《2020年土木工程实验作业答案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020年土木工程实验作业答案（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、姓名 黄玮 院校学号 学习中心 石家庄 层次 专升本 专业 土木工程 实验一 混凝土实验 一 实验目的 熟悉混凝土的技术性质和成型养护方法 掌握砼拌合物工 作性的测定和评定方法 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 2 砂子 种类河砂细度模数 3 石子 种类碎石粒级 4 水 洁净的淡水或蒸馏水 3 配合比 kg m 3 材料水泥砂碎石水水灰比砂率 1m3用量 kg 475600112520035 称量精度 1 1 15L 用量 kg 335
2、 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 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
3、坏荷载F kN 抗压强度 ccf MPa 其中 A F fcc 1000 A 22500mm 2 抗压强度代表值 MPa22500 2 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 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 MPa 因与的差值大于的15 因此把最大值最小值一并舍
4、除 取MPa 作为该组试件 的抗压强度值 MPa 大于 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 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 2 8 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
5、 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 00 kN 110 kN 220 kN 330 kN 440 Kn 550 kN 660 kN 770 kN 880 kN 990 kN 10100 kN 起裂荷载 kN 40KN 破坏荷载 kN 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 110 kN56505888 220 kN99100109174 330 kN258376300310 440 kN44
6、5760497448 550 kN5611095652570 660 kN6961425832701 770 kN84317601022842 880 kN95220211156957 990 kN1068230613061046 10100 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 与实验实测值相比相差多少 答 最大荷载 C30混凝土 c f mm 2 1 1 HRB335钢筋 c f 300N mm 2 环 境取为一类 保护层厚度取为20mm 界限的相对受压区为 取 s 45mm ho 200
7、 45 155mm M 与实验相比较实验越大与计算值 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 2220500 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 3
8、6 352727261819 1000 68 72 70535351523437 1500 100 106 103787876775255 2000 133 142104104101697371 1000 67 70515150353736 0000000000000 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 100000 150000 200000 100000 000 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
9、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
10、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 木质简支梁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 611852035185010 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
11、算一阶固有频率和阻尼比 次数123456 第 i 个 波形 波 峰 时间 幅值 第 i n 个 波形 波 峰 时间 幅值 间隔 n787787 周期 s 频率 Hz 阻尼比 根据公式 1 1 d f T 2 1 2 i id A t nA tnT ln 计算上述表格中的频 率和阻尼比 填写到上表中 i A t 为第 i 个波形的波峰幅值 id A tnT 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 1 拾振器的选择依据有灵敏度 频响 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 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 使用注意事项 量程范围 调整量程范围 使实验数 据达到较好的信噪比 调整原则 不要使仪器过载 也不要使得信号过小 2 什么是自由振动法 自由震动法就是在实验室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
