大工春《道桥工程实验(二)》实验报告及答案

大工春《道桥工程实验(二)》实验报告及
答案
实验名称：土的压缩试验
实验目的：
本实验旨在通过土的压缩试验，得出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—e～p曲线，并以此计算土的压缩系数α1-2，判断土的压缩性，为土的沉降变形计算提供依据。

实验原理：
1.计算公式：
1) 试样初始孔隙比：e=(1+wG)/ρw-ρs
2) 各级压力下试样固结变形稳定后的孔隙比：ei=e-
(1+e)Δhi/ih
3) 土的压缩系数：α1-2=e1-e2/Δp/(1+e)(Δe)
4) 土的压缩模量：Es1-2=α1-2
实验内容：
1.实验仪器、设备：
固结：环刀、护环、透水板、水槽、加压上盖。

加压设备：压力框架、杠杆及砝码。

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(kPa)：50、100、200
施加压力后百分表读数：5.658、5.288、5.009
试样初始高度H=20mm，初始密度ρ=1.87g/cm3，土粒比重Gs=2.7，试样天然含水率w=25%
试样初始孔隙比e=0.769，百分表初始读数h=7.887
3.实验成果整理：
各级荷载下固结变形稳定后的百分表读数h
i
总变形量h
i
仪器变形量Δ
i
校正后土样变形量Δh
i
各级荷载下的孔隙比ei、土的压缩系数α1-2、土的压缩模量Es1-2.
4.实验结果分析与判定：
根据实验结果，该土的压缩类别为中性压缩土。

实验目的：
本实验的目的为分析梁的破坏特征，通过观察裂缝开展，记录梁受力和变形过程，画出荷载挠度曲线，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，测定梁开裂荷载和破坏荷载，并与理论计算值进行比较。

实验基本信息：
本实验所使用的简支梁的截面尺寸为150mm×200mm，截面配筋（正截面）为150mm×200mm×1200mm，混凝土强度等级为C30，钢筋强度等级为HRB335.
实验内容：
本实验分为两部分，第一部分为每级荷载下记录的数据，包括荷载、百分表读数、跨中、挠度以及起裂荷载和破坏荷载；第二部分为每级荷载作用下的应变值，包括荷载和测点4、5、6、7的应变值。

实验结果分析与判定：
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。

通过实验数据的分析，可以
得出梁的破坏特征和裂缝开展情况，绘制荷载挠度曲线，分析应变沿截面高度是否成线性，并测定梁的开裂荷载和破坏荷载。

最后，将实验得到的结果与理论计算值进行比较，以判定实验结果的准确性。

根据实验数据，使用最大荷载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ξ=0.55，取αs=45mm，h0=200-45=155mm，计算得到
M=1.0×14.3×150×155×0.55×（1-0.5×0.55）=132.574KN·m。

破
坏荷载为138.3kN，因此实测值略大于计算值。

本实验名称为静定桁架实验，其目的是：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。

在实验中，记录了桁架的外径、内径、截面积、杆长度、
2线密度和弹性模量等数据。

在第一部分中，记录了试验微应
变值和下弦杆百分表的读数，并完成了荷载表格。

在第二部分中，记录了试验微应变值和下弦杆百分表的读数，并完成了挠度测量表格。

四、实验结果分析与判定：
在第一部分中，我们将内力结果与桁架理论值进行了对比，并分析了误差产生的原因。

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。

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，因此实际的内力值要与理论值有误差。

在第二部分中，我们总结了桁架上、下弦杆与腹杆受力特点。

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。

实验名称：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：
1.设备和仪器：
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)
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。

在实验中，我们采集了相邻n个周期的波峰和时间信息，并根据公式计算出了一阶固有频率和阻尼比。