大工15春《土木工程实验(二)》离线作业答案

所属学校:大连理工大学 科目:土木工程实验(二) 2015-05-13 15:58:47
《土木工程实验(二)》课程学习要求2 F  L3 R$ a$ N# @
7 y$ A3 Q" R) j. _0 v& n% x
一、课程考核形式  
2 e) j3 h6 A0 ^" M  q6 l本课程的考核形式为离线作业(实验报告),无在线作业和考试。“离线作业及要求”在该课程的“离线作业”模块中下载。
' t5 F! B3 L# V, M" v3 |( ^4 E: }0 V! {" b5 H
二、离线作业要求
: g" u) `) n' N) e- I学生需要在平台离线作业中下载“大工14春《土木工程实验(二)》实验报告”,观看实验课件,根据课件中的操作及实验结果来读取实验数据、认真填写“大工14春《土木工程实验(二)》实验报告”,并提交至课程平台,学生提交的实验报告作为本课程考核的依据,未提交者无成绩。
& T; U; j, E1 _/ w) a' {9 }9 Z《土木工程实验(二)》实验报告由混凝土实验、钢筋混凝土简支梁破坏实验、静定桁架实验、结构动力特性测量实验四个独立的部分构成,学生需要完成实验报告的全部内容。5 A7 K2 P& ]% A4 L
$ |$ y0 W* m# W+ A0 T
三、离线作业提交形式及截止时间
- C! c2 H( B" d; p. I' {: L学生需要以附件形式上交离线作业(附件的大小限制在10M以内),选择已完成的作业,点“上交”即可。如下图所示。
( O! Q3 h! ?; D( e6 V% p2 W: n
) t# u* M; /- }) f( d, b' b6 U1 I
; B4 Z+ /6 h) o7 s, ?; y+ d& Q本课程的截止时间:2015年9月1日23:59:59。在此之前,学生可随时提交离线作业,如需修改,可直接上传新文件,平台会自动覆盖原有文件。
& d, P6 a9 V2 ~2 ^' u7 P7 u- M& Z) u" ?, m) O
四、离线作业批阅  |# _! p" }1 z5 n: E6 s  L- `6 q4 i: t
老师会在作业关闭后集中批阅离线作业,在离线作业截止提交前不进行任何形式的批阅。
1 B* S5 O* |3 _- }  p- a  w- v$ a' `. s! {% z" d, c2 g, ?
注意事项:
9 e9 d- n: {) Z) ]+ W7 G独立完成实验报告,不准抄袭他人或者请人代做,如有雷同,成绩以零分计!
$ U( @  x9 S/ N; R* x1 M) s2 c  d1 L5 ]. C) u$ S$ e1 /2 /9 b
大连理工大学网络教育学院
3 `1 `/ ~5 D6 L* b% t+ Y
8 x/ E' x/ r* L4 Q2015年3月. @: ~$ r% U6 o, z2 F
姓    名:                     
* P2 |) a0 w- _) |! _院校学号:                      ( /6 p  t0 {: C& a  I: S- B/ d: `! ?
学习中心:                     
8 }1 /. i- [5 Q2 c9 /7 J1 B5 S层    次:                      (高起专或专升本)
' Y% s# }, j! /  x3 f" _专    业:                      + A' D3 ?2 /; U$ j3 }. X
  I# w" I$ J: [- w: X# i
实验一:混凝土实验
, /! R) J" s& T; O一、实验目的:                                                          * K1 ~# p. n5 d: ]" t6 H& f

4 T- O( K* T* s8 `. ]( u: ?1 |) Z1 s
二、配合比信息:   
6 Y4 f: G- W# A1 H7 c+ B1 A) s1.基本设计指标' e% V3 W& l" s* Q6 n$ R4 p
(1)设计强度等级               9 O, b  |' f# L1 @& O/ x& C
(2)设计砼坍落度               / j- /1 M7 v9 F7 H4 s( d
2.原材料
/ C& G) G) K9 Z0 A) x: k% y! ^(1)水泥:种类          强度等级           
0 A; Y  i3 u5 }' m* _( l( /(2)砂子:种类          细度模数           
. d) Q; L( w2 r* b% u(3)石子:种类          粒    级                   ) l1 X. K3 w) m
(4)水:                                    ( t8 B: Q( Z: v+ x; U
3.配合比:(kg/m3), ?9 N% N; [6 y/ G/ p
材料        水泥        砂        碎石        水        水灰比        砂率
0 g) d0 D# `7 X1m3用量(kg)        475        600        1125        200        0.42        35%
: }" G! a  Y7 ~% I5 o称量精度        ±0.5%        ±1%        ±1%        ±0.5%        --        --) E0 T- c! p6 `3 e: T9 ~
15L用量(kg)        7.125        9.0        16.875        3        0.42        35%8 L$ e# X- M7 Z( y/ i/ R- @$ E

