工2022年道桥工程实验(二)实验报告答案
姓 名：
报名编号：
学中心：
层 次：
专 业：
实验名称：土压缩试验
实验目： 通土压缩实验试样侧限轴排水条件孔隙压力关系压缩曲线e~p 曲线计算土压缩系数a12判断土压缩性土沉降变形计算提供
二实验原理：
1计算公式
（1）试样初始孔隙： e0(1+w0)GSρW ρ0 1
（2）级压力试样固结变形稳定孔隙： eie0 (1+e0)h0*Δhi
（3）土压缩系数： a12 (e1 – e2)(p 2 p1) ΔeΔp
（4）土压缩模量： Es12(1+e0)a12
三实验容：
1实验仪器设备：固结容器：环刀护环透水板水槽加压盖环刀：径618mm高度20mm护环：保证试样侧面变形满足侧限条件透水板：渗透系数试样渗透系数
加压设备：压力框架杠杆砝码组成
变形量测设备：量程10mm分度值001mm百分表
2实验数结果
施加压力等级kPa
施加压力百分表读数
50
5658
100
5288
200
5009
400
4727
3实验成果整理
试样初始高度H0 20mm 初始密度187gcm3
土粒重Gs27 试样天然含水率w025
试样初始孔隙e00769 百分表初始读数h07887
试验加级压力（kPa）p
50
100
200
400
级荷载固结变形稳定百分表读数（mm）hi
5658
5288
5009
4727
总变形量（mm）
h0 hi
2229
2599
2878
4727
仪器变形量(mm)
Δi
0122
0220
0275
0357
校正土样变形量(mm)
Δhi Δih0 hi Δi
2107
2379
2603
2803
级荷载孔隙
ei
0583
0559
0539
0521
土压缩系数(MPa1)
a12
02
土压缩模量(MPa)
Es12
8845
四实验结果分析判定：
（1）根实验结果该土压缩类？
土压缩系数02土压缩性分数规定该中压缩性土
实验名称：钢筋混凝土简支梁实验
实验目：
1分析梁破坏特征根梁裂缝开展判断梁破坏形态
2观察裂缝开展记录梁受力变形程画出茶载挠度曲线
3根级荷载应变片应变值分析应变截面高度否成线性
4测定梁开裂荷载破坏荷载理计算值进行较
二实验基信息：
1．基设计指标
（1）简支梁截面尺寸 150*200mm
（2）简支梁截面配筋（正截面） A6@1002φ82Φ14
2．材料
（1）混凝土强度等级 C30
（2）钢筋强度等级 HRB335
三实验容：
第1部分：实验中级荷载记录数
荷载
百分表读数
挠度mm
左支座（f1mm）
右支座（f2mm）
跨中（f3mm）
0
0 kN
096
499
514
0
1
10 kN
09
490
548
2575
2
20 kN
086
483
585
043
3
30 kN
082
475
627
047
4
40 Kn
078
468
666
0455
5
50 kN
074
461
711
0505
6
60 kN
07
456
753
0455
7
70 kN
067
452
802
0535
8
80 kN
064
448
85
052
9
90 kN
06
443
906
06
10
100 kN
057
439
965
0625
起裂荷载(kN)
40KN
破坏荷载(kN)
1383KN
注：起裂荷载裂缝开始出现裂缝时加荷载数值
第2部分：级荷载作应变值
荷载
应变值
测点4读数
测点5读数
测点6读数
测点7读数
1
10 kN
38
50
38
88
2
20 kN
99
168
109
174
3
30 kN
258
376
300
310
4
40 kN
445
760
497
440
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
2021
1156
957
9
90 kN
1068
2305
1306
1046
10
100 kN
1187
2598
1457
1170
四实验结果分析判定：
（1）根试验梁材料实测强度尺寸计算该梁正截面承受荷载902kN实验实测值相相差少？
解：荷载C30混凝土HRB335钢筋 环境取类保护层厚度取20mm界限相受压区取h020045155mmM10×143×150×155×055×（105×055）132574KN·m 破坏荷载1383KN实测值略计算值
实验名称：静定桁架实验
实验目：
1掌握杆件应力—应变关系桁架受力特点
2桁架节点位移支座沉降杆件力测量测量结果处理分析掌握静力非破坏实验实验基程
3结合实际工程桁架工作性作出分析评定
二实验数记录：
桁架数表格
外径(mm)
径(mm)
截面积(mm)
杆长度(mm)
线密度 (kgm)
弹性模量(Mpa)
22
20
6954
500
051
206*105
三实验容：
