土木工程扩展实验项目简介

1、土木工程扩展实验项目简介一、粘性土固结不排水三轴剪切实验1、学时：882、开设实实验单位位：隧道道与岩土土工程实实验室3、实验目目的、内内容及要要求本试验的目目的是测测定饱和和粘性土土总应力力强度指指标与有有效应力力强度指指标。本试验的主主要内容容为饱和和粘性土土的三轴轴固结不不排水剪剪切试验验，试验验中要进进行三轴轴试样的的制备；对试样样进行反反压饱和和，观察察施加围围压时的的孔隙水水压力的的变化与与固结时时孔隙水水压力的的消散过过程。根根据固结结情况对对试样的的高度和和面积进进行修正正。根据试验结结果绘制制不同围围压情况况下主应应力比、偏偏应力、孔孔隙水压压力与轴轴向应变变的关系系曲线，有

2、有效应力力路径曲曲线，总总应力与与有效应应力的摩摩尔圆与与摩尔库仑强强度包线线。得出出土样的的总应力力强度指指标与有有效应力力强度指指标。4、实验前前准备要求学生在在实验前前预习本本次实验验内容和和有关仪仪器基本本操作方方法，确确定实验验步骤。复复习有效效应力原原理的主主要内容容，应力力路径、应应力应应变关系系的概念念。5、先修实实验土力学试验验二、粘性土土一维固固结试验验1、学时：882、开设实实验单位位：隧道道与岩土土工程实实验室3、实验目目的、内内容及要要求本试验的目目的是测测定饱和和粘性土土的压缩缩系数、先先期固结结压力及及不同压压力下的的固结系系数。本试验的主主要内容容为饱和和粘性土

3、土的一维维固结试试验，压压力等级级为122.5、225、550、1100、2200、4400、8800。施施加每一一级压力力后宜按按6s、115s、1m、2m15s、4m、6m15s、9m、12m15s、16m、20m15s、25m、30m15s、36m、42m15s、49m、64m、100m、200m、400m、23h、24h的时间顺序测记试样的高度变化。本试验要求求根据试试验结果果，绘出出饱和粘粘性土的的e-pp曲线、ee-loogp曲曲线，每每级荷载载作用下下的d-曲线，dd-loogt曲曲线。根根据e-loggp曲线线得出土土的先期期固结压压力，根根据d-曲线和和d-llogtt曲线得

4、得出饱和和粘性土土的固结结系数。4、实验前前准备要求学生在在实验前前预习本本次实验验内容和和有关仪仪器基本本操作方方法，确确定实验验步骤。复复习先期期固结压压力的确确定方法法，时间间平方根根方法和和时间对对数法确确定固结结系数的的方法。5、先修实实验土力学试验验三、混凝土土材料渗渗透性能能试验1、学时：442、开设实实验单位位：建筑筑材料实实验室3、实验目目的、内内容及要要求影响混凝土土渗透性性能的原原因有很很多，也也很复杂杂。水灰灰比、单单方用水水量、骨骨料级配配、各种种矿物掺掺合料、不不同纤维维品种和和掺量、引引气剂减减水剂等等各种外外加剂的的应用都都可能影影响混凝凝土的渗渗透性能能，从而

5、而影响混混凝土材材料的耐耐久性能能。本试试验主要要研究不不同水灰灰比及矿矿物掺合合料对混混凝土材材料渗透透性能的的影响。要要求学生生掌握普普通混凝凝土长期期性能和和耐久性性能试验验方法。四、纤维混混凝土力力学性能能测定试试验1、学时：442、开设实实验单位位：建筑筑材料实实验室3、实验目目的、内内容及要要求试验配制多多种纤维维混凝土土，测定定纤维混混凝土的的力学性性能，即即抗压强强度、劈劈裂抗拉拉强度，探探讨纤维维对混凝凝土力学学性能的的影响。要要求学生生了解不不同纤维维的掺入入工艺，纤纤维混凝凝土的搅搅拌工艺艺。掌握握纤维混混凝土的的破坏机机理。五、混凝土土外加剂剂试验1、学时：442、开设