& l# S! c# H: f三、实验内容:' ^) b/ k. N  z2 K# p5 @
第1部分:混凝土拌合物工作性的测定和评价( W$ ]. V4 ^) K& W# t" e; O
1、实验仪器、设备:                                                
2 N  ]3 U% ]- G' N( b: y: J! {) O9 V: l4 I

0 g3 W1 X. l8 @! h, B2、实验数据及结果
7 c; ]4 Q4 W. q4 R工作性参数        测试结果
6 U/ i% T2 H& n" e3 _坍落度,mm        5 `+ F6 k3 v) M/ u9 c+ G: g! X
粘聚性       
0 ^2 |7 p# P: a. [保水性       
! Q0 o' M: y- b* |- i: ^3 {  T' }" T/ a* J2 f
第2部分:混凝土力学性能检验
, s' p  ^5 P) P6 U0 J$ Q! ^1、实验仪器、设备:                                                
( t: Q! o8 C5 f
1 `% Z( b9 F7 j5 D* h( J
" e, Y2 b  K2 A2、实验数据及结果/ S; B) u0 J  G0 a+ @
试件编号        1#        2#        3#
0 Y$ Z) A* F! L, u  j* y' K破坏荷载F,kN                       
% p/ s" |3 m& r( ^" p) {) A2 ~抗压强度 ,MPa1 n) x) I  _& W* X
其中( ,A=22500mm2)                       
+ |0 v+ g+ M& e抗压强度代表值,MPa        ! m+ T7 y5 ?7 X0 `- ^, p# p

" L& L" l' G# S& s5 A8 N7 s+ }
2 S$ ]. V7 ~9 S/ E四、实验结果分析与判定:4 y+ ^, a* r' g& _
(1)混凝土拌合物工作性是否满足设计要求,是如何判定的?
3 ?: E5 S: S+ }% ^/ r
5 Y1 S1 F; Q# M0 ]/ a8 _3 [
/ n. ]; s- a; {( /(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?8 I% a9 |; K* Z8 k% o6 q( N$ C

6 f: y6 n% T* ^; r- Z- K' n0 j( x
实验二:钢筋混凝土简支梁实验
0 y4 H; `  B  M: ?一、实验目的:                                                           ( q8 p0 R: e9 t% I4 Q1 P
5 /  y$ A: o' x- G8 o

" h# E* _0 t6 z二、实验基本信息:9 ?% A) R2 d+ ^# b# B1 p
1.基本设计指标
. J0 g% P  a4 g) L# l& W(1)简支梁的截面尺寸               1 G( H; O& `* ]9 ?8 i
(2)简支梁的截面配筋(正截面)               ! ~( k% F5 X1 n+ k8 ?, `# C; R4 F
2.材料1 N0 X5 I* l& c
(1)混凝土强度等级           9 b5 _# N3 r: c/ j. n# L/ l7 w
(2)钢筋强度等级           + R1 @5 H  R( h

