大工20秋《水利工程實(shí)驗(yàn)(二)》實(shí)驗(yàn)報告【答案】

1、大工20秋水利工程實(shí)驗(yàn)(二)實(shí)驗(yàn)報告【答案】 姓 名： 報名編號： 學(xué)習(xí)中心： 層 次： 專 升 本 專 業(yè)： 水利水電工程 實(shí)驗(yàn)名稱： 土的壓縮試驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^土的壓縮試驗(yàn)得到試樣在側(cè)限與軸向排水條件下的孔隙比和壓力的關(guān)系，即壓縮曲線ep 曲線，并以此計(jì)算土的壓縮系數(shù) a 1-2 ，判斷土的壓縮性，為土的沉降變形計(jì)算提供依據(jù)。 二、實(shí)驗(yàn)原理： 1 、 計(jì)算公式 （1） 試樣初始孔隙比：0 s w00(1 )1wge? ? （2） 各級壓力下試樣固結(jié)變形穩(wěn)定后的孔隙比：000(1 )i iee e hh? ? ? （3） 土的壓縮系數(shù)：1 21-22 1-=-p -p pe e e?

2、（4） 土的壓縮模量：0s1-21-21+ee? 三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容： 1、實(shí)驗(yàn)儀器、設(shè)備： （1）固結(jié)儀：環(huán)刀、護(hù)環(huán)、透水版、水槽、加壓上蓋； （2）加壓設(shè)備：壓力框架、杠桿及砝碼組成； （3）變形量測設(shè)備。 2、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)果 施加壓力等級 kpa 施加壓力后百分表讀數(shù) 50 5.659 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，該土的壓縮類別如何？ 該土的壓縮系數(shù)為 0.4 mpa -1 ，根據(jù)土的壓縮性分類屬于中壓縮性土。 ih?ih? 實(shí)驗(yàn)名稱： 鋼筋混凝土 簡支梁實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?、分析梁的破壞特征，根據(jù)梁的裂縫開展判斷梁的破壞形態(tài)； 2、觀察裂縫開展，記錄梁受力和變形過程，畫出荷載撓度曲線；3、根據(jù)每級

3、荷載下應(yīng)變片的應(yīng)變值分析應(yīng)變沿截面高度是否成線性；4、測定梁開裂荷載和破壞荷載，并與理論計(jì)算值進(jìn)行比擬。 二、實(shí)驗(yàn)根本信息： 1根本設(shè)計(jì)指標(biāo) （1）簡支梁的截面尺寸 150mm×200mm （2）簡支梁的截面配筋（正截面） 箍筋上面兩端是兩根直徑為 8mm 的鋼筋，下面兩端是兩根直徑為 14mm 的鋼筋。 2材料 （1）混凝土強(qiáng)度等級 c30 （2）鋼筋強(qiáng)度等級 hrb335 三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容： 第 1 局部：實(shí)驗(yàn)中每級荷載下記錄的數(shù)據(jù) 荷載 百分表讀數(shù) 撓度/mm 左支座（f1/mm） 右支座（f2/mm） 跨中（f3/mm） 0 0 kn 0.96 4.99 5.14 0 1 10

4、kn 0.906 4.91 5.484 2.576 2 20 kn 0.86 4.83 6.852 4.007 3 30 kn 0.82 4.754 6.261 3.474 4 40 kn 0.781 4.68 6.665 3.935 5 50 kn 0.742 4.618 7.112 4.432 6 60 kn 0.71 4.566 7.525 4.887 7 70 kn 0.67 4.52 8.029 5.434 8 80 kn 0.64 4.48 8.501 5.941 9 90 kn 0.602 4.432 9.06 6.543 10 100 kn 0.571 4.391 9.651

5、7.17 起裂荷載(kn) 40kn 破壞荷載(kn) 138.3kn 注：起裂荷載為裂縫開始出現(xiàn)裂縫時所加荷載的數(shù)值。 第 2 局部：每級荷載作用下的應(yīng)變值 荷載 應(yīng)變值 測點(diǎn) 4 讀數(shù) 測點(diǎn) 5 讀數(shù) 測點(diǎn) 6 讀數(shù) 測點(diǎn) 7 讀數(shù) 1 10 kn 36 50 58 88 2 20 kn 99 168 109 174 3 30 kn 258 376 300 310 4 40 kn 445 760 497 448 5 50 kn 561 1095 652 570 6 60 kn 696 1425 832 731 7 70 kn 843 1760 1022 842 8 80 kn 952 20