第1部分：记录试验微应变值弦杆百分表读数完成表格
荷载（N）
弦杆
腹杆
弦杆
1点
2点
均值
力
1点
2点
均值
力
1点
2点
均值
力
500
34
36
35
4753
27
26
265
3599
18
19
185
2512
1000
68
72
70
9506
53
51
52
7062
34
37
355
4821
1500
100
106
103
13987
78
76
77
10457
52
55
535
7265
2000
133
142
1375
18673
104
102
103
13919
69
73
71
9642
1000
61
70
685
9302
51
50
505
6858
35
37
36
4889
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
第2部分：记录试验微应变值弦杆百分表读数完成表格
荷载
（N）
挠度测量
弦杆
表①
表②
表③
表④
②
③
500
0
0075
0125
0
0075
0125
1000
0
0145
0253
0
0145
0253
1500
0
0220
0377
0
0220
0377
2000
0
0285
0502
0
0285
0502
1000
0
0142
0251
0
0142
0251
0
0
0001
0002
0
0001
0002
四实验结果分析判定：
1 第部分中力结果桁架理值分析误差产生原？
解： 理计算数值均略实测值原：实际桁架结点约束情况受实验影响较非理想铰接点部分结点传递弯矩实际桁架轴线未必通铰中心荷载支座反力作位置偏差实际力值理值误差
2 通试验总结出桁架弦杆腹杆受力特点实验桁架腹杆反布置两者优劣
解：承受竖荷载时弦受压弦腹杆受拉通受力分析出反布置腹杆前受拉变受压受力变避免压杆失稳实验中布置桁架形式更优越受力更合理更发挥材料作
实验名称：结构动力特性测量实验
实验目：
1解动力参数测量原理
2掌握传感器仪器方法
3通振动衰减波形求出简支梁固频率阻尼
二实验设备信息：
1设备仪器
名称
型号规格
途
拾振器
DH105
振动信号转换成电荷信号输出
动态测试系统
DH5922
采集振动传感器输出电信号转换成数字量传递计算机
2简支梁基数
截面高度
(mm)
截面宽度
(mm)
长度
(mm)
跨度
(mm)
弹性模量
(GPa)
重量
(kg)
振频率理值
(Hz)
61
185
2035
1850
10
127
3435
三实验容：
根相邻n周期波峰时间信息根公式计算阶固频率阻尼
次数
1
2
3
4
5
6
第i
波形
波峰
时间
15615
29255
15745
9358
2568
15615
幅值
50073
51879
49020
42432
43628
50073
第i+n波形
波峰
时间
17505
31405
1762
95445
2781
17505
幅值
34118
37039
33459
29706
29301
34118
间隔n
7
8
7
7
8
7
周期 s
0027
002688
00268
00266
002662
0027
频率 Hz
阻尼ζ
根公式：（1）（2）计算述表格中频率阻尼填写表中第i波形波峰幅值第i+n波形波峰幅值
四问题讨：
1 实验中拾振器选择什？时什注意事项？
解：关心技术指标：灵敏度频率范围量程
（1）灵敏度：土木工程超型机械结构振动1～100ms2左右选300～30pCms2加速度传感器
（2）频率：土木工程般低频振动加速度传感器频率响应范围选择02～1kHz
（3）传感器横减横扰动测量频率影响
时应该注意安装面整光洁
安装方式：安装方式测试频率响应影响：某振动传感器螺钉刚性连接频率10kHz胶粘安装6kHz磁力吸座2kHz双面胶1kHz
加速度传感器质量灵敏度频率成反灵敏度高质量传感器频率低
2 什振动法？
解：振动法试验中采初位移初速度突卸载突加载方法结构受击荷载作产生振动次实验采手锤敲击方法简支梁进行激振产生振动
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工2022年道桥工程实验(二)实验报告答案
姓 名：
报名编号：
学中心：
层 次：
专 业：
实验名称：土压缩试验
实验目： 通土压缩实验试样侧限轴排水条件孔隙压力关系压缩曲线e~p 曲线计算土压缩系数a12判断土压缩性土沉降变形计算提供
二实验原理：
1计算公式
（1）试样初始孔隙： e0(1+w0)GSρW ρ0 1
（2）级压力试样固结变形稳定孔隙： eie0 (1+e0)h0*Δhi
（3）土压缩系数： a12 (e1 – e2)(p 2 p1) ΔeΔp
（4）土压缩模量： Es12(1+e0)a12
三实验容：