6、实实验单位位：建筑筑材料实实验室3、实验目目的、内内容及要要求本试验主要要包括以以下三个个方面的的内容：（1）改改善混凝凝土拌合合物流变变性能的的外加剂剂，包括括减水剂剂、引气气剂和泵泵送剂等等。（22）调节节混凝土土凝结时时间、硬硬化性能能的外加加剂，包包括缓凝凝剂、早早强剂等等。（33）改善善混凝土土耐久性性的外加加剂，包包括引气气剂、防防水剂和和阻锈剂剂等。要要求学生生掌握各各种外加加剂的掺掺入方法法及对混混凝土的的作用效效果。六、混凝土土的应力力-应变变全过程程分析1、学时：442、开设实实验单位位：建筑筑材料实实验室3、实验目目的、内内容及要要求本试验从断断裂力学学的观点点出发，利利

7、用电液液伺服压压力机研研究混凝凝土受力力时应力力与应变变的全过过程分析析。按照照断裂力力学的观观点来看看，决定定断裂强强度的是是某处存存在的临临界宽度度的裂缝缝，它和和孔隙的的形状和和尺寸有有关，而而不是总总的孔隙隙率。因因此，用用断裂力力学的基基本观念念来研究究混凝土土的强度度，是一一个新的的方向。人人们对混混凝土的的力学行行为有了了了解，就就有可能能通过合合理选择择组成材材料、正正确设计计配合比比以及控控制内部部结构配配制出具具有指定定性能（力力学行为为）的混混凝土，从从而实现现混凝土土力学行行为综合合设计的的目标。七、轻骨料料及轻骨骨料混凝凝土试验验1、学时：442、开设实实验单位位：建

8、筑筑材料实实验室3、实验目目的、内内容及要要求本试验包括括（1）轻轻骨料的的性能试试验，包包括颗粒粒级配、堆堆积密度度、表观观密度、筒筒压强度度和强度度标号等等。（22）轻骨骨料混凝凝土的性性能试验验，包括括流动性性试验、密密度等级级、强度度等级、碳碳化、抗抗冻、抗抗渗等试试验。要要求了解解不同种种类轻骨骨料混凝凝土的性性能差异异，掌握握常用轻轻骨料混混凝土在在土木工工程中的的应用范范围及方方法。八、混凝土土小型空空心砌块块试验1、学时：442、开设实实验单位位：建筑筑材料实实验室3、实验目目的、内内容及要要求本试验包括括（1）外外观质量量及尺寸寸偏差检检查。（22）物理理力学性性能试验验，包

9、括括抗压强强度试验验、抗折折强度试试验、块块体密度度及空心心率试验验、含水水率及吸吸水率试试验等。（33）长期期性能及及耐久性性试验包包括干燥燥收缩试试验、软软化系数数试验、碳碳化系数数试验及及抗冻性性试验等等。要求求学生掌掌握常用用混凝土土小砌块块的基本本物理力力学性能能、耐久久性及如如何在建建筑工程程中应用用。九、偏心拉拉伸实验验 1、学时：442、开设实实验单位位：力学学实验室室3、实验目目的、内内容及要要求熟悉万能试试验机的的操作，确确定偏心心拉伸的的试验方方法，明明确各种种杆件的的实验原原理。继继续学习习电测理理论，掌掌握测量量电桥接接桥特性性，测定定受偏心心拉伸杆杆件的拉拉伸应力力

10、以及中中性轴的的变化规规律，分分析偏心心拉伸对对杆件应应力的影影响4、实验前前准备： 通通过查阅阅相关资资料，写写出实验验方案。实实验前一一小时，讲讲述本组组的实验验方法及及实验原原理，讨讨论通过过后，方方可进行行实验操操作。5、试验课课后讨论论： 实验验操作结结束后一一周内，在在初步写写出实验验报告后后，讨论论实验结结果、结结论。（一一小时）6、注意事事项：1）本试试验一次次只能接接纳半个个班。每每组34人，2）偏心心拉伸共共有三种种试样：大曲率率杆、小小曲率杆杆、直杆杆。每组组作二种种。3）全班班试验数数据共享享，每组组都必须须在实验验报告中中分析三三种试样样的结果果，每组组提交一一份实验

