大工16秋《水利工程实验(二)》实验报告及要求

姓名：利智报名编号：151454301074学习中心：广州奥鹏直属学习中心层次：专升本（高起专或专升本）专业：水利水电工程实验名称：土的压缩试验一、实验目的：测定土体的压缩变形与荷载的关系二、实验原理：1、计算公式（1）试样初始孔隙比：（2）各级压力下试样固结变形稳定后的孔隙比：（3）土的压缩系数：（4）土的压缩模量：三、实验内容：1、实验仪器、设备：（1）固结仪：环刀、护环、透水版、水槽、加压上盖；（2）加压设备：压力框架、杠杆及砝码组成；（3）变形量测设备。2、实验数据及结果施加压力等级kPa施加压力后百分表读数505.6591005.2892005.014004.7253、实验成果整理试样初始高度H0=20mm试样初始密度ρ0=1.87g/cm3土粒比重Gs=2.7试样天然含水率w0=25%试样初始孔隙比e0=0.8百分表初始读数h0=7.889mm试验所加的各级压力（kPa）p50100200400各级荷载下固结变形稳定后百分表读数（mm）hi5.6595.2895.014.725总变形量（mm）=h0-hi2.232.62.8793.164仪器变形量(mm)Δi0.1220.2200.2750.357校正后土样变形量(mm)Δhi=-Δi=h0-hi-Δi2.1082.3802.6042.807各级荷载下的孔隙比ei0.610.590.570.55土的压缩系数(MPa-1)a1-20.4土的压缩模量(MPa)Es1-24.5四、实验结果分析与判定：（1）根据实验结果，该土的压缩类别如何？该土的压缩系数为0.4MPa-1，根据土的压缩性分类为中压缩性土。ihih实验名称：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）截面尺寸为：150mm×200mm×1200mm，箍筋上面两端是两根直径为8mm的钢筋，下面两端是两根直径为14mm的钢筋。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百分表读数挠度/mm左支座（f1/mm）右支座（f2/mm）跨中（f3/mm）00kN0.964.995.140110kN0.9064.915.4842.576220kN0.864.836.8524.007330kN0.824.7546.2613.474440Kn0.7814.686.6653.935550kN0.7424.6187.1124.432660kN0.714.5667.5254.887770kN0.674.528.0295.434880kN0.644.488.5015.941990kN0.6024.4329.066.54310100kN0.5714.3919.6517.17起裂荷载(kN)40KN破坏荷载(kN)138.3KN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荷载应变值测点4读数测点5读数测点6读数测点7读数110kN36505888220kN99168109174330kN258376300310440kN445760497448550kN5611095652570660kN6961425832731770kN84317601022842880kN95220211156957990kN106823051306104610100kN1187259314571170四、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？实验测出的破坏荷载是138.3KN，计算出的90.2KN与实验值相差48.1KN。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)内径(mm)截面积(mm)杆长度(mm)线密度(kg/m)弹性模量(Mpa)222069.545000.512.06*105三、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）上弦杆腹杆下弦杆1点2点均值力1点2点均值力1点2点均值力500-34-36-359.31272626.518.12181918.516.981000-68-72-704.3053515221.77343735.519.411500-100-106-103-4.3078767725.36525553.521.992000-133-142-137.5-5.37108101102.52969737124.51000-67-70-68.54.51515050.521.5635373619.480000000000000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）挠度测量下弦杆表①累计表②累计表③累计表④累计②③500000.0750.0750.1250.2000.0750.1251000000.1450.1450.2530.398000.1450.2531500000.2200.2200.3770.597000.2200.3772000000.2850.2850.5020.787000.2850.5021000000.1420.1420.2510.393000.1420.2510000.0010.0010.0020.003000.0010.002四、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：第一部分结果与桁架理论值产生误差的原因是上弦杆受到的是压力，下弦杆受到的是拉力。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：反向布置之后，腹赶由之前的受拉变为受压，但是受力的大小不变，根据前一个问题分析结果，为避免压杆失稳，实验所用的桁架形式更优，受力更加合理，更能发挥材料的作用。实验名称：水利工程底流消能实验一、实验目的1、通过实验了解底流消能原理及其类型。2、校核消能措施的几何尺寸。3、了解辅助消能工的作用。二、实验数据1、已知数据（1）实验槽宽B=10cm（2）消力坎实测高度=1.9cm2、实测数据将实测数据填入表1表1流量计读数（m3/h）上游水深（cm）收缩断面水深（cm）消力坎上水头（cm）下游水面高程（cm）槽底高程水面高程槽底高程水面高程坎顶高程（槽底高程+坎高）水面高程4.5215.2228.917.216.717.1220.619.7三、消力坎的高度计算（写出详细过程）Q=流量计读数×1000/3.6=4.52×1000/3.6=1255.56(cm3/s)计算单宽流量/cqQB=1255.56/10=125.56（cm2/s）计算消力坎水头23102csqHmg=3.57（cm）m为折线型实用堰的流量系数，一般取0.42m；s是消能墙的淹没系数，自由出流取1.0计算E=P+H=上游水深＝13.229.93+H=13.22H=3.29计算流速系数10.0155/PH=1-0.0155×（9.93/3.29）=0.95通过试算计算收缩断面水深20222cccqEhgh通过试算，得出hc=0.83计算收缩断面共轭水深382112ccchqhgh=5.82计算消力坎高度c223//2//22ccjcsjcqqchmggh=1.05×5.82+125.562/(2×980(1.05×5.82)2)-3.57=2.76将计算数据填入表2表2单宽流量（cm2/s）上游水深（cm）下游水深（cm）收缩断面水深hc（cm）消力坎水头H10（cm）消力坎高度c（cm）实测计算实测计算实测计算125.5613.224.030.980.833.023.571.92.76四、实验结果分析及回答思考题1、计算数据成果表中，各参数的实际测量和理论计算值是否完全相等？如有误差，请分析原因。不相等，存在误差，误差产生的原因主要有水流的流态、各系数的选取及测量本省也存在一定的误差。消力坎式各有优缺点，需根据地质，施工等各方面具体条件，全面考虑确定，有时还需二者结合起来，为综合式消力池。计算时需先确定坎高c,再确定d。