土木工程专业道路桥梁方向专业实践环节指导书

1《土木工程专业道桥方向专业实践环节指导书》北京工业大学建工学院2007年2目录1、实验指导书……………………………………………………3实验一、钢筋混凝土适筋梁受弯实验…………………………………5实验二、钢筋混凝土超筋梁受弯实验…………………………………6实验三、斜铰接板受力特征实验………………………………………13实验四、斜铰接板荷载横向分布实验…………………………………14实验五、桥梁构造模型演示……………………………………………16实验六、桥梁施工方法模型演示………………………………………162、课设指导书…………………………………………………………17《钢筋混凝土I-1》课程设计内容与要求……………………………18桥梁工程课程设计指示书……………………………………………25《路基路面工程》课程设计任务书…………………………………29墩台与基础工程课程设计指示书……………………………………343、实习指导书…………………………………………………36认识实习………………………………………………………………37生产实习………………………………………………………………394、毕业设计指导书……………………………………………4531、实验指导书北京工业大学建工学院2007年4桥梁实验模块简介桥梁实验室承担《桥梁工程》、《结构设计原理》两门课的９个教学实验，其中《结构设计原理》课的钢筋混凝土适筋梁和超筋梁破坏特征为传统的综合实验。桥梁课的斜板受力特征和荷载横向分布实验为综合性实验，这两个是北京工业大学在国内同类专业中首开的实验。桥梁、拱桥受力特征实验是较为复杂的综合性实验。桥梁构造、桥梁施工模型为演示性实验，通过直观教学可为拓展学生思维和空间想象力，从而提高专业感性认识。5实验一钢筋混凝土适筋梁受弯实验TheBendingExperimentoftheSuitable-reinforcementBeam一、实验目的１．了解混凝土梁在静荷载作用下，正截面的破坏现象和发展过程。２．掌握仪器的使用方法，学习昀基本的测试手段。二、实验内容１．梁受力过程中，正截面应变的分布和变化规律。２．梁受力过程中，各测点挠度变化情况。３．梁受力过程中，梁裂缝出现的先后次序，间距宽度。４．通过X-Y仪或数据采集仪观察加载时梁的荷载和挠度变化曲线。三、实验要求１．预习教材有关内容。２．按照分工，各司其职，实验场内不准随意走动，听从指挥。四、实验装置１．加荷设备、油泵、控制台。２．应变仪，数据采集仪。３．百分表、手电、放大镜、502胶。五、准备工作１．加工钢筋绑扎钢筋骨架，受力钢筋Φ12，架力钢筋Φ6，箍筋8号铅丝。２．混凝土配比设计C20浇混凝土梁养护28天。３．用万能机测出钢筋，混凝土强度，计算破坏强度。４．贴片。钢筋在1/2L0。混凝土在受压区顶和1/2L0跨处。六、实验步骤１．熟悉仪表，记录百分表初值。２．加荷，每级荷载为破坏荷载的1/10。３．每级加荷后，各分工学生读仪器并记录，观察裂缝同学，先在梁上用铅笔画出裂缝位置、走向，标出荷载数，绘图者在事先准备的坐标纸上描绘出相应位置。见图1-2。４．梁破坏前夕（从应变数值上可分析判断），停止各种观测，加荷时同学远离试验梁，观察梁破坏特征。５．将养护28天并贴片的梁上加荷架，就位。６．安装仪表，接线，调试仪器，试压1/10破坏荷载。七、梁各部分尺寸，加荷位置见图1-1八、实验数据处理，见表1-1１．数据真实，对原始数据中异常数值应分析原因。２．处理数据，作图应按比例进行。九、实验报告要求１．绘制适筋梁各级荷载下的挠度变化图。２．绘制跨中梁截面应变变化图（受力筋的应变取平均值）。6３．述说梁的破坏特征（按实验实际情况）。４．试验体会。十、思考题１．裂缝出现前跨中应变是否成比例？２．裂缝出现后有何变化，为什么？３．中和轴变化情况？实验二钢筋混凝土超筋梁受弯实验TheBendingExperimentoftheExceed-reinforcementBeam一、实验目的１．