最新《道橋工程實(shí)驗(yàn)(二)》實(shí)驗(yàn)報(bào)告及答案

1、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，即壓縮曲線一ep曲線，并以此計(jì)算土的壓縮系數(shù) a-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：eo =(1+W0)GsPw _i：。(2)各級壓力下試樣固結(jié)變形穩(wěn)定后的孔隙比：ei =eo -gjhiho(3) 土的壓縮系數(shù)：%2 = =-AeP2-P1：p(4) 土的壓縮模量：Es1-2 =1+e01-2三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1、實(shí)驗(yàn)儀器、設(shè)備：固結(jié)容器：環(huán)刀、護(hù)環(huán)、透水板、水槽、加壓上蓋。環(huán)刀：內(nèi)徑為 61.8mm 高度為20mm護(hù)環(huán)：保證

2、試樣側(cè)面不變形，即滿足側(cè)限條件；透水板：其滲透 系數(shù)大于試樣的滲透系數(shù)。加壓設(shè)備：由壓力框架、杠桿及整碼組成。變形量測設(shè)備： 量程 10mm 最小分度值為 0.01mm的百分表。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)505.6581005.2882005.0094004.7273、實(shí)驗(yàn)成果整理試樣初始高度 Ho= 20mm初始密度 P=1.87g/cm3土粒比重Gs=2.7試樣天然含水率 wo=25%試樣初始孔隙比，=0.769百分表初始讀數(shù) ho=7.887試驗(yàn)所加的各級壓力（kPa） p50100200400各級荷載卜固結(jié)變形穩(wěn)定后百分 表讀數(shù)（mm） hi5.6585.

3、2885.0094.727總變形量（mm）hf =h0 -hi2.2292.5992.8783.160儀器變形量（mm）A0.1220.2200.2750.357校正后土樣變形量（mm）Ahi= h-A=h。-hi -A2.1072.3792.6032.803各級荷載下的孔隙比ei0.5830.5590.5390.521土的壓縮系數(shù)（MPa-1）a1-20.2土的壓縮模量（MPa）Es1-28.845四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與判定：（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，該土的壓縮類別如何?該士的壓縮類別為中性壓縮土。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

4、、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)行比較。二、實(shí)驗(yàn)基本信息：1 .基本設(shè)計(jì)指標(biāo)（1）簡支梁的截面尺寸150mrK 200mm（2）簡支梁的截面配筋（正截面）150mme 200mme 1200mm2 .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部分：實(shí)驗(yàn)中每級荷載下記錄的數(shù)據(jù)何載百分表讀數(shù)撓度/mm左支座（f1/mm）右支座（f2/mm）跨中（f3/mm）00 kN0.964.995.140110 kN909149-41.52

5、20 kN8683850.5330 kN827526-52.5440 Kn786866-7550 kN756211-57.5660 kN715752-12770 kN67523-56.5880 kN644850-6990 kN6043645.510100 kN57396517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部分：每級荷載作用下的應(yīng)變值何載應(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)110 kN36505888220 kN99168109174330 kN258376300310440 kN445760497448550

6、 kN5611095652570660 kN6961425832731770 kN84317601022842880 kN95220211156957990 kN106823051306104610100 kN1187259314571170四、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？最大荷載 C30混凝土，fc=14.3N/mm2, a1=1, HRB335 鋼筋，fy=300N/mm2 。環(huán)境取為一類，保護(hù)層厚度取 20mm。界限的相對受壓區(qū) 七二0.55, 取 as=45mm, h0=200

7、-45=155mm , M=1.0 乂 14.3 乂 150 乂 155 乂 0.55 乂 ( 1-0.5 乂 0.55) =132.574KN m。破壞荷載為138.3kN,因此實(shí)測值略大于計(jì)算值。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)基本過程；3、結(jié)合實(shí)驗(yàn)桁架，對桁架工作性能做出分析與評定。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)截回積(mm)桿長度(mm)線密度(kg/m)彈性模量(Mpa)222069.545000.512.06 105、

8、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：第1部分：記錄試驗(yàn)微應(yīng)變值和下弦桿百分表的讀數(shù)，并完成表格何載(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500-34-36-35-475.3272626.5359.87181918.5251.231000-68-72-70-950.6535152706.16343735.5482.091500-100-106-103-1398.747876771045.66525553.5726.532000-133-142-137.5-1867.25108101102.51391.95697371964.181000-67-70-68.5-930.23515050.5685.