$ P: ?" i' N* N  {& P三、实验内容:
: I* |: a0 P  ~* [' R第1部分:实验中每级荷载下记录的数据
# s  V$ c5 `" ]5 B! ?% i) Q荷载        百分表读数        挠度/mm# /6 T. G! g% c8 N
        左支座(f1/mm)        右支座(f2/mm)        跨中(f3/mm)       
+ ], F6 z2 b2 Z! @, J0        0 kN        0.96        4.99        5.14        0" O- E; k$ N8 G. Z" L. {: S
1        10 kN                                + C3 C" m; ]8 M7 N$ U
2        20 kN                                ; R2 B7 O3 F" A
3        30 kN                                7 m' P/ m; @: B& ]
4        40 Kn                                : Q( t- W' ^3 p  a6 `
5        50 kN                                - U* p$ k: j! J1 i9 r, U, A' c* k0 v
6        60 kN                                7 R8 v" /; r0 y1 ~4 E2 r( X
7        70 kN                               
9 p- {$ c9 U) F* K! P4 T8        80 kN                               
7 d+ k3 v2 q7 H/ }+ j6 M6 L9        90 kN                               
6 M7 G. V( C6 N10        100 kN                               
. H; _* A3 v7 Y5 H/ D6 l起裂荷载(kN)        ( Y+ `. k. w7 r5 C9 I
破坏荷载(kN)       
, q5 Y) V, K: |4 Q5 D8 _; @9 b注:起裂荷载为裂缝开始出现裂缝时所加荷载的数值。
- N" V+ G# O! W第2部分:每级荷载作用下的应变值) a% H: z3 m4 W% f! v
        荷载        应变值7 {3 R5 Z5 x7 J& ?& k
                测点4读数        测点5读数        测点6读数        测点7读数  Z$ Z2 I5 Z) P7 t" n4 j) H
1        10 kN                               
4 o3 X2 M' N: L! g2        20 kN                               
# b5 i$ d& g, K" D3 u4 }3        30 kN                               
+ e/ ?4 |9 M% I1 j" s3 K& ~# @4        40 kN                                - l% E' ]& [, {* W( ?# @3 y5 a( M
5        50 kN                               
' r" z6 y2 /  _6        60 kN                               
8 p5 `9 @- R$ G  I3 P6 p! C7        70 kN                               
7 V) E7 M* Y9 W1 r/ h8        80 kN                               
! v0 W9 x* D! ^) u9        90 kN                                6 h. }* f' x% b) G
10        100 kN                                # ^/ g2 P/ H* |8 _

( p0 r' ?( z5 M4 ?7 J% L四、实验结果分析与判定:
( g' t7 d, C/ `1 U/ ]8 ?) t# _- p& U: D0 t& n
(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?+ m2 J9 m& D, s% }2 v7 r# i3 p

( j+ g$ k3 A' _$ G% z3 ]4 l" D7 y9 M5 l6 ?. [$ g

# E6 j9 ]' |; m5 s1 C" |
1 M8 Y! _& @# Z5 e4 q  g8 A实验三:静定桁架实验
- f- ]% }; M+ O) g* b+ u# ]一、实验目的:                                                           6 r, T5 r. W4 B! y/ n$ i
( j' @% /, ~7 F& _& H2 o6 ]! ]* M

* R. K4 z3 ~" d' c4 y& ^% q5 w二、实验数据记录:
1 /" Q2 c. P5 u  x桁架数据表格
# E& {% /& i8 Q: g外径(mm)        内径(mm)        截面积(mm)        杆长度(mm)        线密度 (kg/m)        弹性模量(Mpa). T. q) [: d( r* X$ /. O! C
                                             
" V% z. O( d1 J; /3 y3 _8 {+ g
2 ]! l& o* S2 |" ^$ a三、实验内容:1 i7 T, Z9 F  p2 _
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
3 R. M& h+ W4 H荷载(N)        上弦杆        腹杆        下弦杆
& w' y3 c' D" t7 g8 I1 d        1点        2点        均值        力        1点        2点        均值        力        1点        2点        均值        力
. `. ], F+ E1 j; N: J9 a                                                                                                0 |: r5 P7 r# o% ~4 }# B) J8 e
                                                                                                * T3 D, r; [. [5 a: e, g
                                                                                               
+ i( t1 w$ A5 H* T                                                                                                / o$ }2 T8 r3 T! Q7 f+ l
                                                                                                + ^$ T( ]7 w- F, P% ~) Q
                                                                                               
+ v9 d  L) o/ |" o! ~
* I9 d2 L+ c6 z; W" W) A! n8 Z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
1 [0 j. D* F  ]- r  A8 `8 |( _荷载/ R' j* R8 M% |
(N)        挠度测量        下弦杆' U: m  u: ]5 p8 L. e( L/ T
        表①        表②        表③        表④        ②        ③, W, m& q7 D. I4 h& K5 C" I
                                                1 h9 H$ o, t- u" u/ h2 n- X4 I; i
                                                ( N0 [" S0 s* M7 A& J# k- K5 V
                                                  ?0 V. [7 O! R% U. I% l
                                                8 I! W. ~7 k+ f" ]) w- }5 ~
                                               
4 f1 y* U& V7 m. ]- V6 i                                                . M1 E. v& _; n. S) L  i& o
四、实验结果分析与判定:4 F% r( E/ z9 c: E% n0 U
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?2 U( T1 e' N& b. d* d/ r+ K
" g% V- f  C9 D, a: J' u
2 u2 d% Z" n# {6 q