6、2x 1306 1046 9 90 kn 1068 2305 1306 1046 10 100 kn 1187 2598 1457 1170 四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與判定： （1）根據(jù)試驗(yàn)梁材料的實(shí)測強(qiáng)度及幾何尺寸，計(jì)算得到該梁正截面能承受最大荷載為 90.2kn，與實(shí)驗(yàn)實(shí)測值相比相差多少？ 實(shí)驗(yàn)測出的破壞荷載是 138.3kn，計(jì)算出的 90.2kn 與實(shí)驗(yàn)實(shí)測值相差48.1kn。 實(shí)驗(yàn)名稱： 靜定桁架實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?、掌握桿件應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系和桁架的受力特點(diǎn)； 2、通過對桁架節(jié)點(diǎn)位移、支座沉降和桿件內(nèi)力測量，以及對測量結(jié)果處理分析，掌握靜力非破壞試驗(yàn)根本過程；3、結(jié)合實(shí)驗(yàn)桁架，對桁架工作性能

7、做出分析與評定。 二、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄： 桁架數(shù)據(jù)表格 外徑(mm) 內(nèi)徑(mm) 截面積(mm) 桿長度(mm) 線密度 (kg/m) 彈性模量(mpa) 22 20 69.54 500 0.51 2.06x105 三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容： 第 1 局部：記錄試驗(yàn)微應(yīng)變值和下弦桿百分表的讀數(shù)，并完成表格 荷載（n） 上弦桿 腹桿 下弦桿 1 點(diǎn) 2 點(diǎn) 均值 力 1 點(diǎn) 2 點(diǎn) 均值 力 1 點(diǎn) 2 點(diǎn) 均值 力 500 -34 -36 -35 9.31 27 26 26.5 18.12 18 19 18.5 16.98 1000 -68 -72 -70 4.30 53 51 52 21.77 34 37

8、 35.5 19.41 1500 -100 -106 -103 -4.30 78 76 77 25.36 52 55 53.5 21.99 2000 -133 -142 -137.5 -5.37 104 101 102.5 29 69 73 71 24.5 1000 -67 -70 -68.5 4.51 51 50 50.5 21.56 35 37 36 19.48 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 第 2 局部：記錄試驗(yàn)微應(yīng)變值和下弦桿百分表的讀數(shù)，并完成表格 荷載 （n） 撓度測量 下弦桿 表 累計(jì) 表 累計(jì) 表 累計(jì) 表 累計(jì) 500 0 0 0.075 0.075 0

9、.125 0.2 0 0 0.075 0.125 1000 0 0 0.145 0.145 0.253 0.398 0 0 0.145 0.253 1500 0 0 0.220 0.220 0.377 0.597 0 0 0.220 0.377 2000 0 0 0.285 0.285 0.502 0.787 0 0 0.285 0.787 1000 0 0 0.142 0.142 0.251 0.393 0 0 0.142 0.251 0 0 0 0.001 0.001 0.002 0.003 0 0 0.001 0.002 四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與判定： 1. 將第一局部中內(nèi)力結(jié)果與桁架理論值比

10、照，分析其誤差產(chǎn)生的原因？ 第一局部內(nèi)力結(jié)果與桁架理論值產(chǎn)生誤差的原因是上弦桿受到的是壓力，下弦桿受到的是拉力。 2. 通過試驗(yàn)總結(jié)出桁架上、下弦桿與腹桿受力特點(diǎn)，假設(shè)將實(shí)驗(yàn)桁架腹桿反向布置，比照一下兩者優(yōu)劣。 上弦桿是受到的壓力，下弦桿受到的是拉力，腹桿受到的是拉力。假設(shè)將實(shí)驗(yàn)桁架腹桿反向布置腹桿由之前的受拉變?yōu)槭軌海鞘芰Φ拇笮〔蛔?，為防止壓桿失穩(wěn)，前者比后者更好，受力更合理，更能發(fā)揮材料的作用。 實(shí)驗(yàn)名稱： 水利工程底流消能實(shí)驗(yàn) 一 、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1、通過實(shí)驗(yàn)了解底流消能原理及其類型。 2、校核消能措施的幾何尺寸。 3、了解輔助消能工的作用。 二 、 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 1、 數(shù)據(jù) （1）實(shí)驗(yàn)槽

