大工16春《土木工程实验(二)》实验报告答案

学习中心： 浙江金华兰溪奥鹏学习中心

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、掌握混凝土拌合物工作性的测定及评定方法； 3、通过检验混凝土的立方体抗压强度，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 PC32.5Mpa （2）砂子：种类 河沙 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/m3)

材料 1m3用量(kg) 称量精度 15L用量(kg) 水泥 475 ±0.5% 7.125 砂 600 ±1% 9.0 碎石 1125 ±1% 16.875 水 200 ±0.5% 3 水灰比 0.42 -- 0.42 砂率 35% -- 35%

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： 电子称：量程50公斤，感量50克；量筒；坍落度筒；拌铲；小铲；捣棒；拌合板；金属地板 。

2、实验数据及结果

工作性参数 坍落度，mm 粘聚性 保水性 测试结果 40 良好 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；振动台；压力试验机：测量精度±1%，试件破坏荷载应大于压力机全量程的20%且小于全量程的80%；标

准养护室 。

2、实验数据及结果

试件编号 破坏荷载F，kN 抗压强度fcc，MPa 其中（fcc1# 713.5 2# 864 3# 870.2 F1000，A31.7 38.4 38.7 A=22500mm2） 抗压强度代表值，MPa 38.4

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？

满足设计要求。要求混凝土拌合物的塔落度30-50mm.而此次实验结果中坍落度为40mm,符合要求：捣棒在已经坍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；坍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？

满足设计要求。该试件的抗压强度分别为31.7MPa、38.4MPa、38.7MPa，因31.7与38.4的差值大于38.4的15%，因此把最大值和最小值一并舍除，取38.4MPa作为该组试件的抗压强度值，38.4MPa大于38.2MPa，故所测量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、通过对钢筋混凝土粱的承载力、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 150mm*200mm

（2）简支梁的截面配筋（正截面） A6@100；2A8；2B14 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 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 kN 10 kN 20 kN 30 kN 40 Kn 50 kN 60 kN 70 kN 80 kN 90 kN 100 kN 百分表读数 左支座（f1/mm） 右支座（f2/mm） 0.96 0.9 0.86 0.82 0.78 0.74 0.7 0.67 0.63 0.6 0.57 4.99 4.91 4.83 4.75 4.68 4.61 4.56 4.52 4.48 4.43 4.39 跨中（f3/mm） 5.14 5.48 5.85 6.26 6.66 7.11 7.52 8.02 8.5 9.06 9.65 挠度/mm 0 2.575 0.43 0.47 0.455 0.505 0.455 0.535 0.52 0.6 0.625 起裂荷载(kN) 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。

40 138.3 第2部分：每级荷载作用下的应变值

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 荷载 10 kN 20 kN 30 kN 40 kN 50 kN 60 kN 70 kN 80 kN 90 kN 100 kN 应变值 测点4读数 38 99 258 445 561 696 843 952 1068 1187 测点5读数 50 168 376 760 1095 1425 1760 2021 1305 2598 测点6读数 38 109 300 497 652 832 1022 1156 1306 1457 测点7读数 88 174 310 440 570 731 842 957 1046 1170 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？

实验为斜截面破坏，计算斜截面最大破坏荷载：C30混凝土，Fc=14.3N/mm2,

l1=1m,HRB335钢筋，Fy=300N/mm2保护层厚度取为20mm。界限的相对受压区为ζ=0.55，取αs=45mm，h0=200-45=155mm，M=1.0×14.3×150×155×0.55×（1-0.5×0.55）=132.57KN·m 破坏荷载为138.3KN，因此实测值略大于计算值。

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) 22 内径(mm) 20 截面积(mm) 69.54 杆长度(mm) 500 线密度 (kg/m) 0.51 弹性模量(Mpa) 206000

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） 500 1000 1500 2000 1000 0 上弦杆 1点 -34 -68 -100 -133 -67 0 2点 -36 -72 -106 -142 -70 0 均值 -35 -70 -103 -137.5 -68.5 0 力 -475.3 -950.6 -1398.74 -1867.25 -930.23 0 1点 27 53 78 104 51 0 腹杆 2点 26 51 76 101 50 0 均值 26.5 52 77 102.5 50.1 0 力 359.87 706.16 1045.66 1391.95 685.79 0 1点 18 34 52 69 35 0 下弦杆 2点 19 37 55 73 37 0 均值 18.5 35.5 53.5 71 36 0 力 251.23 482.09 726.5 964.18 488.88 0

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） 500 100 1500 2000 1000 0 挠度测量 表① 0 0 0 0 0 0 表② 0.075 0.145 0.220 0.285 0.142 0.001 表③ 0.125 0.253 0.377 0.502 0.251 0.002 表④ 0 0 0 0 0 0 ② 0.075 0.145 0.220 0.285 0.142 0.001 下弦杆 ③ 0.125 0.253 0.377 0.502 0.251 0.002 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：由于理论计算的数值均略大于实测值，可能的原因如下：实际的桁架节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。

答：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 拾振器 动态测试系统 电荷适配器 电脑 锤子 木质简支梁

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) 型号和规格 DH105 DH5922 用途 震动信号转换为电压信号输出。 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。 将拾振器的电荷信号转换成电压信号。 记录、分析数据。 敲击产生震动信号。 用于实验敲击的震动源。 61

185 2035 1850 10 12.7 34.35 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 第i个 波形 第i+n个波形 时间 波峰 幅值 时间 波峰 幅值 1 1.5615 500.73 1.7505 341.18 7 0.027 37.037 0.0087 2 2.9255 518.79 3.1405 370.39 8 0.02688 37202 0.0067 3 1.5745 490.20 1.762 334.59 7 0.0268 37.313 0.0087 4 9.358 424.32 9.5445 297.06 7 0.0266 37.594 0.0081 5 2.568 436.28 2.781 293.01 8 0.02662 37.566 0.0079 6 1.5615 500.73 1.7505 341.18 7 0.027 37.037 0.0087 间隔n 周期 / s 频率/ Hz 阻尼比ζ 根据公式：（1）F、（2）A(ti)1ln计算上述表格中的频率和阻 2nA(tinTd)尼比，填写到上表中。A(ti)为第i个波形的波峰幅值，A(tinTd)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：拾振器的选择依据有灵敏度、频响、量程。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？

答：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。

（资料素材和资料部分来自网络，供参考。可复制、编制，期待你的好评与关注）