布置在下弦，以避免压杆失稳；荷载向上时，结论相反。

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 拾振器 动态测试系统 电荷适配器 笔记本电脑 锤子 木制简支梁

2、简支梁的基本数据

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) 型号和规格 DH105 DH5922 用途 将振动信号转换成电荷信号输出 采集振动传感器输出的电信号，并将其转换成数字量传递给计算机 将压电传感器的电荷信号转换成电压 信号 用于数据记录 敲击产生振动 61

185 2035 1850 10 12.7 34.35 三、实验内容：

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 第i个 波形 第i+n个波形 时间 波峰 幅值 时间 波峰 幅值 1 1.5615 500.73 1.7505 341.18 7 0.027 37.037 0.052 2 2.9255 518.79 3.1405 370.39 8 0.02688 37.20238 0.058 3 1.5745 490.20 1.762 334.59 7 0.0268 37.3134 0.061 4 9.358 424.32 9.5445 297.06 7 0.0266 37.59398 0.0725 5 2.568 436.28 2.781 293.01 8 0.02662 37.5657 0.1257 6 1.5615 500.73 1.7505 341.18 7 0.027 37.037 0.1354 间隔n 周期 / s 频率/ Hz 阻尼比ζ

根据公式：（1）fA(ti)11ln、（2）计算上述表格中的频率 2nA(tinTd)Td和阻尼比，填写到上表中。A(ti)为第i个波形的波峰幅值，A(tinTd)为第i+n个波形的波峰幅值。

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？

答： 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. 什么是自由振动法？

答：自由振动法就是在试验中采用初位移或初速度的突卸载或突加载的方法，使结构受一冲击荷载作用而产生自由振动。本次实验采用手锤敲击的方法对简支

梁 进行激振，从而产生振动。