大工15秋《土木工程实验(二)》离线作业答案

1、姓 名： 院校学号： 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、掌握砼拌合物工作性的测定和评定方法；3、通过检验砼的立方体抗压强度，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 复合硅酸盐水泥 强度等级 C32.5 （2）砂子：种类 河砂 细度模数 2.6 （3）石子：种类 碎石 粒 级 5-31.5mm （4）水： 洁净的淡水或蒸馏水  3配合比：(kg/

2、m3)材料水泥砂碎石水水灰比砂率1m3用量(kg)47560011252000.4235%称量精度±0.5%±1%±1%±0.5%-15L用量(kg)7.1259.016.87530.4235%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： 电子秤、量筒、坍落度筒、拌铲、小铲、捣棒（直径16mm、长600mm,端部呈半球形的捣棒）、拌合板、金属底板等。 2、实验数据及结果工作性参数测试结果坍落度，mm40mm粘聚性良好保水性良好第2部分：混凝土力学性能检验1、实验仪器、设备： 标准试模：150mm×150mm

3、5;150 mm   、振动台、压力试验机（测量精度为±1%，时间破坏荷载应大于压力机全量程的20%；且小于压力机全量程的80%。）、压力试验机控制面板、标准养护室（温度20±2，相对湿度不低于95%。） 2、实验数据及结果试件编号1#2#3#破坏荷载F，kN713.5864.0870.2抗压强度，MPa其中（，A=22500mm2）31.738.438.7抗压强度代表值，MPa22500mm²四、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。实验要求混凝土拌合物的塌落度30

4、50mm，而此次实验结果中塌落度为40mm，符合要求；捣棒在已塌落的拌合物锥体侧面轻轻敲打，锥体逐渐下沉表示粘聚性良好；塌落度筒提起后仅有少量稀浆从底部析出表示保水性良好。 （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：满足设计要求。该组试件的抗压强度分别为31.7MPa、38.4MPa、38.7 MPa， 因31.7与38.4的差值大于38.4的15%，因此把最大值最小值一并舍除，取38.4 MPa作为该组试件的抗压强度值，38.4 MPa大于38.2 MPa，因此所测混凝土强度满足设计要求。 实验二：钢筋混凝土简支梁实验一

5、、实验目的：  1.分析梁的破坏特征，根据梁的裂纹开展判断梁的破坏形态。2.观察裂纹开展，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） 28、2HRB335  14  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

6、/mm）右支座（f2/mm）跨中（f3/mm）00 kN0.964.995.140110 kN0.904.915.482.58220 kN0.864.835.850.43330 kN0.824.756.260.47440 Kn0.784.686.660.46550 kN0.744.617.110.51660 kN0.704.567.520.46770 kN0.674.528.030.54880 kN0.634.488.500.52990 kN0.604.439.060.6010100 kN0.574.399.650.63起裂荷载(kN)40KN破坏荷载(kN)138.3KN注：起裂荷载为裂缝开

7、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110 kN56505888220 kN99100109174330 kN258376300310440 kN445760497448550 kN5611095652570660 kN6961425832701770 kN84317601022842880 kN95220211156957990 kN106823061306104610100 kN1107259314571170四、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90.2

8、kN，与实验实测值相比相差多少？答：最大荷载C30混凝土，fc=14.3N/mm² ，1=1 ,HRB335钢筋，fc=300N/mm2 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s=45mm，ho=200-45=155mm,M=1.0x14.3x150x155x0.55x(1-0.5x0.55)=132.574KN.m 与实验相比较132.6-90.2=42.4 KN.m，即与实验实测值相比相差42.4 KN.m  实验三：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

9、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基本过程。3.结合实际工程，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)22  20 69.54 0.51500 2.06×105三、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500-34-36-3527272626.5359.87181918.

10、5251.231000-68-72-7053535152706.16343735.5482.091500-100-106-103787876771045.66525553.5726.532000-133-142-137.5104104101102.51391.95697371964.181000-67-70-68.551515050.1685.79353736488.880000000000000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）挠度测量下弦杆表表表表50000.0750.12500.0750.125100000.1450.25300.1450.2531500

11、00.2200.37700.2200.377200000.2850.50200.2850.502100000.1420.25100.1420.251000.0010.00200.0010.002四、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

12、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、通过震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震动信号转换为电压信号输出动态测试系统DH5922采集振动传感器输出的电信号，并将其转换为数字信号传送给计算机电荷适配器将拾振器的

13、电荷信号转换成电压信号电脑记录、分析数据锤子敲击产生震动信号木质简支架用于实验敲击的震动源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1.75053.14051.7629.54452.7

14、811.7505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0.00870.00670.00870.00810.00790.0087根据公式：（1）、（2）计算上述表格中的频率和阻尼比，填写到上表中。为第i个波形的波峰幅值，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 ：1、拾振器的选择依据有灵敏度、频响、量程 。                               使用时注意：1、灵敏度：土木工程和超大型机械结构的振动在11