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1、大工 19 春道桥工程实验(二)实验报告及答案实验名称：土的压缩试验土的压缩试验一、一、实验目的实验目的：通过土的压缩试验得到试样在侧限与轴向排水条件下的孔隙比和压力的关系，即压缩曲线ep 曲线，并以此计算土的压缩系数a1-2，判断土的压缩性，为土的沉降变形计算提供依据。二、实验原理二、实验原理：1、计算公式（1）试样初始孔隙比：e0(1 w G0)sw01（2）各级压力下试样固结变形稳定后的孔隙比：ei e0(1e0)hih0（3）土的压缩系数：1-2e1-e2e=-p2-p1p1+e0（4）土的压缩模量：Es1-21-2三、实验内容三、实验内容：1、实验仪器、设备：固结容器：环刀、护环、透
2、水板、水槽、加压上盖。环刀：内径为61.8mm，高度为 20mm；护环：保证试样侧面不变形，即满足侧限条件；透水板：其渗透系数大于试样的渗透系数。加压设备：由压力框架、杠杆及砝码组成。变形量测设备：量程 10mm，最小分度值为 0.01mm 的百分表。2、实验数据及结果施加压力等级 kPa50100200施加压力后百分表读数5.6585.2885.009大工 19 春道桥工程实验(二)实验报告及答案4004.7273、实验成果整理试样初始高度 H0=20mm初始密度=1.87g/cm3土粒比重 Gs=2.7试样天然含水率 w0=25%试样初始孔隙比 e0=0.769百分表初始读数 h0=7.8
3、87试验所加的各级压力（kPa）p各级荷载下固结变形稳定后百分表读数（mm）hi总变形量（mm）hi=h0-hi仪器变形量(mm)i校正后土样变形量(mm)i=h0-hi-ihi=hi-各级荷载下的孔隙比ei土的压缩系数(MPa-1)a1-2土的压缩模量(MPa)Es1-2505.6582.2290.1222.1070.5831005.2882.5990.2202.3790.5590.22005.0092.8780.2752.6030.5394004.7273.1600.3572.8030.5218.845四、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
4、土。大工 19 春道桥工程实验(二)实验报告及答案实验名称：钢筋混凝土简支梁实验钢筋混凝土简支梁实验一、实验目的一、实验目的：1、分析梁的破坏特征，根据梁的裂缝开展判断梁的破坏形态；2、观察裂缝开展，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、实验基本信息二、实验基本信息：1基本设计指标（1）简支梁的截面尺寸150mm200mm（2）简支梁的截面配筋（正截面）150mm200mm1200mm2材料（1）混凝土强度等级C30（2）钢筋强度等级HRB335三、实验内容三、实验内容：第
5、 1 部分：实验中每级荷载下记录的数据荷载0123456789100 kN10 kN20 kN30 kN40 Kn50 kN60 kN70 kN80 kN90 kN100 kN百分表读数左支座（f1/mm）右支座（f2/mm）0.96908682787571676460574.999183756862575248433940KN138.3KN跨中（f3/mm）5.14498526661152350665挠度/mm0-41.50.5-52.5-7-57.5-12-56.5-645.517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。大工 19 春道桥工程实验(二
6、)实验报告及答案第 2 部分：每级荷载作用下的应变值12345678910荷载10 kN20 kN30 kN40 kN50 kN60 kN70 kN80 kN90 kN100 kN应变值测点 4 读数369925844556169684395210681187测点 5 读数50168376760109514251760202123052593测点 6 读数581093004976528321022115613061457测点 7 读数8817431044857073184295710461170四、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
7、 90.2kN，与实验实测值相比相差多少？最大荷载 C30 混凝土，fc=14.3N/mm2，a1=1，HRB335 钢筋，fy=300N/mm2。环境取为一类，保护层厚度取 20mm。界限的相对受压区=0.55，取s=45mm，h0=200-45=155mm，M=1.0 14.3 150 155 0.55 （1-0.5 0.55）=132.574KNm。破坏荷载为 138.3kN，因此实测值略大于计算值。大工 19 春道桥工程实验(二)实验报告及答案实验名称：静定桁架实验静定桁架实验一、实验目的一、实验目的：1、掌握杆件应力-应变关系和桁架的受力特点；2、通过对桁架节点位移、支座沉降和杆件内
8、力测量，以及对测量结果处理分析，掌握静力非破坏试验基本过程；3、结合实验桁架，对桁架工作性能做出分析与评定。二、实验数据记录二、实验数据记录：桁架数据表格外径(mm)22内径(mm)20截面积(mm)杆长度(mm)69.545002线密度(kg/m)0.51弹性模量(Mpa)2.06105三、实验内容三、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）50010001500200010000上弦杆1 点-34-68-100-133-6702 点-36-72-106-142-700均值-35-70-103-137.5腹杆力-475.3-950.6-1398.74
9、-1867.25下弦杆力359.87706.161045.661391.951 点2753781085102 点265176101500均值26.55277102.550.501 点183452693502 点19375573370均值18.535.553.571360力251.23482.09726.53964.18488.88-68.50-930.23685.79000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）5001000150020001000挠度测量表00000表0.750.1450.2200.2850.142表0.1250.2530.3770.5020
10、.251表000000.0750.1450.2200.2850.142下弦杆0.1250.2530.3770.5020.251大工 19 春道桥工程实验(二)实验报告及答案000.0010.00200.0010.002四、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
11、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。通过内力分析可以得出，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，为避免压杆失稳，实验中所用的桁架形式更优，受力更合理，更能发挥材料的作用。大工 19 春道桥工程实验(二)实验报告及答案实验名称：结构动力特性测量实验结构动力特性测量实验一、一、实验目的实验目的：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简支梁的固有频率和阻尼比。二、实验设备信息二、实验设备信息：1、设备和仪器名称拾振器动态测试系统2、简支梁的基本数据截面高度(mm)截面
12、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DH105DH5922用途将振动信号转换成电荷信号输出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61611851852035203518501850101012.712.734.3534.35三、实验内容三、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11.5615500.731.7505341.1870.02737.0370.008722.9255518.793.1405370.3980
13、.0268837.2020.006731.5745490.201.762334.5970.026837.3130.008749.358424.329.5445297.0670.026637.5940.008152.568436.282.781293.0180.0266237.5660.007961.5615500.731.7505341.1870.02737.0370.0087间隔 n周期/s频率/Hz阻尼比 根据公式：（1）f A(ti)11lnln、（2）计算上述表格中的频率Td 2nA(tinTd)大工 19 春道桥工程实验(二)实验报告及答案和阻尼比，填写到上表中。A(ti)为第 i
14、个波形的波峰幅值，A(tinTd)为第 i+n个波形的波峰幅值。四、问题讨论四、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 1100ms-2左右，可选 30030pC/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0.21kHz；（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。使用的注意事项 安装面要平整、光洁。安装方式：不同安装方式对测试频率的响应影响很大：某一振动传感器，螺钉刚性连接使用频率为 10kHz；胶粘安装 6kHz；磁力吸座 2kHz；双面胶 1kHz。加速度传感器的质量、灵敏度与使用频率成反比，即灵敏度高，质量大的传感器使用频率低。2.什么是自由振动法？自由振动法就是在试验中采用初位移或初速度的突卸载或突加载的方法，使结构受一冲击荷载作用而产生自由振动。本次实验采用手锤敲击的方法对简支梁进行激振，从而产生振动。