11、寬 b = 10 cm （2）消力坎實(shí)測高度= 1.9 cm 2、實(shí)測數(shù)據(jù) 將實(shí)測數(shù)據(jù)填入表 1 表 1 流量計(jì) 讀數(shù) （m3 /h） 上游水深 （cm） 收縮斷面水深 （cm） 消力坎上水頭 （cm） 下游 水面高程（cm） 槽底 高程 水面 高程 槽底 高程 水面 高程 坎頂高程 （槽底高程+坎高） 水面 高程 4.52 15.22 28.9 15.22 16.7 17.12 20.6 19.7 三 、 消力 坎的高度 計(jì)算（寫出詳細(xì)過程） q=流量計(jì)讀數(shù)×1000/3.6=4.52×1000/3.6=1255.56(cm3 /s) 計(jì)算單寬流量 /cq q b ? =

12、1255.56/10=125.56（cm2 /s） 計(jì)算消力坎水頭23102csqhm g ? ? ? ? ?=3.57（cm）m 為折線型實(shí)用堰的流量系數(shù)，一般取 0.42 m ? ；s? 是消能墻的淹沒系數(shù)，自由出流取 1.0 計(jì)算 e=p+h=上游水深13.22 9.93+h=13.22 h=3.29 計(jì)算流速系數(shù) ? 1 0.0155 / p h ? ? ? =1-0.0155×（9.93/3.29）=0.95 通過試算計(jì)算收縮斷面水深 202 22cqe hg h ? ? 通過試算，得出 hc=0.83 計(jì)算收縮斷面共軛水深 38 21 12c h qhgh? ? ? ?

13、? ? ?=5.82 計(jì)算消力坎高度 c ? ?22 3/2/22c cj csj cq qc hm gg h? ? ? ? ? ? ?=1.05×5.82+125.562 /(2×980(1.05×5.82)2 )-3.57=2.76 將計(jì)算數(shù)據(jù)填入表 2 表 2 單寬流量 （cm2 /s） 上游 水深 （cm） 下游 水深 （cm） 收縮斷面水深 h c （cm） 消力坎水頭 h 10 （cm） 消力坎高度 c （cm） 實(shí)測 計(jì)算 實(shí)測 計(jì)算 實(shí)測 計(jì)算 125.56 13.22 4.03 0.98 0.83 3.02 3.57 1.9 2.76 四 、 實(shí)

14、驗(yàn)結(jié)果分析及答復(fù)思考題 1、計(jì)算數(shù)據(jù)成果表中，各參數(shù)的實(shí)際測量和理論計(jì)算值是否完全相等？如有誤差，請分析原因。 不相等，存在誤差，誤差產(chǎn)生的原因主要有水流的流態(tài)、各系數(shù)的選取及測量本省也存在一定的誤差。消力坎式各有優(yōu)缺點(diǎn)，需根據(jù)地質(zhì)，施工等各方面具體條件，全面考慮確定，有時還需二者結(jié)合起來，為綜合式消力池。計(jì)算時需先確定坎高 c,再確定 d。 注：以下局部為本課程完整試卷和學(xué)習(xí)要求，供學(xué)生復(fù)習(xí)和參考使用，閱讀后可刪除。 姓 名： 報名編號： 學(xué)習(xí)中心： 層 次： （高起專或?qū)Ｉ荆?專 業(yè)： 實(shí)驗(yàn)名稱： 土的壓縮試驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?二、實(shí)驗(yàn)原理： 1 、 計(jì)算公式 （1） 試樣初始孔隙比：