11、验报告。4）本实实验允许许实验失失败。但但是，在在实验报报告中，要要充分阐阐述失败败的原因因，要有有明确的的理论与与实验数数据支持持。5）实验验报告要要求以论论文形式式书写，内内容完整整，试验验曲线要要有说明明，结论论要求明明确。7、先修课课程： 理论论力学、材材料力学学十、叠粱实实验 1、学时：442、开设实实验单位位：力学学实验室室3、实验目目的、内内容及要要求根据叠梁的的不同形形式（自自由叠梁梁、约束束叠梁），建建立适当当的力学学模型，分分析叠粱粱的受力力特征，确确定叠梁梁的应力力分布。对对于同种种形式，不不同种材材料的叠叠梁实验验，分析析其受力力与变形形的特征征，确定定其适用用的工作作

12、工况。4、实验前前准备： 通通过查阅阅相关资资料，写写出实验验方案。实实验前一一小时，讲讲述本组组的实验验方法及及实验原原理，讨讨论通过过后，方方可进行行实验操操作。5、试验课课后讨论论： 实验验操作结结束后一一周内，在在初步写写出实验验报告后后，讨论论实验结结果、结结论。（一一小时）6、叠梁试试验注意意事项：1）本试试验一次次只能接接纳半个个班。每每组2人人。2）共有有三种叠叠梁类型型：钢钢自由由叠梁（22台）、钢钢铝自由由叠梁（22台）、钢钢钢约束束叠梁（44台）。对对于钢铝自由由叠梁，根根据钢和和铝谁上上谁下又又分为两两种：钢钢铝自由由叠梁、铝铝钢自由由叠梁。每每组只做做一种。3）全班班

13、的试验验数据共共享，每每组都必必须在实实验报告告中分析析三种叠叠梁（钢钢铝自由由叠梁任任选一种种）。每每组只交交一份试试验报告告。4）实验验报告要要求以论论文形式式书写，纸纸张自备备。7、先修课课程： 理论论力学、材材料力学学十一、现代代力学实验验1、学时：1162、开设实实验单位位：工程程力学所所及力学学实验室室3、实验目目的、内内容及要要求系统介绍现现代力学学实验方方法及测测试技术术，着重重介绍电电测、冲冲击动态态测量、超超声波测测量、光光弹力学学等各种种测量原原理及其其在工程程中的应应用，并并进行霍霍普金森森杆冲击击加载实实验和超超声波对对损伤、缺缺陷的检检测。4、课程安安排 教师师课堂

14、原原理介绍绍、演示示实验和和学生动动手操作作各占11/3学学时5、实验前前准备：通过查阅相相关资料料，了解解相关力力学测量量方法。6、试验课课后讨论论： 实验验结束后后写实验验报告，并并通过查查资料每每人写一一篇关于于现代力力学实验验测试技技术及应应用的小小论文。7、先修课课程：材材料力学学十二、毕托托管测速速实验1、学时：222、开设实实验单位位：水力力学实验验室3、实验目目的、内内容及要要求通过实验了了解普朗朗特毕托托管的构构造和适适用性。通通过对管管嘴淹没没出流点点流速及及点流速速系数的的测量，掌掌握用毕毕托管测测量点流流速的技技能，并并检验其其精度，进进一步明明确传统统流体力力学测量量

15、仪器的的现实作作用。十三、结构构模型设设计制作作及实验验I(一)题目目及学时时 高层层建筑结结构模型型设计与与制作。224学时时。 （二）、内内容 方案案设计与与理论分分析、结结构模型型制作、作作品介绍绍与答辩辩、模型型加载试试验。 （三）、对对象和形形式 对象象为在校校本科生生。以组组队形式式参加，每队队不得多多于 55 人。四、要求 1.要要求 (1) 各队队应独立立设计、制制作，每每位同学学只允许许参加一一个队，期期间不得得任意换换人。(2) 每个队队只能提提交一份份作品，作作品必须须命名。2. 方案案设计与与理论分分析要求求 (1) 内容应应包括：设计说说明书、方方案图和和计算书书。设

16、计计说明书书应包括括对方案案的构思思、布局局、功能能、结构构选型及及其他有有特色方方面的 说明；方案图图应包括括结构整整体布置置图、主主要构件件详图和和方案效效果图；计算书书应包括括计算模模型、荷荷载分析析、内力力分析、承承载能力力估算等等。 (22) 文文本封面面（详见见附件）要要求注明明作品名名称、指指导老师师、学生生姓名、学学号；正正文按设设计说明明书、方方案图和和计算书书的顺序序编排。(3)用 A4 纸打印以上内容，在规定时间交给指导教师，逾期作自动放弃处理。 3. 设计计制作要要求 (1)学院提提供统一一的制作作材料和和工具（详详见附件件），在在规定时时间和地地点学生生独立制制作模型