了解混凝土梁在静荷载作用下，正截面的破坏现象和发展过程。２．掌握仪器的使用方法，学习昀基本的测试手段。二、实验内容１．梁受力过程中，正截面应变的分布和变化规律。２．梁受力过程中，各测点挠度变化情况。３．梁受力过程中，梁裂缝出现的先后次序，间距宽度。４．通过X-Y仪或数据采集仪观察加载时梁的荷载和挠度变化曲线。三、实验要求１．预习教材有关内容。２．按照分工，各司其职，实验场内不准随意走动，听从指挥。四、实验装置１．加荷设备、油泵、控制台。２．应变仪，数据采集仪。３．百分表、手电、放大镜、502胶。五、准备工作１．加工钢筋绑扎钢筋骨架，受力钢筋Φ18，架力钢筋Φ6，箍筋8号铅丝。２．混凝土配比设计C20浇混凝土梁养护28天。３．用万能机测出钢筋，混凝土强度，计算破坏强度。４．贴片。钢筋在1/2L0。混凝土在受压区顶和1/2L0跨处。六、实验步骤１．熟悉仪表，记录百分表初值。２．加荷，每级荷载为破坏荷载的1/10。３．每级加荷后，各分工学生读仪器并记录，观察裂缝同学，先在梁上用铅笔画出裂缝位置、走向，标出荷载数，绘图者在事先准备的坐标纸上描绘出相应位置。见图2-2４．梁破坏前夕（从应变数值上可分析判断），停止各种观测，加荷时同学远离试验梁，观察梁破坏特征。七、梁各部分尺寸，加荷位置见图1-1八、实验数据处理，见表2-1１．数据真实，对原始数据中异常数值应分析原因。２．处理数据，作图应按比例进行。7九、实验报告要求１．绘制超筋梁各级荷载下的挠度变化图。２．绘制跨中梁截面应变变化图（受力筋的应变取平均值）。３．述说超筋梁的破坏特征（按实验实际情况）。４．试验体会。十、思考题１．裂缝出现前跨中应变是否成比例？２．裂缝出现后有何变化，为什么？３．中和轴变化情况？8表表仪表片片2×φ18片片片片片5片6表超筋砼梁尺寸及加荷位置图片片片片片片5表表仪表2×φ12片表片6适筋砼梁尺寸及加荷位置图图1-19表1-1适筋梁受弯试验应变片记录表（）室温湿度班号年月日片1片2片3片4片5片8片9砼片砼片砼片砼片砼片钢筋片钢筋片荷载测点读值差值读值差值读值差值读值差值读值差值读值差值读值差值测读：记录10表2-1超筋梁受弯试验应变片记录表（）室温湿度班号年月日片1片2片3片4片5片8片9砼片砼片砼片砼片砼片钢筋片钢筋片荷载测点读值差值读值差值读值差值读值差值读值差值读值差值读值差值测读：记录11适筋梁受弯破坏裂缝图班级：年月日绘图：1.b=10cm,h=16cm,l0=140,砼钢筋2φ122.用铅笔在梁上描出每级荷载裂缝走向，并标出级数。3.在图上画出每级荷载裂缝走向位置，并标出级数。图1-2121.b=10cm,h=16cm,l0=140,砼钢筋2φ182.用铅笔在梁上描出每级荷载裂缝走向，并标出级数。3.在图上画出每级荷载裂缝走向位置，并标出级数。超筋梁受弯破坏裂缝图班级：年月日绘图：图2-213实验三斜铰接板受力特征实验TheLoadFeatureExperimentoftheInclinedArticulatedPlate一、实验目的1.斜板桥受力特征。2.掌握仪器的使用方法，学习基本的测试手段。3.印证和加强教材中的有关理论。二、实验内容1.板中央弯矩斜交角θ值的变化，板中央弯矩的变化情况。2.斜板桥不同角受力后，钝角处的应力、反力变化情况。3.斜板锐角支反力的情况。三、实验要求1.预习教材有关内容。2.实验前准备工作已完成，仪器自身平衡开关不得再调。3.各就各位，不要乱走动，因模型试验对温度条件要求很高，学生不能改变实验条件。四、实验装置1.加荷设备（杠杆加荷系统）。2.应变仪、百分表。3.502胶、导线、温度补偿系统。五、准备工作1.加工铰接片00、150、300、450，安装加荷设备。2.选片，贴片。板中央为1测点，自由边中点为2测点，钝角处为3测点，每个测点分上下，并X、Y方相对应贴片。（选阻值相同的片）。位置3自由边位置4支承边位置3位置2位置1θ位置4图3-1测点布置图3.