道桥工程实验(二)实验报告

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（道桥方向）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：320020/72.21)01.01(mgpppe（2）各级压力下试样固结变形稳定后的孔隙比：1000100iiseee（3）土的压缩系数：111kpappeeaiiii（4）土的压缩模量：kpaaeeo32101三、实验内容：1、实验仪器、设备：DGY—ZH1.0型杠杆式压缩仪，杠杆比为1∶12a.压缩容器:：环刀，截面积F=302cm,直径=61.8mm,高H=20mm。b.百分表。c.砝码:0.125，0.313，0.625，1.25，2.5，5，10。d.台架主体：杠杆装置，加压框架。2.天平称量500g,感量0.01g。3.其它设备:秒表,削土刀,浅盘,铝盒等。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50210032001040013、实验成果整理试样初始高度H0=20mm试样天然重度γ=18.7kN/m3土粒比重Gs=2.7试样天然含水率w0=25%试样初始孔隙比e0=百分表初始读数h0=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）hi255225总变形量（mm）=h0-hi55442仪器变形量(mm)Δi0.1220.2200.2750.357校正后土样变形量(mm)Δhi=-Δi=h0-hi-Δi24244744各级荷载下的孔隙比ei4444744土的压缩系数(MPa-1)a1-247土的压缩模量(MPa)Es1-277四、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？该土的压缩类别为中性压缩土ihih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150mmX200mm（2）简支梁的截面配筋（正截面）A6@100,；2A8;2B142．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）00kN0.964.995.140110kN0.94.915.482.575220kN0.864.835.850.43330kN0.824.756.260.47440Kn0.784.686.660.455550kN0.744.617.110.505660kN0.704.567.520.455770kN0.674.528.020.535880kN0.634.488.500.52990kN0.604.439.060.610100kN0.574.399.650.625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110kN38503888220kN99168109174330kN258376300310440kN445760497440550kN5611095652570660kN6961425832731770kN84317601022842880kN95220211156957990kN106823051306104610100kN1187259814571170四、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/cfNmm，11，HRB335钢筋，2300/yfNmm环境取为一类，保护层厚度取为20mm。界限的相对受压区为0.55，取45smm，h0=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）。–ε1234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)222069.545000.512.06X105三、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500-34-36-35-475.3272626.5359.87181918.5251.231000-68-72-70-950.6535152706.16343735.5482.091500-100-106-103-1398.747876771045.66525553.5726.532000-133-142-137.5-1867.25104101102.51391.95697371964.181000-61-70-68.5-930.23515050.5685.79353736488.880000000000000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②③500000.0750.0750.1250.125000.0750.1251000000.1450.1450.2530.253000.1450.2531500000.2200.2200.3770.377000.2200.3772000000.2850.2850.5020.502000.2850.5021000000.1420.1420.2510.251000.1420.2510000.0010.0010.0020.002000.0010.002四、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？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、设备和仪器名称型号和规格用途拾振器DH105将振动信号转变成变荷信号输出动态测试系统DH5922用来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)61185203518501012.734.35三、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123456第i个波形波峰时间1.56152.92551.57459.3582.5681.5615幅值500.73518.79490.20424.32436.28500.73第i+n个波形波峰时间1.75053.14051.7629.54452.7811.7505幅值341.18370.39334.59297.06293.01341.18间隔n787787周期/s0.0270.026880.02680.02660.026620.027频率/Hz37.03737.20237.31337.59437.56637.037阻尼比ζ0.00870.00670.00870.00810.00790.0087根据公式：（1）1dfT、（2）12iidAtnAtnT()ln()计算上述表格中的频率和阻尼比，填写到上表中。iAt()为第i个波形的波峰幅值，idAtnT()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？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？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。