1实验仪器设备：固结容器：环刀护环透水板水槽加压盖环刀：径618mm高度20mm护环：保证试样侧面变形满足侧限条件透水板：渗透系数试样渗透系数
加压设备：压力框架杠杆砝码组成
变形量测设备：量程10mm分度值001mm百分表
2实验数结果
施加压力等级kPa
施加压力百分表读数
50
5658
100
5288
200
5009
400
4727
3实验成果整理
试样初始高度H0 20mm 初始密度187gcm3
土粒重Gs27 试样天然含水率w025
试样初始孔隙e00769 百分表初始读数h07887
试验加级压力（kPa）p
50
100
200
400
级荷载固结变形稳定百分表读数（mm）hi
5658
5288
5009
4727
总变形量（mm）
h0 hi
2229
2599
2878
4727
仪器变形量(mm)
Δi
0122
0220
0275
0357
校正土样变形量(mm)
Δhi Δih0 hi Δi
2107
2379
2603
2803
级荷载孔隙
ei
0583
0559
0539
0521
土压缩系数(MPa1)
a12
02
土压缩模量(MPa)
Es12
8845
四实验结果分析判定：
（1）根实验结果该土压缩类？
土压缩系数02土压缩性分数规定该中压缩性土
实验名称：钢筋混凝土简支梁实验
实验目：
1分析梁破坏特征根梁裂缝开展判断梁破坏形态
2观察裂缝开展记录梁受力变形程画出茶载挠度曲线
3根级荷载应变片应变值分析应变截面高度否成线性
4测定梁开裂荷载破坏荷载理计算值进行较
二实验基信息：
1．基设计指标
（1）简支梁截面尺寸 150*200mm
（2）简支梁截面配筋（正截面） A6@1002φ82Φ14
2．材料
（1）混凝土强度等级 C30
（2）钢筋强度等级 HRB335
三实验容：
第1部分：实验中级荷载记录数
荷载
百分表读数
挠度mm
左支座（f1mm）
右支座（f2mm）
跨中（f3mm）
0
0 kN
096
499
514
0
1
10 kN
09
490
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2575
2
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086
483
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043
3
30 kN
082
475
627
047
4
40 Kn
078
468
666
0455
5
50 kN
074
461
711
0505
6
60 kN
07
456
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0455
7
70 kN
067
452
802
0535
8
80 kN
064
448
85
052
9
90 kN
06
443
906
06
10
100 kN
057
439
965
0625
起裂荷载(kN)
40KN
破坏荷载(kN)
1383KN
注：起裂荷载裂缝开始出现裂缝时加荷载数值
第2部分：级荷载作应变值
荷载
应变值
测点4读数
测点5读数
测点6读数
测点7读数
1
10 kN
38
50
38
88
2
20 kN
99
168
109
174
3
30 kN
258
376
300
310
4
40 kN
445
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497
440
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
2021
1156
957
9
90 kN
1068
2305
1306
1046
10
100 kN
1187
2598
1457
1170
四实验结果分析判定：
（1）根试验梁材料实测强度尺寸计算该梁正截面承受荷载902kN实验实测值相相差少？
解：荷载C30混凝土HRB335钢筋 环境取类保护层厚度取20mm界限相受压区取h020045155mmM10×143×150×155×055×（105×055）132574KN·m 破坏荷载1383KN实测值略计算值
实验名称：静定桁架实验
实验目：
1掌握杆件应力—应变关系桁架受力特点
2桁架节点位移支座沉降杆件力测量测量结果处理分析掌握静力非破坏实验实验基程
3结合实际工程桁架工作性作出分析评定
二实验数记录：
桁架数表格
外径(mm)
径(mm)
截面积(mm)
杆长度(mm)
线密度 (kgm)
弹性模量(Mpa)
22
20
6954
500
051
206*105
三实验容：
第1部分：记录试验微应变值弦杆百分表读数完成表格
荷载（N）
弦杆
腹杆
弦杆
1点
2点
均值
力
1点
2点
均值
力
1点