15、（2） 各級壓力下試樣固結(jié)變形穩(wěn)定后的孔隙比： （3） 土的壓縮系數(shù)： （4） 土的壓縮模量： 三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容： 1、實(shí)驗(yàn)儀器、設(shè)備： （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，該土的壓縮類別如何？ 實(shí)驗(yàn)名稱： 鋼筋混凝土簡支梁實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?ih?ih? 二、實(shí)驗(yàn)根本信息： 1根本設(shè)計(jì)指標(biāo) （1）簡支梁的截面尺寸 （2）簡支梁的截面配筋（正截面） 2材料 （1）混凝土強(qiáng)度等級 （2）鋼筋強(qiáng)度等級 三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容： 第 1 局部：實(shí)驗(yàn)中每級荷載下記錄的數(shù)據(jù) 荷載 百分表讀數(shù) 撓度/mm 左支座（f1/mm） 右支座（f2/mm） 跨中（f3/mm） 0 0 kn 0.96 4.99 5.14 0 1 10 kn

16、2 20 kn 3 30 kn 4 40 kn 5 50 kn 6 60 kn 7 70 kn 8 80 kn 9 90 kn 10 100 kn 起裂荷載(kn) 破壞荷載(kn) 注：起裂荷載為裂縫開始出現(xiàn)裂縫時所加荷載的數(shù)值。 第 2 局部：每級荷載作用下的應(yīng)變值 荷載 應(yīng)變值 測點(diǎn) 4 讀數(shù) 測點(diǎn) 5 讀數(shù) 測點(diǎn) 6 讀數(shù) 測點(diǎn) 7 讀數(shù) 1 10 kn 2 20 kn 3 30 kn 4 40 kn 5 50 kn 6 60 kn 7 70 kn 8 80 kn 9 90 kn 10 100 kn 四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與判定： （1）根據(jù)試驗(yàn)梁材料的實(shí)測強(qiáng)度及幾何尺寸，計(jì)算得到該梁正截面

17、能承受最大荷載為 90.2kn，與實(shí)驗(yàn)實(shí)測值相比相差多少？ 實(shí)驗(yàn)名稱： 靜定桁架實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?二、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄： 桁架數(shù)據(jù)表格 外徑(mm) 內(nèi)徑(mm) 截面積(mm) 桿長度(mm) 線密度 (kg/m) 彈性模量(mpa) 三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容： 第 1 局部：記錄試驗(yàn)微應(yīng)變值和下弦桿百分表的讀數(shù)，并完成表格 荷載（n） 上弦桿 腹桿 下弦桿 1 點(diǎn) 2 點(diǎn) 均值 力 1 點(diǎn) 2 點(diǎn) 均值 力 1 點(diǎn) 2 點(diǎn) 均值 力 第 2 局部：記錄試驗(yàn)微應(yīng)變值和下弦桿百分表的讀數(shù)，并完成表格 荷載 （n） 撓度測量 下弦桿 表 累計(jì) 表 累計(jì) 表 累計(jì) 表 累計(jì) 四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與判定： 1. 將

18、第一局部中內(nèi)力結(jié)果與桁架理論值比照，分析其誤差產(chǎn)生的原因？ 2. 通過試驗(yàn)總結(jié)出桁架上、下弦桿與腹桿受力特點(diǎn)，假設(shè)將實(shí)驗(yàn)桁架腹桿反向布置，比照一下兩者優(yōu)劣。 實(shí)驗(yàn)名稱： 水利工程底流消能實(shí)驗(yàn) 一 、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?二 、 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 1、 數(shù)據(jù) （1）實(shí)驗(yàn)槽寬 b = cm （2）消力坎實(shí)測高度= cm 2、實(shí)測數(shù)據(jù) 將實(shí)測數(shù)據(jù)填入表 1 表 1 流量計(jì) 讀數(shù) （m3 /h） 上游水深 （cm） 收縮斷面水深 （cm） 消力坎上水頭 （cm） 下游 水面高程（cm） 槽底 高程 水面 高程 槽底 高程 水面 高程 坎頂高程 （槽底高程+坎高） 水面 高程 三 、 消力 坎的高度 計(jì)算（寫出詳細(xì)過程） 將計(jì)算數(shù)據(jù)填入表 2 表 2 單寬流量 （cm2 /s） 上游 水深 （cm） 下游 水深 （cm） 收縮斷面水深 h c （cm） 消力坎水頭 h 10 （cm） 消力坎高度 c （cm） 實(shí)測 計(jì)算 實(shí)測 計(jì)算 實(shí)測 計(jì)算 四 、 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析及回 答思考題 1、計(jì)算數(shù)據(jù)成果表中，各參數(shù)的實(shí)際測量和理論計(jì)算值是否完全相等？