大工《土木工程实验》离线作业

姓名：

报名编号：

学习中心：

层次：（高起专或专升本）

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 P.C 强度等级 32.5MPa

（2）砂子：种类河沙细度模数 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)

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、坍落度筒、拌铲、小铲、捣棒、拌合板、金属底板等用具。

2、实验数据及结果

第2部分：混凝土力学性能检验

1、实验仪器、设备：标准试模振动台压力试验机标准养护室

2、实验数据及结果

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？

坍落度为40mm，，在30-50mm标准范围内，混凝土拌合物的粘聚性、保水性良好，满足设计要求。

（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？

抗压强度代表值为38.4 MPa，该组试件的抗压强度大于38.2 MPa，故所测混泥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） 150mm X200mm X1200mm

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

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，

214.3/c f N mm =，11

α=，HRB335钢筋，2300/y f N mm =

环境取为一类，保护层厚度取为20mm 。界限的相对受压区为0.55ξ=，取45s

mm α=，

h 0=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

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

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

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？

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

2、简支梁的基本数据

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

根据公式：（1）1d

f T =、（2）1

2i i d A t n A t nT ζπ≈+()ln ()计算上述表格中的频率和阻尼比，填写到上表中。

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。

第i+n 个波形

波峰 时间

1.7505 3.1405 1.762 9.5445

2.781 1.7505 幅值

341.18 370.39 334.59 297.06 293.01 341.18 波谷 时间

1.7635 3.155 1.7745 9.559

2.7945 1.7635 幅值 -316.74 -350.98 -360.56 -279.24 -30

3.95 -316.74

间隔n 7 8 7 7 8 7 周期 / s 0.027 0.02688 0.0268 0.0266 0.02662 0.027 频率/ Hz 37.037 37.202 37.313 37.594 37.566 37.037 阻尼比ζ

0.0087

0.0067

0.0087

0.0081

0.0079

0.0087