做材性试验（蠕变、弹性模量E、泊松比μ）。4.安装仪表。六、试验步骤1.熟悉仪器和记录格式。2.调仪器（调各工作片）。3.加荷（荷载相似系数为1250），加荷到测试时间大于30分钟。4.测试数值。七、斜铰接板尺寸、加荷位置，见图3-11.原型桥宽跨比为○L（即L=7m,b=7m）。2.模型尺寸L=28cm，b=28cm。143.模型分4种00、150、300、450。4.板加荷位置：以板中为准，并排两辆后轮垂直L边，总荷重20kg。八、实验数据处理1.数据真实，对原始数据中异常数值应分析原因。见表3-1ε4/ε6对应板块应变之比ω4/ω6对应板块挠度之比ε4/ε6≈ω4/ω6≈常数九、实验报告要求1．计算载荷横向分布系数。2．从试验数据分析试验结果。十、思考题述说对应板块的挠度和应变的关系实验四斜铰接板荷载横向分布实验TheCrossed-loadDistributingExperimentoftheInclinedArticulatedPlate一、实验目的1.斜铰接板不同板块对应位置的应变和挠度的关系。2.计算荷载横向分布稀疏。二、实验内容1.在不同板块的跨中位置分别贴应变片并在板下部安装百分表。2.测加荷后各角度板中各点的应变。3.测加荷后个角度板下部的百分表的挠度。三、实验要求151.预习教材有关内容2.实验前仪器已经调平，同学只调测点。3.各就各位，不得乱走动，保持模型实验环境。四、实验装置1.加荷设备。2.应变仪。3.502胶、导线、温度补偿系统。五、准备工作1.挑选应变片（其阻值误差不大于0.5）2.加工铰接片00、150、300、450。3.贴片（1/2跨处）7个片。4.安装仪器，调试仪器。六、试验步骤1.熟悉仪表和记录格式。2.调仪器。3.记录百分表的初读数。4.加荷（加荷到测试时间大于30分钟）。5.测读应变挠度。七、梁各部分尺寸、加荷位置，见图3-11.原型桥宽跨比为1（即L=7m，b=7m）。2.模型尺寸L=28cm，b=28cm。3.模型分4种00、150、300、450。4.板加荷位置：以板中为准，并排两辆后轮垂直L边，总荷重20kg。八、实验数据处理，见表3-11.数据真实，对原始数据中异常数值应分析原因。2.计算。九、模型试验应注意的几个问题1.模型设计中的三个相似定理。2.材性试验可测得弹性模量E和泊松比μ，见表3-2。表3-2参数温度00150300450μ13±0.5oC0.3930.3880.3830.36913±0.5oC3.853.743.703.89E21±0.5oC3.503.473.493.49(注：弹性模量E的单位为104)十、计算公式1.求得测点上下应变均值2.实测应变（应变无量纲10-6）3.板中应力4.斜跨径弯矩b=1h=15.弯矩折减系数ε4/ε6对应板块应变之比16ω4/ω6对应板块挠度之比ε4/ε6≈ω4/ω6≈常数九、实验报告要求1．计算载荷横向分布系数。2．从试验数据分析试验结果。十、思考题述说对应板块的挠度和应变的关系实验五、桥梁构造模型演示Thedemonstrationofthebridgestructuremodel一、目的：1.通过模型讲解演示桥梁上部、下部构造和支座，增强学生理解能力，提高教学质量。二、内容：1.教师利用模型实物讲解国内和国外22个桥梁构造、特点、设计思路。三、实验场地：1.斜板桥实验室；地点：建工楼III－401；使用面积：40平方米。四、所用设备：1.22种不同风格类型的桥梁模型、展板。五、考核的内容：1.通过实验课堂的表现和实验报告，综合评定学生的成绩。实验六、桥梁施工方法模型演示Thedemonstrationofthebridgeconstructionmethodmodel一、目的：1.通过模型实物讲解演示桥梁施工方法，加深学生了解，提高教学质量。二、实验内容与要求：1.教师利用模型实物讲解演示国内和国外桥梁施工工艺、方法、新技术及张拉、锚具。三、场地与设