) G7 {( u7 L& Z: {; T" S' H# ]) a. t& e+ n4 C" q
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。
1 H6 Z' S8 }4 W  S$ V6 t4 c$ ^, S7 T2 N3 a+ M

, J6 b  g5 q9 J8 X' /1 y! f& H9 ~! o: p& j8 g3 }$ u9 O/ e* R( {
/ ^: X- S; i  d! t7 A
$ ^: B8 X( }/ M& }2 s5 ^* f- [

8 R( Y6 {2 I( X8 ~* c2 f, /6 f) i6 f; u; G* g! v
实验四:结构动力特性测量实验3 C% J- T& q' H! K
一、实验目的:                                                           
( `9 ^- S$ v4 B; @4 B
* e. A; ]+ R) f  |
$ Z1 ]2 w, t# T# n" b& U7 u* Y& g二、实验设备信息:0 k" b1 a% Q" y' n* i" y
1、设备和仪器
. N9 C" F; @7 b4 V$ G名称        型号和规格        用途
( d% x' _0 j  t6 L拾振器        DH105       
# @( A" X. z/ c& v- U) q动态测试系统        DH5922        / [4 d% n6 /+ {% V' P
                . g  o8 N& H6 Q6 j: C( I
               
' K' b3 ]/ h/ w                4 l3 k! N- /; g5 i7 D3 M
                9 o+ C% D  Q, d4 X' ]

0 _' [+ o+ t$ s) f4 a  w/ W2、简支梁的基本数据7 i) k! A1 Q: K# o2 Z- b
截面高度  p6 J) H4 b( P7 }* h
(mm)        截面宽度* ~/ g* T6 Y; S  f
(mm)        长度5 r# c3 q; ~, Z
(mm)        跨度! k2 E0 F) J4 h/ J1 a- ?( M
(mm)        弹性模量
6 _; f: g5 W4 h3 n. g8 L  d(GPa)        重量
# C" ^# E4 |! _+ X(kg)        自振频率理论值8 }& C) m- U) Q/ Z5 i/ @2 [  e4 N
(Hz)
3 E' O. L9 E1 l9 v% J# /                                                - S8 }& W4 ]& Q& w  y: T# J4 i  i' n

7 Q9 ~% m4 N& c1 S( C( _* R三、实验内容:* }8 G! S' R" V! O; [, y! ^, V# @* ~
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/ {  t6 d3 F7 N1 E& F- X/ d

( B9 V5 ?# a) u( E- /0 K, ?( `6 u次数        1        2        3        4        5        6
' @8 _" Y) B/ m" k# h; q第i个
2 c. [6 V, X6 C! q- L8 ^波形        波峰        时间        1.5615        2.9255        1.5745        9.358        2.568        1.5615
2 K2 f% d2 g* `                幅值        500.73        518.79        490.20        424.32        436.28        500.73% m1 _# /: G1 n9 i/ c
第i+n个波形        波峰        时间        1.7505        3.1405        1.762        9.5445        2.781        1.75059 i! @8 a1 r$ F7 S
                幅值        341.18        370.39        334.59        297.06        293.01        341.182 B  u' e# E: Y! T. p
间隔n        7        8        7        7        8        7
, P; Z4 i& M" _% `; |3 J! m周期 / s        0.027        0.02688        0.0268        0.0266        0.02662        0.027
% a5 k: ]0 m/ E6 E4 i频率/ Hz                                                $ x/ [) L) M6 V) s
阻尼比ζ                                                : ?- W6 x0 m% L6 c

2 K$ |+ J8 u) q- N' u- c* g根据公式:(1) 、(2) 计算上述表格中的频率和阻尼比,填写到上表中。 为第i个波形的波峰幅值, 为第i+n个波形的波峰幅值。
+ H- l3 U# k9 O1 `: e4 [( ^4 R2 f- o
四、问题讨论:  ^8 E: K2 Q+ E4 s$ v6 z0 U9 v$ e, V7 D, L
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?" Q( R) G0 X: p

7 g% W0 K& p4 N  @1 }! /5 ?3 P5 l2 s3 ^$ Z
/ u5 ~& M% C, |+ Z* /6 |' t
2. 什么是自由振动法?" /- A! |" p' M: I; ^6 E
4 i8 |, z" L5 d$ i7 J/ ~, I

5 N$ f! P5 [2 A5 ~
$ f5 t$ I5 O3 `
  ~3 C( K7 |4 R( n; w! g9 d; H: y( Q! P7 V( L6 q4 B: L/ p5 f
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