17、型。 (22)模型型制作材材料为 2300 克巴巴西白卡卡纸、蜡蜡线、白白胶和透透明纸（透透明纸仅仅用于制制作外墙墙），材材料力学学性能指指标详见见附件。不不得使用用学院指指定以外外的其它它任何材材料，否否则，一一经查实实，将直直接取消消其资格格。 (33)模型型应包括括上部结结构部分分和基础础部分。上上部结构构高度为为 10000 10mmm ，层层数不得得少于 7 层层。除底底层外，每每层必须须设置楼楼盖， 层间必必须加设设外墙，外外墙材料料只能用用透明纸纸。基础础的平面面尺寸不不得超过过 2880mmm 2800mm ，基础础的最大大埋深为为 2000mm 。加载载时实验验室将提提供一个

18、个用于埋埋置基础础的基坑坑，基坑坑尺寸为为 3000mmm （长长） 3000mm （宽） 2000mmm （高）。加加载时先先将模型型的基础础 部分分放入基基坑内，再再用铁砂砂填埋覆覆盖，以以此固定定模型；填埋层层的顶面面作为上上部结构构底层的的标高平平面（ 00.000 ）。底底层不设设楼 盖盖，底层层层高不不得小于于 70mmm （详详见示意意图 11 ）。 (44) 模模型顶部部必须提提供足够够的平面面尺寸，以以保证承承放底面面尺寸为为 1550mmm 1500mm 的加载载物 MM1 。同同时模型型顶部侧侧面还必必须提供供两个外外法线夹夹角不小小于 1120 的加加载面，用用于安放放

19、侧向加加载挡板板；两个个侧面标标上 AA 、 B 符符号，通通过事先先抽签决决定模型型加载挡挡板安 放的侧侧面（ A 或或 B ）。 (55)模型型的上部部结构及及基础形形式不限限，但需需考虑通通风、采采光和承承受竖、侧侧向荷载载以及固固定模型型等要求求。 4. 加载载步骤及及要求 (11) 各各队按抽抽签顺序序进行加加载。队队员根据据事先抽抽签的结结果安放放模型，并并在规定定时间内内自行用用铁砂填填埋、固固定模型型。 (2) 竖向向静荷载载试验。队队员自行行在模型型顶部一一次性施施加重量量为 880N 、底面面尺寸为为 1550mmm 1500mm 的加载载物 MM1 ，以以检测模模 型承承

20、受竖向向荷载的的能力。 (3) 侧向静荷载试验。在维持 80N 竖向荷载的情况下进行侧向静荷载试验。规定最大可加载重量为 100N ，加载次数不得多于 3 次。规定第一次施加的重量应为 50N ，若加载成功，同学可自行选择第二、第三次的侧向加载重量（实验室提供 5 个重量为 10N 的加载物供同学自由组合）。 (4) 侧向冲击荷载试验。在维持 80N 竖向荷载，卸下侧向静荷载的情况下进行侧向冲击荷载试验。冲击荷载由加载物 M2 自由落 体产生的动力通过绳索与竖向加载物 M1 对模型的顶部产生水平冲击力，加载物 M2 的自由落差为 100mm （详见示意图 2 ）。 规定最大加载重量为 50N

21、，加载次数不得多于 2 次。每次均由队员自行选择，学院提供重量分别为 20N 、 30N 、 40N 、 50N 的加载物供队员选择。 五、评审规规则及分分值 根据据建筑造造型、结结构方案案、理论论分析、模模型制作作、叙述述答辩和和加载试试验 66 个方方面进行行评审，总总分为 1000 分。 (11)建筑筑造型（ 20 分） 按按构思新新颖、外外形美观观、布局局合理、楼楼层有效效使用面面积充分分评分。 (2)结构方案（ 10 分） 按结构方案的合理性、实用性和创新性评分。 (3)理论分析（ 10 分） 按设计说明书、方案图和计算书内容的完整性、准确性评分。 (4) 模型制作（ 10 分） (

