大工17春《水利工程实验二》实验报告Word文件下载.docx
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5.659
5.288
5.009
4.725
总变形量(mm)
=h0-hi
2.326
2.607
2.886
3.17
仪器变形量(mm)
Δi
0.122
0.220
0.275
0.357
校正后土样变形量(mm)
Δhi=-Δi=h0-hi-Δi
2.204
2.387
2.611
2.813
各级荷载下的孔隙比
ei
0.301
0.2593
0.208
0.162
土的压缩系数(MPa-1)
a1-2
0.000834
土的压缩模量(MPa)
Es1-2
1920.2
四、实验结果分析与判定:
(1)根据实验结果,该土的压缩类别如何?
根据实验结果土的压缩系数为0.000834<
0.1,所以该实验用土为低压缩性土。
钢筋混凝土简支梁实验
1,分析梁的破坏特征,根据梁的裂缝开展判断梁的破坏形态。
2,观察裂缝开展,记录梁受力和变形过程,画出荷载挠度曲线。
3,根据每级荷载下应变的应变值分析应变沿截面高度是否成线性。
4,测定梁开裂荷载和破坏荷载,并与理论计算值进行比较。
二、实验基本信息:
1.基本设计指标
(1)简支梁的截面尺寸150mm*200mm
(2)简支梁的截面配筋(正截面)A6@100、2Ф8、2Ф14
2.材料
(1)混凝土强度等级c30
(2)钢筋强度等级hrb335
第1部分:
实验中每级荷载下记录的数据
荷载
百分表读数
挠度/mm
左支座(f1/mm)
右支座(f2/mm)
跨中(f3/mm)
0kN
0.96
4.99
5.14
1
10kN
0.90
4.91
5.48
2.575
2
20kN
0.86
4.83
5.85
0.43
3
30kN
0.82
4.75
6.26
0.47
4
40Kn
0.78
4.68
6.67
0.455
5
50kN
0.74
4.61
7.11
0.505
6
60kN
0.71
4.56
7.52
7
70kN
0.67
4.52
8.03
0.535
8
80kN
0.64
4.48
8.5
0.52
9
90kN
0.6
4.43
9.06
10
100kN
0.57
4.39
9.65
0.625
起裂荷载(kN)
40
破坏荷载(kN)
138.3
注:
起裂荷载为裂缝开始出现裂缝时所加荷载的数值。
第2部分:
每级荷载作用下的应变值
应变值
测点4读数
测点5读数
测点6读数
测点7读数
36
58
88
99
148
109
174
258
376
300
310
40kN
445
760
497
448
561
1095
652
570
696
1425
832
831
843
1760
1022
842
952
2021
1156
957
1068
2305
1306
1046
1187
2598
1457
1170
(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?
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,保护层厚度取为20mm,相对受压区为ξ=0.55,取a2=45mm,
h0=200-45=155mm,M=1.0*14.3*150*155*0.55*(1-0.5*0.55)=132.574KN.m实测破坏荷载为138.3KN,因此实测值略大于计算值。
静定桁架实验
1,掌握杆件应力-应变关系与桁架的受力特点。
2,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,掌握静力非破坏实验基本过程。
3,结合实际工程,对桁架工作性能作出分析与评定。
二、实验数据记录:
桁架数据表格
外径(mm)
内径(mm)
截面积(mm)
杆长度(mm)
线密度(kg/m)
弹性模量(Mpa)
22
20
69.54
500
0.51
2.06*105
记录试验微应变值和下弦杆百分表的读数,并完成表格
荷载(N)
上弦杆
腹杆
下弦杆
1点
2点
均值
力
-34
-36
-35
-475.3
27
25
26.5
359.87
18
19
18.5
251.23
1000
-68
-72
-70
-950.6
53
51
52
706.16
34
37
35.5
482.09
1500
-100
-106
-103
-1398.74
78
76
77
1045.66
55
53.5
726.53
2000
-133
-142
-137.5
-1867.25
104
101
102.5
1391.95
69
73
71
964.18
-61
-68.5
-930.23
50.5
685.79
35
488.88
(N)
挠度测量
表①
累计
表②
表③
表④
②
③
0.075
0.125
0.145
0.253
0.22
0.377
0.285
0.502
0.142
0.251
0.001
0.002
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?
由于理论计算的数字略大于实测值,可能的原因是:
实际的桁架结点由于约束的情况受实验影响较大,并非都是理想的铰接点,因此部分结点可以传递弯矩,而实际的桁架轴线也未必都通过铰的中心,荷载和支座的作用位置有可能有偏差,所以实际的内力值和理论值要有误差。
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。
当承受竖向向下的荷载时,上弦受压,下弦和腹杆受拉,通过受力分析得出,反向布置之后,腹杆由受拉变为受压,但是受力的大小不变,所以为避免压杆失衡,实验中布置的桁架形式更优越,受力更合理。
水利工程底流消能实验
一、实验目的
1,通过实验了解底流消能原理及其类型。
2,校核消能措施的几何尺寸。
3,了解辅助消能工作的作用。
二、实验数据
1、已知数据
(1)实验槽宽B=10cm
(2)消力坎实测高度=1.9cm
2、实测数据
将实测数据填入表1
表1
流量计
读数
(m3/h)
上游水深
(cm)
收缩断面水深
消力坎上水头
下游
水面高程(cm)
槽底
高程
水面
坎顶高程
(槽底高程+坎高)
15.22
28.95
16.98
17.12
20.54
19.75
三、消力坎的高度计算(写出详细过程)
因为消力坎的计算公式为:
(1)
其中:
为水跃淹没度,一般取1.05;
、
为临界水跃的跃前水深、跃后水深;
(2)
(3)
(4)
为流速系数,采用公式
计算;
为单宽流量;
m为折线型实用堰的流量系数,一般取
;
是消能墙的淹没系数,自由出流取1.0。
式
(1)是计算消能墙高度的基本公式。
消力坎的水力计算步骤:
(1)按式
(2)、(3)和式(4)计算
(2)设消能墙为自由出流,即
,由式
(1)求出墙高c。
将计算数据填入表2
1、实测流量
流量Q=流量计读数×
1000/3.6=4.52×
1000/3.6=125.5
2、实测上游水深
上游水深=上游水面高程-槽底高程=28.95-15.22=13.73
3、实测收缩断面水深
收缩断面水深=收缩断面水面高程-槽底高程=16.98-15.22=1.76
4、实测消力坎上水头
消力坎上水头=消力坎上水面高程-坎顶高程=20.54-17.12=3.42
坎顶高程=槽底高程+坎高=15.22+1.9=17.12
5、实测下游水深
下游水深=下游水面高程-槽底高程=19.75-15.22=4.53
6、计算单宽流量
=125.5/10=12.5
7、计算消力坎水头
,m为折线型实用堰的流量系数,一般取
则H10=(12.5/1*0.42*4.43)2/3=6.7182/3
8、计算E
E=P+H=上游水深
9、计算流速系数
10、通过试算计算收缩断面水深
11、计算收缩断面共轭水深
12、计算消力坎高度c
,其中
为水跃淹没度,一般取1.05。
表2
单宽流量
(cm2/s)
上游
水深
hc(cm)
消力坎水头
H10(cm)
消力坎高度
c(cm)
实测
计算
12.5
13.73
4.53
1.76
3.42
6.75
1.9
四、实验结果分析及回答思考题
1、计算数据成果表中,各参数的实际测量和理论计算值是否完全相等?
如有误差,请分析原因。
实测数据和理论计算值有所不同,误差原因大约是人为误差所致。
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