2点
均值
力
500
34
36
35
4753
27
26
265
3599
18
19
185
2512
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68
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9506
53
51
52
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34
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133
142
1375
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104
102
103
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69
73
71
9642
1000
61
70
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51
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0
0
0
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0
0
0
0
0
0
0
第2部分：记录试验微应变值弦杆百分表读数完成表格
荷载
（N）
挠度测量
弦杆
表①
表②
表③
表④
②
③
500
0
0075
0125
0
0075
0125
1000
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0142
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0
0001
0002
0
0001
0002
四实验结果分析判定：
1 第部分中力结果桁架理值分析误差产生原？
解： 理计算数值均略实测值原：实际桁架结点约束情况受实验影响较非理想铰接点部分结点传递弯矩实际桁架轴线未必通铰中心荷载支座反力作位置偏差实际力值理值误差
2 通试验总结出桁架弦杆腹杆受力特点实验桁架腹杆反布置两者优劣
解：承受竖荷载时弦受压弦腹杆受拉通受力分析出反布置腹杆前受拉变受压受力变避免压杆失稳实验中布置桁架形式更优越受力更合理更发挥材料作
实验名称：结构动力特性测量实验
实验目：
1解动力参数测量原理
2掌握传感器仪器方法
3通振动衰减波形求出简支梁固频率阻尼
二实验设备信息：
1设备仪器
名称
型号规格
途
拾振器
DH105
振动信号转换成电荷信号输出
动态测试系统
DH5922
采集振动传感器输出电信号转换成数字量传递计算机
2简支梁基数
截面高度
(mm)
截面宽度
(mm)
长度
(mm)
跨度
(mm)
弹性模量
(GPa)
重量
(kg)
振频率理值
(Hz)
61
185
2035
1850
10
127
3435
三实验容：
根相邻n周期波峰时间信息根公式计算阶固频率阻尼
次数
1
2
3
4
5
6
第i
波形
波峰
时间
15615
29255
15745
9358
2568
15615
幅值
50073
51879
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43628
50073
第i+n波形
波峰
时间
17505
31405
1762
95445
2781
17505
幅值
34118
37039
33459
29706
29301
34118
间隔n
7
8
7
7
8
7
周期 s
0027
002688
00268
00266
002662
0027
频率 Hz
阻尼ζ
根公式：（1）（2）计算述表格中频率阻尼填写表中第i波形波峰幅值第i+n波形波峰幅值
四问题讨：
1 实验中拾振器选择什？时什注意事项？
解：关心技术指标：灵敏度频率范围量程
（1）灵敏度：土木工程超型机械结构振动1～100ms2左右选300～30pCms2加速度传感器
（2）频率：土木工程般低频振动加速度传感器频率响应范围选择02～1kHz
（3）传感器横减横扰动测量频率影响
时应该注意安装面整光洁
安装方式：安装方式测试频率响应影响：某振动传感器螺钉刚性连接频率10kHz胶粘安装6kHz磁力吸座2kHz双面胶1kHz
加速度传感器质量灵敏度频率成反灵敏度高质量传感器频率低
2 什振动法？
解：振动法试验中采初位移初速度突卸载突加载方法结构受击荷载作产生振动次实验采手锤敲击方法简支梁进行激振产生振动
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