22、5) 叙述答辩（ 5 分） 按现场叙述和答辩情况，由评委当场给分。 (6) 加载试验（ 45 分，其中侧向静荷载试验 25 分，侧向冲击荷载试验 20 分） 若模型在加载过程中出现结构破坏，则认为该级加载失败，退出加载试验；若加载过程中侧向位移超过规定的限值，侧向静载规定限值为30mm ，侧向冲击荷载规定限值为 50mm （详见示意图 2 ），则认为该级加载失败。 (7)计分方法： 先按荷重比（ F=Q/W ）计算出各模型的相对分，其中 Q 代表模型所承受的最大侧向静荷载或冲击荷载（ N ）， W代表模型 自重（ N ）；再将 F 值为最大（记 Fmax ）的模型定为满分（侧向静载 25 分，

23、冲击荷载 20 分），其余模型的分数按（满 分 F / Fmax）计算。 十四、结构构模型设设计制作作及实验验II(一)、题题目及学学时 桥桥梁结构构模型设设计与制制作。224学时时。 (二)、内内容 方方案设计计与理论论分析、结结构模型型制作、作作品介绍绍与答辩辩、模型型加载试试验。 (三)、对对象和形形式 对对象为在在校本科科生。以以组队形形式参加加，每队队不得多多于 55 人。(四)、各各项要求求 1.人员要要求 (1) 各队应应独立设设计、制制作，每每位同学学只允许许参加一一个队，期期间不得得任意换换人。(2) 每个队队只能提提交一份份作品，作作品必须须命名。2. 方案案设计与与理论分

24、分析要求求(1) 内容应应包括：设计说说明书、方方案图和和计算书书。设计说明书书应包括括对方案案的构思思、功能能、结构构选型及及其他有有特色方方面的说说明；方案图应包包括结构构整体布布置图、主主要构件件详图和和方案效效果图；计算书应包包括计算算模型、荷荷载分析析、内力力分析、承承载能力力估算等等。 (22) 文文本封面面（详见见附件）要要求注明明作品名名称、指指导老师师、学生生姓名、学学号；正文按设计计说明书书、方案案图和计计算书的的顺序编编排。(3)用 A4 纸打印印以上内内容，在在规定时时间交给给指导教教师，逾逾期作自自动放弃弃处理。 3. 设计计制作要要求(1)学院院提供统统一的制制作材

25、料料和工具具（详见见附件），在在规定时时间和地地点学生生独立制制作模型型。(2)模型型制作主主要材料料为巴西西白卡纸纸、蜡线线、木材材、报纸纸等，每每次实验验前由教教师统一一指定材材料，材材料力学学性能指指标详见见附件。不不得使用用学院指指定以外外的其它它任何材材料，否否则，一一经查实实，将直直接取消消其资格格。 (3)模型型主要包括括上部结结构。下下部结构构根据每每次实验验的情况况，由教教师决定定是否制制造。上部结构的的跨度、桥桥面宽度度由教师师确定。 （五）、 加载 加载时实实验室将将提供一一个加载载用的试验验架。上上部结构构的两端端支撑于于试验架架提供的的支座上上。加载有动载载加载和和静

26、载加加载两种种选择。动载加载时时试验室室提供一一个加载载小车，上上面可以以搭载重重物。小小车从桥桥梁的一一端移动动到另一一端。静载加载是是按照教教师指定定的位置置悬挂重重物。（六）、评评审规则则及分值值 根据建筑造造型、结结构方案案、理论论分析、模模型制作作、叙述述答辩和和加载试试验 66 个方方面进行行评审，总总分为 1000 分。(1)建筑筑造型（10 分） 按构思新颖、外形美观评分。 (2)结构方案（10 分） 按结构方案的合理性、实用性和创新性评分。 (3)理论分析（15 分） 按设计说明书、方案图和计算书内容的完整性、准确性评分。 (4) 模型制作（ 10 分） (5) 叙述答辩（ 10 分） 按现场叙述和答辩情况，由评委当场给分。 (6) 加载试验（ 45 分） 若模型在加载过程中出现下列现象，则判定该级加载失败：1）结构破破坏；22）结构构翻倒；3）过过大的