9、79353736488.880000000000000第2部分：記錄試驗(yàn)微應(yīng)變值和下弦桿百分表的讀數(shù)，并完成表格何載(N)撓度測量下弦桿表表表表50000.750.12500.0750.125100000.1450.25300.1450.253150000.2200.37700.2200.377200000.2850.50200.2850.502100000.1420.25100.1420.251000.0010.00200.0010.002四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與判定：1 .將第一部分中內(nèi)力結(jié)果與桁架理論值對比，分析其誤差產(chǎn)生的原因?由于理論計(jì)算的數(shù)值均略大于實(shí)測值， 可能的原因如下：實(shí)際的桁架結(jié)

10、點(diǎn)由 于約束的情況受實(shí)驗(yàn)影響較大，并非都為理想的錢接點(diǎn)，因此部分結(jié)點(diǎn)可以傳遞 彎矩，而實(shí)際的桁架軸線也未必都通過錢的中心， 且荷載和支座反力的作用位置 也可能有所偏差，所以實(shí)際的內(nèi)力值要與理論值有誤差。2 .通過試驗(yàn)總結(jié)出桁架上、下弦桿與腹桿受力特點(diǎn)，若將實(shí)驗(yàn)桁架腹桿反向布 置，對比一下兩者優(yōu)劣。當(dāng)承受豎向向下荷載時，上弦受壓，下弦、腹桿受拉。通過內(nèi)力分析可以得 出，反向布置之后，腹桿由之前的受拉變?yōu)槭軌海鞘芰Φ拇笮〔蛔?，為避?壓桿失穩(wěn)，實(shí)驗(yàn)中所用的桁架形式更優(yōu)，受力更合理，更能發(fā)揮材料的作用。實(shí)驗(yàn)名稱：結(jié)構(gòu)動力特性測量實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?、了解動力參數(shù)的測量原理；2、掌握傳感器、儀器及

11、使用方法； 3、通過振動衰減波形求出簡支梁的固有頻率和阻尼比。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備信息1、設(shè)備和儀器名稱型號和規(guī)格用途拾振器DH105將振動信號轉(zhuǎn)換成電荷信號輸出動態(tài)測試系統(tǒng)DH5922采集振動傳感器輸出的電信號，并將 其轉(zhuǎn)換成數(shù)字量傳遞給計(jì)算機(jī)2、簡支梁的基本數(shù)據(jù)敝面高度(mm)散畫寬度(mm)長度(mm)跨度(mm)彈性模量(GPa)重量 (kg)自振頻率 理論值 (Hz)61185203518501012.734.35、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：根據(jù)相鄰n個周期的波峰和時間信息，并根據(jù)公式計(jì)算一階固有頻率和阻尼比次數(shù)123456第i個 波形波 峰:時間1.56152.92551.57459.3582.5681.

12、5615幅值500.73518.79490.20424.32436.28500.73第i+n個 波形波 峰時間1.75053.14051.7629.54452.7811.7505幅值341.18370.39334.59297.06293.01341.18間隔n787787周期/ s0.0270.026880.02680.02660.026620.027頻率/ Hz37.03737.20237.31337.59437.56637.037阻尼比10.00870.00670.00870.00810.00790.0087根據(jù)公式：(1) f = . (2)，定In -處)一 計(jì)算上述表格中的頻率 Td2二 n A(t nTd)和阻尼比，填寫到上表中。 A(ti)為第i個波形的波峰幅值，A(t+nTd)為第i+n 個波形的波峰幅值。四、問題討論：1 .在實(shí)驗(yàn)中拾振器的選擇依據(jù)是什么？使用時有什么注意事項(xiàng)？最為關(guān)心的技術(shù)指標(biāo)為： 靈敏度、 頻率范圍和量程。(1) 靈敏度： 土木工程和超大型機(jī)械結(jié)構(gòu)的振動在1100ms-2左右，可選30030pC/ms-2的加速度傳感器；(2)頻率：土木工程一般是低頻振動，加速度傳感器頻率響應(yīng)范圍可選擇0.2 1kHz;(3)傳感器的橫向比要小，以盡可能減小橫向擾動對測量頻率的影響。使用的注意事項(xiàng) 安裝面要平整、光潔。安裝方式：不同